Séquence : Les os et les articulations

Séquence : Les os et les articulations
Les documents placés dans cette séquence sont issus des livres suivants :
Cahier d’activités, CM1. Nouvelle Collection Tavernier, BORDAS. Pages 10, 11, 12 et 13.
Cahier d’activités, CE2. Nouvelle Collection Tavernier, BORDAS. Pages 9, 10, 11.
Liaison avec les programmes 2016 :
Reconnaitre des comportements favorables à sa santé
Repérer les éléments permettant la réalisation d’un mouvement corporel.
Mesurer et observer la croissance de son corps.
» Rôles des os, des muscles et des tendons dans la production des mouvements corporels
élémentaires (articulations).
» Croissance (taille, masse, pointure).
» Modifications de la dentition.
Séance 1
Objectifs :
Recueillir les représentations initiales des enfants sur les notions d'os et d'articulations.
Effectuer le passage d'une expérience vécue à une représentation figurative.
Travailler sur le schéma corporel.
Être capable de comprendre et de respecter une consigne.
Matériel :
Des balles
Des foulards
Une photocopie de la silhouette du corps humain par enfant.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
1
NOM : ……………………………..
Prénom : ……………………………
Consigne : Place un trait rouge aux endroits où « ça plie ». Dessine les os à l’intérieur de la
silhouette.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
2
Déroulement :
Travail collectif dans la cour : comparaison des mouvements libres et non libres.
La classe est divisée en deux groupes : un groupe observe pendant qu'un groupe agit. Après
chaque situation, une phase collective de synthèse est effectuée.
Le travail durant chaque situation se fait par groupe de deux.
Détail des différentes situations :
1. déplacement jambes tendues / jambes libres.
2. ramasser un objet bassin droit / bassin libre.
3. ramasser un objet pouce collé à la main / pouce libre.
4. jeter une balle bras tendu / bras libre.
Quand les enfants ont vécu chaque situation, le travail se poursuit en classe sur une silhouette
distribuée par le maître. La silhouette aura été photocopiée sur une feuille de couleur, celle-ci
symbolisant une phase de recherche pour les élèves (voir le mode de fonctionnement du
carnet d’expérience).
Consigne : sur la silhouette que vous avez devant vous, vous allez mettre un
trait à l'endroit où « ça plie ». Vous avez le droit de vérifier sur votre
propre corps.
Le maître passe auprès de chaque enfant pendant cette phase de travail individuel pour
s'assurer que la consigne a bien été comprise. Les erreurs éventuelles ne sont pas corrigées.
Quand le travail est terminé, une nouvelle phase de stimulation intervient.
Question : vous allez toucher votre avant-bras. Qu'est-ce que vous sentez?
Réponses attendues : il y a la peau ; il y a des muscles ; il y a des os.
La stimulation se poursuit en travaillant sur la totalité du corps de l'enfant.
Consigne : vous allez maintenant dessiner sur votre silhouette les os qui
sont dans votre corps.
Remarque : aucune précision n'est donnée par le maître au sujet de la représentation des os.
Les enfants les représentent comme ils peuvent.
Cette première séance se termine sur cette mise en situation. Là encore, le maître passe auprès
de chaque enfant pour s'assurer que la consigne a bien été comprise mais il n'effectue aucune
correction.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
3
Séance 2
Objectifs :
1. Démontrer la notion d'articulation (jonction entre deux os).
2. Correction des représentations initiales incorrectes.
3. Comprendre le rôle de structure du squelette.
4. Utilisation et compréhension de l'intérêt d'un modèle.
5. Mise en place d'un vocabulaire spécifique : articulation, os, muscle, coude, genou,
etc…
Matériel :
Parmi les représentations initiales des élèves, prévoir 5 ou 6 silhouettes agrandies présentant
des imprécisions importantes.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
4
Par élève :
Des morceaux de la pâte à modeler (un morceau par élève).
1 grande pique à brochettes.
1 petit morceau et 1 grand morceau de pique à brochettes.
1 photocopie de la page 10 et de la page 11 du cahier d'activités biologie CM1
(nouvelle collection Tavernier).
Les étiquettes mots des articulations et des parties du corps.
1 morceau de bois et deux morceaux de fils de fer (attelle).
1 squelette déjà monté (matériel CREST).
1 planche du squelette humain (matériel CREST).
Déroulement :
Suite à la séance 1, le maître a analysé les silhouettes et a sélectionné certaines d'entre elles
qui présentent les caractéristiques suivantes :
Remarque : avant la présentation des silhouettes, le nom de l'enfant sera effacé.
1. Silhouette sur laquelle il manque des articulations (voir silhouette Maude).
Exemples de questions posées par le maître : est-ce que tous les endroits où ça plie ont été
notés? Regardez au niveau de l'épaule, des jambes, etc….
Réponses : non, il en manque au niveau des doigts, au niveau des jambes.
Question : Est-ce que tous les endroits où ça plie ont été notés?
Réponses : Non.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
5
Remarque : petit à petit, on met en place le vocabulaire spécifique des différentes parties du
corps et des différentes articulations.
Epaule, coude, poignet, hanche, genou, cheville (écrits en noir).
Tête, bras, avant-bras, doigts, tronc, bassin, cuisse, jambe, pied (écrits en orange).
2. Silhouette sur laquelle les os ne sont pas placés correctement (voir silhouette Romain).
Exemples de questions posées par le maître : est-ce que les os sont placés correctement? Estce qu'il y a tous les os?
Réponses : non, il en manque au niveau des doigts, au niveau des jambes. Il y a un os qui
traverse une articulation.
Remarque : Pendant ces phases de discussion, la vérification des affirmations des enfants sera
effectuée par une manipulation sur leur propre corps. Au niveau du bras et de la jambe, le
maître utilisera l'attelle pour combattre les représentations fausses des enfants. On place
l’attelle sur le bras de l’élève, on l’attache avec les fils de fer et on demande à l’élève de plier
le bras. C’est impossible !
Exemple : il y a un trait à cet endroit de la silhouette, regardez sur votre corps si ça plie.
Question : Sur la silhouette de Romain, y a-t-il un os dans la tête?
Réponse : Oui mais il n'est pas dessiné.
Question : Sur la silhouette de Maude, dans l'avant-bras, il y a un os avec un trait. Que voulait
dire le trait? S'il y a un os, pensez vous que l'on peut plier à cet endroit là?
Réponses : oui ou non. Pour permettre la vérification, une attelle est posée sur l'avant-bras
d'un enfant.
Questions: Y a-t-il des os dans les doigts, dans le tronc?
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
6
Même type de questions avec la silhouette de Maude sur laquelle il n'y a qu'un seul os dans la
cuisse et la jambe.
Question : Dans la silhouette de Romain, n'y a t'il que des os qui sont dessinés?
Réponse : Non, il y a autre chose (foie, cerveau, cœur). Rappel de la consigne de départ.
3. Silhouette présentant autre chose que les os (exemples : dents, cerveau, œil, etc…)
(voir silhouette de Romain).
Exemples de questions posées par le maître : est-ce qu'il n'y a que des os qui sont représentés?
Réponses : non, il y a les dents, le cerveau.
Remarque : les enfants assimilent souvent les dents aux os bien que ce ne soit pas vrai. Cette
imprécision, renforcée par le fait que sur les squelettes, les dents sont représentées, doit être
corrigée.
Distribution de la pâte à modeler par enfant.
Consigne : faites un long rouleau avec la pâte à modeler, mettez le debout et
essayer de le faire tenir debout en le tenant au milieu.
Question : Est-ce qu'il se tient droit?
Réponse : Non.
Question : comment pourrait-on faire pour le faire tenir droit?
Réponse attendue : mettre quelque chose de rigide à l'intérieur.
Phase de manipulation par les élèves. Certains élèves vont mettre une règle, un crayon de
papier, etc…
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
7
Remarque : les enfants ne doivent pas essayer d'enfoncer la pique dans la pâte à modeler. Ils
doivent poser la pique dessus et faire un bourrelet par-dessus.
Le maître place une pique à brochettes dans la pâte à modeler. Il fait ensuite la comparaison
du système OS/MUSCLES et PÂTE A MODELER/PIQUE A BROCHETTES.
Conclusion de l’expérience : les os ont un rôle structurel : ils permettent de tenir notre corps.
Consigne : vous allez placer le grand morceau et le petit morceau de pique à
brochettes côte à côte dans le rouleau de pâte à modeler. Ensuite, en tenant
la pâte à modeler à chaque extrémité, vous allez plier celle-ci.
Cette manipulation permet de fabriquer un modèle des articulations. L'articulation se situe à la
jonction entre deux os. La comparaison entre ce modèle et le corps humain devra permettre de
dire que les os ont un rôle de structure (la pique à brochette = os ; la pâte à modeler = muscle).
Les élèves rempliront le document ci-dessous.
Cahier d’activités, CE2. Nouvelle Collection Tavernier, BORDAS. Page 9.
Ils pourront réaliser la petite manipulation suivante.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
8
Sur une planche présentant le squelette humain, on peut faire placer les différentes étiquettes
des noms des articulations et des différentes parties du corps.
Sur la photocopie de la page 10 du cahier d'activités biologie CM1, on pourra demander aux
élèves de faire un point rouge au niveau de toutes les articulations.
Sur la photocopie de la page 11 du cahier d'activités biologie CM1, on demandera aux élèves
de colorier en rouge les muscles. La séance suivante permettra de montrer le rôle des muscles.
Dans le cahier de sciences, on collera la silhouette représentant les représentations initiales
(feuille de couleur), le résumé de la manipulation avec la pâte à modeler (feuille de couleur),
la photocopie des pages 10 et 11 annotées et le résumé de la leçon (feuille blanche).
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
9
Cahier d’activités, CM1. Nouvelle Collection Tavernier, BORDAS. Page 10.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
10
Cahier d’activités, CM1. Nouvelle Collection Tavernier, BORDAS. Page 11.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
11
Séance 3
Objectifs :
1. démontrer le rôle des muscles dans d'organisme.
2. corriger les représentations initiales incorrectes.
3. être capable de fabriquer et de faire fonctionner une maquette.
4. utilisation et compréhension de l'intérêt d'un modèle.
5. Mise en place d'un vocabulaire spécifique : muscle, ligament, tendon, flexion,
extension, etc…
Matériel :
La photocopie agrandie des pages 12 et 13 du cahier d'activité biologie CM1 Tavernier.
Une radiographie d'un membre.
Par élève :
1 photocopie des trois parties du bras, sur papier fort, type Bristol.
De la ficelle.
Des attaches parisiennes.
1 photocopie de la page 12 et de la page 13 du cahier d'activités biologie CM1.
1 avant-bras (matériel CREST).
Déroulement :
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
12
Cahier d’activités, CM1. Nouvelle Collection Tavernier, BORDAS. Page 12.
Le maître présente la photocopie agrandie de la page 12 du Tavernier. Les élèves commentent
le document et colorient les différentes parties du membre supérieur (4 parties donc 4
couleurs).
Le maître demande à certains élèves de faire des mouvements de flexion et des mouvements
d'extension.
Ensuite, le maître présente la photocopie agrandie de la page 13. Les élèves doivent placer
correctement les termes contractés et relâchés dans le tableau. La phase de validation est une
phase collective.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
13
Cahier d’activités, CM1. Nouvelle Collection Tavernier, BORDAS. Pages 13.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
14
Consigne : pour comprendre comment fonctionnent les muscles, vous allez
fabriquer une maquette du membre supérieur.
Le maître distribue le matériel et les élèves fabriquent la maquette. Cette phase de travail peut
s'avérer assez longue.
Quand toutes les maquettes sont réalisées, les enfants doivent les faire fonctionner, c'est-à-dire
faire faire un mouvement de flexion et d'extension à leur maquette.
Consigne : sur une feuille de couleur, vous allez maintenant expliquer
comment les muscles font pour mettre notre corps en mouvement.
Une phase de synthèse collective devra ensuite permettre de mettre en évidence qu'en se
contractant, les muscles se raccourcissent et c'est ce phénomène qui permet de faire des
mouvements.
Cette séance se terminera par la présentation d'une radiographie.
Que représente ce document? Pourquoi fait-on une radiographie?...
On conclura cette séance par une sensibilisation au rôle important du calcium dans la
construction osseuse (importance du petit déjeuner et des produits laitiers).
La séance pourra être conclue sur le fait que les os sont vivants : ils grandissent et ils se
réparent. Pour traiter le sujet, on pourra utiliser les documents suivants ou des radiographies
montrant des fractures.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
15
Cahier d’activités, CE2. Nouvelle Collection Tavernier, BORDAS. Page 10.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
16
Cahier d’activités, CE2. Nouvelle Collection Tavernier, BORDAS. Page 11.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
17
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
18
Les os, les muscles et les articulations
Le corps est constitué de nombreux os. Ils servent à rendre notre corps
rigide. Ils sont vivants car ils grandissent et peuvent se réparer quand
ils sont cassés.
Ces os peuvent bouger les uns par rapport aux autres au niveau d’une
articulation : une articulation est le point de rencontre d’au moins
deux os.
Exemple : l’articulation de la hanche est le point de rencontre entre
l’os du bassin et l’os de la jambe (le fémur).
La colonne vertébrale va de la tête jusqu’au bassin : elle est constituée
de plusieurs vertèbres empilées les unes sur les autres et séparées par
un anneau souple.
Les mouvements sont rendus possibles grâces aux muscles. Les
muscles ont généralement une forme de fuseau allongé. Ils sont fixés
sur les os par des tendons. Un muscle est toujours attaché à deux os
différents.
Quand un muscle se contracte (quand il « travaille »), il se raccourcit
et en tirant sur les os, il provoque un mouvement.
Au niveau d’une articulation, les os sont recouverts de cartilage. Entre
ces deux surfaces lisses se trouve un liquide visqueux qui facilite le
mouvement. Les deux os sont solidement attachés l’un à l’autre par
des ligaments.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
19
EPAULE
COUDE
POIGNET
HANCHE
GENOU
CHEVILLE
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
20
TETE
BRAS
AVANT-BRAS
MAIN
TRONC
BASSIN
CUISSE
JAMBE
PIED
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
21
Evaluation de sciences : les os, les muscles, les articulations
NOM :
...................................
Prénom : ................................................
1. Donne deux exemples qui permettent de montrer qu'un os est vivant?
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
.............................................................................................………………………………………………………
2. Explique ce que fait un muscle quand il travaille? Donne le mot scientifique.
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
.............................................................................................………………………………………………………
3. A quoi sert un ligament?
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
.............................................................................................……………………………………………………….
4. Schématise les os dans la cuisse et dans la jambe.
Mets un point à chaque articulation.
5. Donne la définition d'une articulation? Donne le nom de deux articulations.
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
.............................................................................................……………………………………………………….
6. Colorie en jaune les os et en rouge les muscles.
Sur le premier schéma, le muscle B se contracte. Choisis la bonne flèche pour indiquer le sens du mouvement
de l'avant-bras.
Sur le deuxième schéma, le muscle A se contracte. Choisis la bonne flèche pour indiquer le sens du mouvement
de l'avant-bras.
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
22
Evaluation de sciences : les os, les muscles, les articulations
Nom : ............................................
Prénom : ......................................................
1. Annote le schéma de l’articulation de la hanche
présenté ci-après.
2. Explique ce que fait un muscle quand il travaille? Donne le mot scientifique.
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. A quoi sert un ligament?
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
4. Donne la définition d'un tendon?
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
5. Donne la définition d'une articulation? Donne le nom de deux articulations.
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
6. Colorie en jaune les os et en rouge les muscles. Sur le premier schéma, quel muscle est contracté? Mets
une flèche pour indiquer le sens du mouvement de l'avant-bras.
Sur le deuxième schéma, quel muscle est contracté? Mets une flèche pour indiquer le sens du mouvement
de l'avant-bras.
...................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................................................
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
23
Mouvements et déplacements - FICHE 11
Difficultés provenant des liens avec le vocabulaire courant
Les élèves connaissent l’existence des muscles, mais ne les associent pas à la « viande » des animaux qu’ils
consomment par ailleurs. Les nerfs sont souvent confondus avec les tendons ou les ligaments ou l’inverse.
Les élèves confondent parfois «sentir» et «respirer».
Difficultés provenant des idées préalables des élèves
Les élèves dessinent les os d’une manière stéréotypée; de plus, leur nombre et leur position dans un membre ne
permettraient pas la réalisation de mouvements.
Ils ne représentent pas les muscles et les attaches qui permettraient de réaliser des mouvements : les élèves
pensent même souvent que le squelette est mobile par lui-même comme dans les dessins animés.
Les élèves imaginent souvent que les informations sensorielles circulent dans des « tuyaux ».
Quelques écueils à éviter lors des observations et des manipulations
L’emploi de maquettes suppose une comparaison critique avec la réalité observée lors du mouvement du
membre.
Les élastiques ne sont pas de bons modèles de muscles, ces derniers fonctionnant en contraction et non pas en
allongement.
Connaissances
– Les mouvements du corps des vertébrés sont rendus possibles au niveau des articulations par l’action des
muscles sur des éléments rigides, les os, qui constituent le squelette.
– Les muscles des membres sont attachés aux os de part et d’autre d’une articulation. Les tendons permettent
l’attache des muscles sur les os. Les ligaments maintiennent les os entre eux au niveau d’une articulation.
– Lors de la contraction, le raccourcissement des muscles déplace les os qui restent passifs. Dans un membre,
lorsque les muscles rapprochent les segments entre eux, ils sont dits fléchisseurs et lorsqu’ils les éloignent, ils
sont qualifiés d’extenseurs. Des muscles qui travaillent en opposition comme les muscles fléchisseurs et les
muscles extenseurs sont dits antagonistes.
– La marche, la course, le saut... résultent de la combinaison de plusieurs mouvements élémentaires (flexions et
extensions).
– Grâce aux organes des sens, un être vivant reçoit du milieu des informations complémentaires qui, traitées par
le cerveau, lui permettent d’agir et de communiquer.
Pour en savoir plus
Il existe des mouvements «volontaires» comme ceux des membres et des mouvements «involontaires» comme
ceux du coeur. La stature et l’ensemble des mouvements ne sont possibles que sous l’action de nombreuses
commandes nerveuses.
Les récepteurs sensoriels sont des cellules sensibles incluses dans un organe sensoriel, dont le rôle consiste à
transformer (coder) un stimulus en influx nerveux.
Les informations sont traitées au niveau d’un centre nerveux qui est à l’origine d’une réponse glandulaire ou
motrice, mais le système nerveux central est évoqué seulement au collège en classe de 3e. Les nerfs conduisent
les informations.
Réinvestissements, notions liées
Fiche no15 «Éducation à la santé»: évocation du rôle du cerveau dans la motricité. Fiche no 24 «Leviers et
balances».
CREST d’Oloron
Tel : 05 59 39 79 09 - Email: [email protected]
Frédéric Hayet
24