chapitre - Magnard
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chapitre Devenir apte à se reproduire : la puberté 7 Manuel élève : p. 131 à 148 ■ Programme officiel (application rentrée 2007) Connaissances Capacités déclinées dans une s i t u a t i o n d ’ a p p re n t i s s a g e Ex e m p l e s d ’ a c t i v i t é s L’être humain devient apte à se reproduire à la puberté. Durant la puberté, les caractères sexuels secondaires apparaissent, les organes reproducteurs du garçon et de la fille deviennent fonctionnels. À partir de la puberté, le fonctionnement des organes reproducteurs est continu chez l’homme, cyclique chez la femme jusqu’à la ménopause. Les testicules produisent des spermatozoïdes de façon continue. À chaque cycle, un des ovaires libère un ovule. À chaque cycle, la couche superficielle de la paroi de l’utérus s’épaissit puis est éliminée : c’est l’origine des règles. Observer, questionner afin de relier l’acquisition de la faculté de reproduction à certaines transformations physiques et physiologiques de la puberté. Exploiter des textes, des vidéogrammes afin de découvrir le rôle des organes reproducteurs. [Compétence 5] Réaliser un schéma fonctionnel des appareils reproducteurs de l’homme et de la femme. Manipuler : réaliser une observation microscopique de cellule reproductrice. Respecter les consignes de fiches techniques. [Compétence 7] Observer, questionner, argumenter afin d’expliquer l’origine des règles. Identification des transformations morphologiques et physiologiques apparues à la puberté. Étude de textes et de dessins historiques montrant différentes conceptions de la reproduction humaine . [Histoire des sciences] Identification sur un animal disséqué ou sur un écorché, des organes de l’appareil reproducteur. Élaboration d’un schéma fonctionnel des appareils reproducteurs de l’homme et de la femme. Observation de cellules reproductrices au microscope et comparaison de leurs caractéristiques. Comparaison des rythmes de production de cellules reproductrices chez l’homme et chez la femme. Réalisation d’un dessin d’observation de cellules reproductrices. Mise en place d’une démarche d’investigation pour expliquer l’origine des règles. ■ Thème général Ce chapitre a pour objectif de comprendre les phénomènes de la puberté et de la procréation. L’étude des mécanismes de la fécondation ayant été abordée dans la partie « reproduction et maintien des espèces dans les milieux » la spécificité de l’espèce humaine peut être envisagée. • O b j e c t i fs d e c o n n a i s s a n c e s Intention générale Il s’agit d’établir les notions de caractères sexuels primaires et secondaires. Cela conduit à préciser qu’il existe une relation entre les transformations physiques et physiologiques qui s’opèrent et la possibilité de procréation. On précise ensuite comment les appareils reproducteurs deviennent fonctionnels, avec une production de gamètes cyclique chez la femme et continue chez l’homme. Cohérence verticale Au cycle 3, la reproduction des humains et l’éducation à la sexualité sont étudiées dans le cadre du chapitre « le corps humain et l’éducation à la santé » où l’enseignant se limite à des repères sur la fécondation, l’explication des règles et veille à ne pas dissocier la dimension affective de la dimension de procréation. Voir fiches de connaissance, cycle 3 n°8, n°14. Documents d’application des programmes École, Diffusion, CNDP. Chapitre 7 • Devenir apte à se reproduire : la puberté © Magnard, 2007 95 Transversalité L’usage de tableaux, de graphiques peuvent s’intégrer dans une approche transversale avec le professeur de mathématiques. • O b j e c t i fs m é t h o d o l o g i q u e s Ce chapitre permet de poursuivre la formation des élèves au raisonnement scientifique en mettant en relation des données, en formulant des problèmes, en émettant des hypothèses sur les liens entre ovaires et utérus, en comparant les appareils reproducteurs. Les saisies d’informations à partir de schémas et de photographies correspondent à une étape importante qui assure la formation à la communication scientifique par la réalisation de croquis, de résumés, de schémas explicatifs figurés ou non. ■ Découpage et programmation horaire La double page « D e s faits pour s’interro g e r » (pages 132 à 133) permet de mieux cerner à partir de quelques documents la problématique du chapitre qui est de mettre en relation les modifications physiques et physiologiques qui se produisent à la puberté avec la fonctionnalité des appareils reproducteurs. Une évaluation diagnostique des connaissances du cycle 3 et des acquis des chapitres 5 et 6 sur la reproduction et le maintien des espèces peut être envisagée sous forme de questionnaire et de schémas de conception initiale sur la fécondation. Quatre « a c t i v i t é s » (pages 134 à 141) viennent ensuite. Elles sont conçues pour que le professeur puisse permettre à ses élèves de suivre une démarche d’investigation afin de résoudre les différents problèmes abordés. Elles sont prévues pour encadrer un chapitre de trois heures et trente minutes d’enseignement. On peut prévoir une programmation horaire semblable à celle résumée dans le tableau ci-dessous. Séquences O b j e c t i fs Capacités mises en œuvre S u p p o r t s p ro p o s é s A c t i v i t é s é l è ve ( s ) N o t i o n s c o n s t r u i t e s Activité 1 (1h15) Déterminer les transformations du corps qui se produisent à la puberté - Saisir des informations - mettre en relation des données à partir de graphiques - comprendre des schémas - Texte et schémas comparatifs fille, garçon Analyser des documents, des graphiques. - graphiques Activité 2 (0h45) - Découvrir où les gamètes femelles sont produits - Saisir des informations - communiquer à l’aide d’un schéma Activité 3 (0h45) - Établir une relation entre ovulation et règles - Saisir des informations - Document sur l’anatomie de l’appareil reproducteur féminin - photographie d’émission d’ovule - photographie de coupe d’ovaire et schémas explicatifs - Schémas synchronisés de fonctionnement ovarien et utérin Communiquer à l’aide d’un tableau - Élaboration d’un schéma à partir d’un modèle pour comprendre le fonctionnement des ovaires et leur production - Découvrir comment fonctionne l’appareil reproducteur mâle - Saisir des informations. Activité 4 (0h45) 96 - Relier des événements entre eux - communiquer verbalement - Photographies de coupe de testicule au MEB et de spermatozoïdes au MO schéma d’appareil reproducteur mâle Partie 3 • Transmission de la vie chez l’homme © Magnard, 2007 - Conception d’une démarche scientifique montrant les liens entre ovaire et utérus - Réaliser une synthèse expliquant le rôle des différents organes de l’appareil reproducteur mâle Le corps humain se transforme à la puberté pour assurer la procréation. À chaque cycle les ovaires libèrent un ovule. Les cycles de l’ovaire et de l’utérus sont synchrones. La production des gamètes chez l’homme est continue depuis la puberté La programmation proposée laisse ainsi trente minutes pour effectuer un bilan des notions construites au cours des différentes activités. La rubrique « Au t o u r d e » s’oriente - vers l’histoire des sciences avec la bataille entre spermistes et animalculistes. - vers le thème de convergence N°4 en rapport avec le mode de pensée statistique. - vers le thème de convergence N°6 en rapport avec la santé. ■ Supports pédagogiques utiles - Transparents Magnard Internet : www.magnard.fr/college/svt ■ Aide à la mise en œuvre des activités Page d’ouverture du chapitre Page 131 La photographie d’ouverture de chapitre peut facilement être mise en relation avec les objectifs du chapitre. L’aptitude à se reproduire n’est pas acquise à la naissance, mais à la puberté. Parfois des jeunes filles encore très jeunes deviennent de tout aussi jeunes mères. Des faits pour s’interroger Pages 132-133 Document a : Photographie d’un adulte et d’un enfant qui se rasent ensemble. L’accompagnement des adultes est indispensable pour que le passage de l’enfance à l’adolescence du jeune soit assurée dans de bonnes conditions. La barbe qu’on doit raser est un rite important. Document b : Photographie d’une adulte jouant avec une jeune adolescente. La croissance de la poitrine est un changement morphologique important chez la jeune fille qui s’aperçoit qu’elle devient une femme. Document c : Texte relatant les transformations du corps au moment de l’adolescence : durée, modifications morphologiques, rôle du cerveau, raisons pour lesquelles les transformations se font à cette période de la vie, sont suggérées. Document d : Texte relativisant les problèmes pouvant se poser à l’adolescence en particulier celui de l’acné, tout en expliquant l’affection, ce qui peut amener le professeur à donner quelques conseils d’hygiène corporelle et d’asepsie aux élèves. L’élève, suite à ces faits, est prêt à découvrir comment le corps se transforme et comment fonctionnent les appareils reproducteurs. Activité 1 - Le corps se transforme à la puberté Pages 134-135 ◗ Objectifs / Intentions pédagogiques L’objectif de cette activité est de susciter un échange entre les élèves et le professeur, mais aussi entre les élèves, de manière à recenser les modifications du corps qui caractérisent la puberté et qui correspondent au vécu des élèves. Chapitre 7 • Devenir apte à se reproduire : la puberté © Magnard, 2007 97 Seules les transformations morphologiques (aspect) et physiologiques (fonctionnement) sont présentées. Les modifications du comportement pourront être envisagées dans le cadre d’une éducation à la santé, en dehors du cours de SVT. Aux documents proposés par cette activité s’ajoutent les documents des pages d’ouverture du chapitre « des faits pour s’interroger ». Cette activité est aussi l’occasion de donner aux adolescents le moyen de parler des transformations de leur corps en utilisant un vocabulaire exact. ◗ Commentaires des documents proposés Documents 1a et b : Leur simplicité vise à permettre aux élèves de s’exprimer, soit à partir des silhouettes présentées, soit à partir de la lecture des textes qui les accompagnent. Chaque élève doit ainsi pouvoir s’exprimer et réfléchir sur sa sexualité en tenant compte de la maturité et des acquis de chacun. Documents 2a et b : Ces documents illustrent des transformations mesurables, c'est-à-dire quantifiables, qui interviennent lors de la puberté. Ils permettent de poursuivre la lecture de graphiques abordée dés la classe de sixième et poursuivie en classe de cinquième. Il est important de discuter avec les élèves de la signification du terme « poussée de croissance » : ils expriment souvent leur vécu en parlant de croissance au moment de la puberté alors que la croissance se poursuit depuis la naissance jusqu’à la fin de la puberté : il s’agit donc bien de l’accélération d’un phénomène et non pas de son apparition. La représentation utilisée est comparable à celle qui figure dans le carnet de santé avec la valeur moyenne et les variations observées. Même si les événements étudiés apparaissent à des âges variables suivant les adolescents, comme le souligne l’encadré « puberté et sexualité », pour éviter de troubler certains jeunes, il nous a semblé important de montrer que la chronologie des événements c'est-à-dire l’ordre dans lequel ils apparaissent est pratiquement identique chez tous les adolescents. L’apparition des règles et les premières éjaculations, signes du début du fonctionnement des organes reproducteurs, marquent la fin de la puberté. Il semble ainsi important de signaler aux jeunes filles que dés l’apparition des règles, la capacité à se reproduire est acquise et donc une grossesse est possible. ◗ Utilisation des documents 1. Les caractères sexuels primaires du garçon et de la fille sont les organes génitaux. L’apparition de poils au niveau du pubis et des aisselles ainsi que l’apparition de l’os sésamoïde sont des caractères sexuels secondaires communs au garçon et à la fille. L’apparition des seins, le développement des ovaires et l’élargissement du bassin sont des caractères sexuels secondaires de la fille tandis que l’apparition de poils sur le visage (barbe), la mue de la voix et l’augmentation de volume des testicules sont des caractères sexuels secondaires du garçon. 2. La fille grandit de 25 cm entre l’âge de 10 ans et l’age de 15 ans et le garçon grandit de 40 cm entre l’âge de 11 ans et l’âge de 15 ans : il y a une forte augmentation de la taille des garçons et des filles au cours d’une période très courte ce qui permet de parler de poussée de croissance à la puberté. 3. Les arguments qui permettent de dire que les organes génitaux commencent à fonctionner sont l’apparition des règles chez la fille et les premières éjaculations chez le garçon. 98 Partie 3 • Transmission de la vie chez l’homme © Magnard, 2007 Question d’ensemble Filles Garçons Modification de l’aspect physique Apparition des seins Élargissement du bassin Apparition de poils sur le pubis et les aisselles Poussée de croissance Apparition de poils sur le pubis, les aisselles et le visage Changement de voix Poussée de croissance Modification du fonctionnement des organes Premières règles Premières éjaculations Activité 2 - La production d’ovules ◗ Objectifs / Intentions pédagogiques Pages 136-137 Il s’agit ici de montrer que la production cyclique des ovules est liée à l’activité cyclique des ovaires. Cela correspond à un prolongement logique de l’activité 1, où la transformation de la petite fille en femme a été abordée. Cette activité pourra être mise en parallèle avec l’activité 3 sur la production de spermatozoïdes. L’appareil reproducteur féminin, décrit dans son ensemble est un support de situation des événements commentés dans le texte. ◗ Commentaires des documents proposés Document 1 : Le premier document de cette activité correspond au schéma de l’appareil reproducteur féminin qui peut être utilisé comme support pour montrer le devenir de l’ovule quittant l’ovaire. L’analyse de la photographie d’ovulation est prioritaire pour se situer dans une démarche d’investigation. Document 2 : Le deuxième document montre une coupe d’ovaire en microscopie optique, le zoom sur un follicule présent et le schéma interprétatif. Ces documents pourront faciliter l’interprétation de coupes présentées au vidéo projecteur ou sur écran informatique et apporteront une aide méthodologique à l’élève pour interpréter une coupe microscopique complexe. ◗ Utilisation des documents 1. Les ovules sont produits de la puberté à la ménopause. 2. Le follicule grossit, étape 2 L’ovule est expulsé du follicule, étape 3 Un corps jaune se développe dans l’ovaire (grossissement, expulsion, grossissement peuvent être employés). Question d’ensemble L’activité de l’ovaire est qualifiée de cyclique car périodiquement, selon un cycle d’environ 28 jours, un ovule est expulsé en milieu de cycle. Activité 3 - Des cycles sexuels synchrones ◗ Objectifs / Intentions pédagogiques Pages 138-139 L’objectif de la séquence est de prouver que l’activité cyclique de l’utérus, étudiée dans un premier temps, peut être mise en relation avec celle du cycle ovarien, ce qui permet à l’élève de comprendre l’origine des règles. Chapitre 7 • Devenir apte à se reproduire : la puberté © Magnard, 2007 99 ◗ Commentaires des documents proposés Document 1 : Le premier document de cette activité consiste en une mise en relation des images permettant de constater la coïncidence entre le cycle utérin et le cycle ovarien et de comprendre la complémentarité des organes de l’appareil reproducteur. La nécessité des règles peut aussi être abordée lors des explications apportées par le professeur. Document 2 : Le second document correspond à un triple cycle, chronologique sur 28 jours au centre, utérin au milieu et ovarien en périphérie. L’élève visualise ainsi aisément les correspondances et les différentes durées des périodes. ◗ Utilisation des documents 1. Du 7e jour du cycle au 27e jour, la muqueuse utérine s’épaissit. Du 28e jour au 6e jour du cycle suivant, elle se desquame ce qui marque les règles. 2. Le fonctionnement de l’utérus est cyclique car les règles se produisent périodiquement tous les 28 jours environ. 3. L’événement qui indique le début d’un cycle est une petite hémorragie de la paroi de l’utérus appelée règles. Question d’ensemble Les ovaires et l’utérus fonctionnent de façon cyclique car des événements se produisent régulièrement (ovulation, règles) et de façon synchrone car les règles se produisent 14 jours après l’ovulation. Activité 4 - L’appareil reproducteur masculin devient fonctionnel ◗ Objectifs / Intentions pédagogiques Pages 140-141 Les intentions pédagogiques sont de relier la production des spermatozoïdes au fonctionnement de l’appareil reproducteur et à la puberté, et de montrer que cette production est continue à la différence de la production des ovules qui elle, est cyclique. Le trajet des spermatozoïdes est décrit précisément et des informations sont données concernant les cellules reproductrices et le sperme pour préparer l’étude de la fécondation abordée dans le chapitre suivant. ◗ Commentaires des documents proposés Document 1 : Le premier document de cette activité permet de localiser la production des cellules mâles et de préciser qu’elle est continue. Les chiffres proposés précisent la structure des testicules pour montrer que des organes de petite taille peuvent assurer une production très importante en quantité. Document 2 : Le deuxième document doit permettre aux élèves de rendre fonctionnel un schéma anatomique à l’aide des informations données par les textes associés. L’encadré « puberté et sexualité » tend à banaliser des événements de la vie d’un adolescent qui peuvent parfois être source d’inquiétude. ◗ Utilisation des documents 1. Les testicules sont les organes reproducteurs mâles, ils produisent les spermatozoïdes de la puberté jusqu’à la mort de l’individu, de façon continue, au rythme de 200 millions par jour environ. 100 Partie 3 • Transmission de la vie chez l’homme © Magnard, 2007 2. Les testicules produisent les spermatozoïdes, les glandes annexes (épididyme, vésicules séminales et prostate) les stockent et les nourrissent, les canaux déférents et l’urètre évacuent le sperme contenant les spermatozoïdes. Question d’ensemble Les organes reproducteurs masculins fonctionnent de façon continue, à partir de la puberté. ■ Correction des exercices Les exercices de la rubrique « Pour apprendre sa leçon » sont corrigés en fin du manuel de l’élève. 5 6 7 8 Tableau comparatif C a ra c t é r i s t i q u e s spermatozoïde ov u l e Taille 50 millièmes de mm 0,5mm Lieu de production testicules ovaires Rythme de production continue discontinue Mobilité Cellule mobile Cellule immobile Durée de vie 5 à 6 jours Une journée A p p a re i l re p ro d u c t e u r m a s c u l i n A p p a re i l re p ro d u c t e u r f é m i n i n Glandes annexes Spermatozoïdes Production continue testicules Ménopause Ovules Production cyclique utérus a. - valeurs en dessous de 37°C - valeurs au-dessus de 37°C b. À partir de l’ovulation, la température corporelle est supérieure à 37°C. Causes de l’infertilité chez l’homme Causes de l’infertilité chez la femme Nombre de gamètes insuffisant Nombre de pontes ovulaires insuffisant Mobilité réduite des gamètes Trompes utérines abîmées Forme anormale des gamètes à plus de 30% Cycles irréguliers 9 Chapitre 7 • Devenir apte à se reproduire : la puberté © Magnard, 2007 101 10 102 a. Voir site www.magnard.fr/college/svt. b. Entre 1 et 5 jours : règles 14e jour : ovulation 28e jour = 1er jour = début du cycle et fin de cycle. c. Portion 1 à 5 jours : règles Portion 1 à 8 +17 à 28 jours : infécondité Portion 9 à 16 jours fécondité d. Voir site www.magnard.fr/college/svt. Partie 3 • Transmission de la vie chez l’homme © Magnard, 2007 chapitre Concevoir un enfant 8 Manuel élève : p. 149 à 177 ■ Programme officiel (application rentrée 2007) Connaissances Capacités déclinées dans une situation d ’ a p p re n t i s s a g e Ex e m p l e s d ’ a c t i v i t é s L’embryon humain résulte de la fécondation, puis de divisions de la cellule œuf qui se produisent dans les heures suivant un rapport sexuel. Lors du rapport sexuel, des spermatozoïdes sont déposés au niveau du vagin. La fécondation a lieu dans l’une des trompes ; elle est interne. Exploiter des textes, schémas, vidéogrammes… afin de découvrir l’origine de l’embryon. [Compétence 5] Exprimer les résultats d’une recherche : réaliser un schéma relatant le trajet des cellules reproductrices jusqu’au lieu de fécondation. S’informer, se documenter ; créer, produire, traiter, exploiter des données pour percevoir le lien entre sciences (reproduction humaine) et techniques (méthodes contraceptives). [Compétence 4 - B2i domaines 1, 3, 4] Utiliser un langage scientifique à l’écrit pour rendre compte par le schéma du niveau d’action d’un contraceptif. Évaluer les conséquences de ces actes : prendre conscience de l’intérêt des méthodes contraceptives préventives par rapport aux méthodes contraceptives d’urgence. [Compétence 6] Observation d’une fécondation, à partir d’un vidéogramme. Réalisation d’un schéma fonctionnel du trajet des spermatozoïdes dans l’appareil reproducteur féminin. Classement par ordre chronologique de documents relatifs à la fécondation. Réalisation d’un schéma fonctionnel de l’origine de la cellule œuf jusqu’à son implantation. L’embryon s’implante puis se développe dans l’utérus. Si un embryon s’implante, la couche superficielle de la paroi utérine n’est pas éliminée : les règles ne se produisent pas, c’est un des premiers signes de la grossesse. Des échanges entre l’organisme maternel et le fœtus permettant d’assurer ses besoins sont réalisés au niveau du placenta ; il représente une grande surface richement vascularisée. Lors de l’accouchement des constructions utérines permettant la naissance de l’enfant. Exploiter des textes, schémas, graphiques, vidéogrammes… pour suivre le développement de l’embryon, pour relier certaines caractéristiques de la paroi placentaire aux échanges de certaines substances entre la mère et l’enfant. Exprimer les résultats d’une recherche : réaliser un schéma fonctionnel de l’origine de la cellule œuf jusqu’à l’implantation de l’embryon. Recherche documentaire sur les signes accompagnant le début d’une grossesse. Schématisation des échanges entre le sang fœtal et le sang maternel. Classement par ordre chronologique de documents relatifs au développement embryonnaire. Observation du développement de l’embryon et de l’accouchement à partir d’un vidéogramme. Observation de l’embryon à partir d’échographies. Des méthodes contraceptives, permettent de choisir le moment d’avoir ou non un enfant. La contraception représente l’ensemble des méthodes ayant pour but d’empêcher une grossesse en cas de rapport sexuel. Ces méthodes empêchent : – la production des cellules reproductrices ; – la rencontre des cellules reproductrices ; – l’implantation de l’embryon dans l’utérus. La diversité des méthodes de contraception permet à chacun de choisir la plus adaptée à sa situation. Dans certaines conditions (rapport sexuel non ou mal protégé) la prévention d’une grossesse s’effectue par la prise d’une contraception d’urgence sous contrôle médical. S’informer, se documenter ; créer, produire, traiter, exploiter des données pour percevoir le lien entre sciences (reproduction humaine) et techniques (méthodes contraceptives). [Compétence - B2i domaines 1, 3, 4] Utiliser un langage scientifique à l’écrit pour rendre compte par le schéma du niveau d’action d’un contraceptif. Évaluer les conséquences de ces actes : prendre conscience de l’intérêt des méthodes contraceptives préventives par rapport aux méthodes contraceptives d’urgence. [Compétence 6] Recherche des différentes méthodes contraceptives actuelles. [B2i] Localisation sur un schéma d’appareil reproducteur du niveau d’action d’un contraceptif. Lecture des modes d’emploi de différents moyens contraceptifs actuels. Comparaison des modes d’action des différents types de pilules contraceptives et d’urgence. Chapitre 8 • Concevoir un enfant © Magnard, 2007 103 ■ Thème général Ce chapitre a pour objectif : - de fournir des bases simples pour comprendre les phénomènes physiologiques liés à la conception après avoir abordé ceux liés à la reproduction et à la puberté dans le chapitre précédent. Au sein des familles, une éducation à la sexualité a pu être mise en place. Le collège se doit de compléter du point de vue scientifique, l’information apportée par les parents. - D’informer sur les méthodes contraceptives actuelles en précisant les conditions d’utilisation, les modalités d’action (action mécanique ou action chimique), les avantages et les inconvénients de chacune des méthodes. • O b j e c t i fs d e c o n n a i s s a n c e s Intentions générales - Il s’agit d’établir les modalités de la fécondation pour notre espèce, conditionnée par un rapport sexuel proche de l’ovulation. - Cela amène à montrer qu’un nouvel individu se construit par divisions successives de la cellule œuf, donnant un embryon qui s’implante dans la muqueuse utérine de la mère. - On précise ensuite le rôle du placenta dans les échanges entre la mère et le fœtus. - L’accouchement marque la fin de la gestation avec expulsion du fœtus et du placenta. - Il est alors nécessaire de montrer l’importance de pouvoir choisir d’avoir ou non un enfant, en présentant la diversité des méthodes contraceptives et en différenciant leurs actions avec la préoccupation et de répondre à l’idée exprimée dans le programme : « la diversité des méthodes de contraception permet à chacun de choisir celle qui est la plus adaptée à sa situation ». Cohérence verticale Au cycle 3, les stades de développement des êtres vivants sont étudiés dans le cadre du chapitre « unité et diversité du monde vivant » où l’enseignant a développé chez ses élèves la capacité à repérer les manifestations de développement (augmentation de masse et de dimensions) à comparer et à décrire verbalement et graphiquement les changements d’un être vivant au cours du temps ainsi que les modes de développement ovipare et vivipare, à construire une frise chronologique du développement d’un animal. Voir fiches de connaissance, cycle 3 n°4, n°5, n°6. Documents d’application des programmes École, Diffusion, CNDP. Les acquis des chapitres 6 et 7 pourront être mobilisés et servir de support à une évaluation diagnostique sur les notions de gamètes, appareils reproducteurs, modes de reproduction. Transversalité L’usage de tableaux, de graphiques, de calculs de vitesse, de moyennes, de taille peuvent s’intégrer dans une approche transversale avec le professeur de mathématiques dans un thème de convergence en lien avec le thème n°4 ( importance du mode de pensée statistique dans le regard scientifique sur le monde ) ou avec le thème santé n°5. • O b j e c t i fs m é t h o d o l o g i q u e s Au cours de ce chapitre, l’élève développe des capacités à : • s ’ i n fo r m e r en exploitant des photographies, des images échographiques, des vidéogrammes, des documents internet, des modes d’emploi pharmaceutiques. • raisonner en classant de façon chronologique des événements, en comparant des modes d’action • c o m m u n i q u e r en réalisant des schémas fonctionnels. 104 Partie 3 • Transmission de la vie chez l’homme © Magnard, 2007 ■ Découpage et programmation horaire La double page « D e s faits pour s’interro g e r » (p.150-151) permet de cerner, à partir de quelques documents, la problématique générale du chapitre qui est de découvrir les étapes conduisant à la naissance d’un bébé, qui doit également être un choix de la part des personnes concernées. Une évaluation diagnostique des connaissances du cycle 3 et des acquis des chapitres 6 et 7 sur la production des gamètes et le fonctionnement des appareils reproducteurs peut être envisagée sous forme de questionnaire et de schémas de conceptions initiales sur la gestation et les échanges avec la mère. Six doubles pages « a c t i v i t é s » (pages 152 à 163) viennent ensuite. Elles sont conçues pour que le professeur puisse permettre à ses élèves d’avoir une démarche d’investigation afin de résoudre les différents problèmes abordés. Elles sont prévues pour encadrer un chapitre de six heures et demi d’enseignement. On peut prévoir une programmation horaire semblable à celle résumée dans le tableau ci-dessous. Séquences O b j e c t i fs Capacités mises en œuvre S u p p o r t s p ro p o s é s A c t i v i t é s é l è ve ( s ) N o t i o n s c o n s t r u i t e s Activité 1 (0h45) Découvrir la spécificité de la fécondation humaine - Saisir des informations - réaliser un schéma fonctionnel - classer par ordre chronologique - Texte et schémas Analyser des documents, des photographies. Suivre le développement du fœtus Comprendre la nécessité des échanges - Saisir des informations - Document sur l’anatomie de l’appareil reproducteur féminin - photographies de cellules embryonnaires - Établir une relation entre développement fœtal et fonctionnement du placenta - Découvrir comment naît un bébé - Saisir des informations Activité 2 (1h) Activité 3 (0h45) Activité 4 (1h) Activité 5 (0h30) Activité 6 (0h30) - photographies Photographies, échographies Dessin interprétatif Communiquer à l’aide d’un schéma fonctionnel - Élaboration d’un schéma à partir d’un modèle pour suivre la chronologie de la division de la cellule œuf et l’implantation de l’embryon Schématisation des échanges mère fœtus - communiquer verbalement -photographies textes explicatifs vidéo -Réaliser une synthèse relatant la naissance du bébé - Montrer que certains moyens contraceptifs empêchent la rencontre des gamètes. - Dégager l’intérêt des méthodes préventives sur la contraception d’urgence. - Saisir les informations d’une notice d’un moyen contraceptif - Notice d’information sur les moyens contraceptifs. - Comprendre une notice - Montrer que certains moyens contraceptifs empêchent l’ovulation ou la nidation - Saisir les informations de la notice d’un moyen contraceptif - communiquer à l’aide d’un schéma fonctionnel -Relier des événements observables à une fonction - Saisir des informations. - Notice de moyens contraceptifs - Utiliser les connaissances acquises au chapitre précédent pour comprendre le mode d’action de chaque moyen contraceptif. Idem L’embryon humain résulte de la fécondation qui se produit dans les heures suivant un rapport sexuel. La cellule œuf par divisions successives donne un embryon qui s’implante dans la muqueuse utérine. L’embryon se développe dans l’utérus. Lors de l’accouchement des contractions utérines permettent la naissance de l’enfant - Les préservatifs et les moyens locaux (diaphragme, cape, spermicides) empêchent la rencontre des gamètes. La « pilule du lendemain » a plusieurs actions - Les pilules contraceptives agissent principalement en bloquant l’ovulation et les DIU en empêchant la nidation La programmation proposée laisse ainsi une heure pour effectuer un bilan des notions construites au cours des différentes activités. Chapitre 8 • Concevoir un enfant © Magnard, 2007 105 La rubrique « Au t o u r d e » s’oriente - vers le thème de convergence N°4 en rapport avec le mode de pensée statistique avec comme sujet les grossesses multiples. - Vers le thème de convergence N°6 en rapport avec la santé avec comme sujet l’usage du tabac pendant la grossesse. - Les complications d’une grossesse chez l’adolescente sont abordées. - La contraception est vue sous l’angle de l’actualité et de la société à un moment donné. ■ Supports pédagogiques utiles - Transparents Magnard Internet : www.magnard.fr/college/svt ■ Aide à la mise en œuvre des activités Page d’ouverture du chapitre Page 149 Photographie : Une nurserie à la maternité. Ce document peut facilement être mis en relation avec le texte, en bas de page, sur la natalité en France. Des faits pour s’interroger Pages 150-151 Documents a, b et c : Photographies montrant des étapes de la vie d’un couple, qui va, avec la venue de l’enfant, constituer une famille. Le texte encadré précise, pour l’élève, la technique de l’échographie. L’élève, suite à ces faits, est prêt à découvrir comment se forme la cellule œuf humaine et comment se développe un nouvel individu à partir de celle-ci, dans l’organisme maternel. La maternité devant toujours être un choix. Activité 1 - La fécondation chez l’espèce humaine ◗ Objectifs / Intentions pédagogiques Pages 152-153 Il s’agit ici de montrer la chronologie de la fécondation chez l’espèce humaine, de préciser les conditions favorables à cette fécondation et de la localiser dans l’appareil reproducteur féminin. Cela correspond à un prolongement des activités 2, 3, 4 du chapitre 6, où la fécondation animale et végétale ont été développées. Cette activité pourra être associée avec l’activité 2 qui montre l’évolution de la cellule œuf. Le trajet des gamètes, décrit dans son ensemble et illustré par un schéma, est un support de situation qui dynamise l’événement photographié. ◗ Commentaires des documents proposés Document 1 : Le premier document de cette activité correspond au schéma de l’appareil reproducteur féminin, support qui permet de suivre la progression des gamètes jusqu’au rapprochement et à la fusion. L’analyse des photographies, au préalable, est primordiale pour se situer dans une démarche d’investigation. 106 Partie 3 • Transmission de la vie chez l’homme © Magnard, 2007 Documents 2a, b, c : Le deuxième document correspond à des photographies en microscopie électronique montrant l’ovule assailli par les gamètes mâles, l’entrée de la tête d’un spermatozoïde dans l’ovule, celui-ci abandonnant son flagelle à l’extérieur. Ces clichés permettront à l’élève de reconstituer l’événement de façon chronologique. L’encadré « puberté et sexualité » concerne la durée de vie des gamètes dont dépendra la période féconde de la femme. ◗ Utilisation des documents 1. Les trois étapes suivantes sont à représenter : ovule recouvert de spermatozoïdes – entrée d’un spermatozoïde - rapprochement des noyaux. 2. Le spermatozoïde se scinde en deux, seule la tête pénètre dans le cytoplasme de l’ovule. 3. L’ovule contient son noyau et celui du spermatozoïde qui, après gonflement de celui-ci, fusionnent en un seul noyau : la cellule œuf est ainsi constituée. Question d’ensemble L’ovule, recouvert de gamètes mâles, devient perméable à un spermatozoïde dont la tête contenant un noyau se retrouve dans le cytoplasme, tandis que le flagelle se détache. Après gonflement du noyau du gamète mâle et rapprochement, les deux noyaux fusionnent. La première cellule d’un nouvel individu est formée. Activité 2 - L’implantation de l’embryon dans l’utérus ◗ Objectifs / Intentions pédagogiques Pages 154-155 Il s’agit ici de montrer le devenir de la cellule œuf dans une trompe utérine et les divisions successives qu’elle subit, donnant un embryon qui se fixera dans la muqueuse utérine. Cela correspond à un prolongement logique de l’activité 1, où les étapes de la fécondation ont été découvertes. L’appareil reproducteur féminin est, à nouveau, un support de situation des événements photographiés et commentés pour leur donner une dynamique. ◗ Commentaires des documents proposés L’appareil reproducteur féminin peut être utilisé comme support pour montrer le devenir de la cellule œuf dans une des deux trompes utérines. L’analyse des photographies de divisions cellulaires est, comme dans l’activité précédente, prioritaire pour se situer dans une démarche d’investigation. Le deuxième document montre l’évolution de la cellule œuf en microscopie électronique à balayage. Les textes associés aident à l’interprétation des figures et permettent de reconstituer la chronologie des étapes jusqu’à la fixation de l’embryon. L’encadré « puberté et sexualité » signale que l’absence de règles peut être un signe de grossesse. ◗ Utilisation des documents 1. Après la fécondation, la cellule œuf subit des divisions successives, pour donner un embryon. Chapitre 8 • Concevoir un enfant © Magnard, 2007 107 2. L’embryon s’implante dans la muqueuse utérine après son trajet dans une trompe. 3. Au premier jour, la cellule œuf se divise en deux cellules. Le deuxième jour, deux nouvelles divisions se sont produites. Le troisième jour, à nouveau deux divisions ont eu lieu. Le cinquième jour, les cellules se différencient pour assurer la fixation. Question d’ensemble La fécondation dans l’espèce humaine est interne. Elle se produit suite à un rapport sexuel qui assure le rapprochement des gamètes. La fixation de l’embryon est nécessaire à son développement. Il doit vivre dans une poche remplie d’eau pendant sa vie intra-utérine. Activité 3 - Le développement de l’embryon ◗ Objectifs / Intentions pédagogiques Pages 156-157 L’objectif de la séquence est de faire découvrir à l’élève comment l’embryon assure ses besoins nutritifs et élimine ses déchets pendant la gestation pour pouvoir se développer correctement. Les conditions du développement et quelques étapes le concernant permettent une situation d’approche. Les caractéristiques de la paroi placentaire et du cordon ombilical sont précisées pour expliquer les échanges entre la mère et le fœtus. ◗ Commentaires des documents proposés Document 1 : Le premier document de cette activité permet de visualiser les conditions de développement du fœtus et de constater grâce à quelques chiffres sa croissance en taille et en masse, ce qui permet de poser le problème de l’apport de nutriments. La nécessité d’élimination des déchets doit aussi être mise en avant. Une évaluation diagnostique des acquis de 5e sur les échanges au niveau des muscles, des alvéoles pulmonaires et des villosités intestinales, sous forme de petits schémas fonctionnels, à compléter, peut aider les élèves dans la résolution du nouveau problème. Document 2 : Le deuxième document permet une analyse des caractéristiques du placenta et du cordon ombilical pour que l’élève les relie aux échanges mère fœtus. L’encadré « puberté et sexualité » montre que la barrière placentaire n’est pas seulement perméable aux substances assurant un bon développement du fœtus. ◗ Utilisation des documents 1. L’embryon construit ses organes, le fœtus les développe. 2. 108 Partie 3 • Transmission de la vie chez l’homme © Magnard, 2007 Question d’ensemble Le placenta et le cordon ombilical assurent l’apport de substances nécessaires au fœtus et l’élimination des déchets qu’il produit. Activité 4 - La naissance d’un nouvel individu ◗ Objectifs / Intentions pédagogiques Pages 158-159 Les intentions pédagogiques sont de montrer le déroulement de l’accouchement et d’identifier les principales étapes. L’activité est centrée sur la photographie immortalisant le bébé naissant. Pour dynamiser l’événement, des schémas successifs précisent les étapes relatées dans un texte court. ◗ Commentaires des documents proposés Document a : Le premier document de cette activité présente l’accouchement sous forme de schémas figuratifs. Les différents schémas précisent les étapes importantes de l’accouchement que sont la dilatation du col, l’expulsion de l’enfant, la section du cordon ombilical avec décollement du placenta. Document b : Le deuxième document montre la dernière étape de l’accouchement, juste avant que le cordon soit sectionné. Le texte associé à l’image récapitule la chronologie de l’accouchement. L’encadré « puberté et sexualité » explique l’intérêt et les inconvénients d’une anesthésie péridurale précédant l’accouchement. ◗ Utilisation des documents 1. Il s’agit de l’utérus. 2. Les contractions utérines provoquent la dilatation du col et la descente de l’enfant dans le bassin ce qui aboutit à son expulsion. 3. La section du cordon marque la fin de la dépendance du petit organisme et le début de sa vie aérienne. Question d’ensemble Le fœtus respire grâce au dioxygène contenu dans le sang maternel, il vit dans un milieu aqueux. En naissant, il respire grâce au dioxygène contenu dans l’air qu’il inspire. Il vit dans un milieu aérien. Activité 5 - Éviter une grossesse par une contraception occasionnelle Pages 160-161 ◗ Objectifs / Intentions pédagogiques pour les activités 5 et 6 - « Contraception » désigne toute méthode qui vise à empêcher la conception, c'est-à-dire la fécondation. Par extension, les méthodes qui, au cours du cycle sexuel, empêchent la nidation sont qualifiées aussi de contraceptives. Une méthode contraceptive doit être efficace, réversible, acceptable et sans effets nocifs sur la santé. Chapitre 8 • Concevoir un enfant © Magnard, 2007 109 - La notion d’hormone n’étant envisagée qu’au chapitre suivant, les objectifs de connaissances sont, de ce fait, limités. Cependant, les compléments stipulent qu’après l’étude de la notion d’hormone (Chapitre 9 de la partie 4 : Relations au sein de l’organisme) l’enseignant précisera aux élèves l’emploi exceptionnel de la pilule dite « du lendemain » au regard des doses massives d’hormones délivrées. - L’objectif de ces deux activités est de fournir une information objective et claire sur les moyens contraceptifs actuels qui sont à la disposition des adolescents. Le choix de partager entre la contraception impliquant une utilisation occasionnelle (préservatifs, contraceptifs locaux, pilule du lendemain) ou celle qui suppose une gestion dans la durée souhaite répondre à deux situations qui correspondent, souvent dans le temps, à deux étapes de la vie sexuelle. Le niveau de formulation retenu est le suivant : - les pilules ou implants empêchent la production d’ovules. - les préservatifs empêchent la rencontre des gamètes. - le dispositif intra-utérin (stérilet) empêche l’implantation de l’embryon dans l’utérus ◗ Commentaires des documents proposés pour les activités 5 et 6 Il s’agit d’un descriptif de chacun des moyens contraceptifs présentés accompagné de schémas de mise en place pur les dispositifs à action mécanique et d’informations en partie sous la forme d’extraits de notices. L’organisation de la présentation des documents est conditionnée par le choix pédagogique de présenter les différences de choix dans une contraception. ◗ Utilisation des documents Document 1 : Les préservatifs masculins et féminins et les contraceptifs locaux (diaphragme et cape cervicale) bloquent le cheminement des spermatozoïdes et empêchent la rencontre des gamètes. Les spermicides tuent les spermatozoïdes. Document 2 : La contraception d’urgence est utilisée après le rapport, alors que les autres méthodes sont préventives. Question d’ensemble M oy e n c o n t ra c e p t i f N a t u re d e l a m é t h o d e ( c h i m i q u e o u m é c a n i q u e ) P ro t e c t i o n c o n t re les IST Préservatif masculin Mécanique car il empêche la rencontre des gamètes Oui Préservatif féminin idem Oui Diaphragme idem Non Cape cervicale idem Non Spermicide Chimique car les spermatozoïdes sont détruits Non Pilule du « lendemain » Chimique qui gêne la progression des spermatozoïdes et empêche la nidation Non Activité 6 - Éviter une grossesse par une contraception dans la durée Pages 162-163 ◗ Intentions pédagogiques et commentaires des documents proposés Voir ci-dessus (Activité 5). L’activité est centrée sur la photographie immortalisant le bébé naissant. Pour dynamiser l’événement, des schémas successifs précisent les étapes relatées dans un texte court. 110 Partie 3 • Transmission de la vie chez l’homme © Magnard, 2007 ◗ Utilisation des documents 1. Les pilules contraceptives et les implants empêchent l’ovulation et le DIU empêche la nidation et gêne la progression des gamètes en particulier celle des spermatozoïdes 2. Toutes ces méthodes assurent une contraception efficace dans la durée mais aucune ne protège contre les I.S.T. Question d’ensemble M oy e n c o n t ra c e p t i f N a t u re d e l a m é t h o d e ( c h i m i q u e o u m é c a n i q u e ) P ro t e c t i o n c o n t re les IST Pilule contractive Chimique qui bloque l’ovulation et/ou modifie la muqueuse utérine pour empêcher la nidation Non Implant Idem Non Dispositif intra-utérin (stérilet) Mécanique qui gêne la progression des gamètes (spermatozoïdes) et/ou empêcher la nidation Non ■ Correction des exercices Les exercices de la rubrique « Pour apprendre sa leçon » sont corrigés en fin du manuel de l’élève. 6 a. Les substances échangées sont : le dioxygène, le dioxyde de carbone, le glucose. b. Le dioxygène, le glucose sortent du placenta, le dioxyde de carbone y entre. c. Le dioxygène et le glucose sont pris dans le sang maternel et vont dans le sang du fœtus, tandis que le dioxyde de carbone quitte le sang du fœtus pour le sang maternel. 7 8 Un seul spermatozoïde entre dans l’ovule, tous les autres meurent. Chapitre 8 • Concevoir un enfant © Magnard, 2007 111 9 10 a. Cette pratique correspond au dispositif intra-utérin ou stérilet. b. Les cailloux dans l’utérus empêchent la nidation. 11 a. Le patch est un moyen chimique car il agit comme la pilule qui est un moyen chimique. b. Avantages : oublis moins fréquents que la pilule. Inconvénients : se décolle dans 2% des cas, parfois, irritation de la peau, douleurs mammaires, règles douloureuses. 12 Masse (en grammes) 3500 3000 2500 2000 c. Augmentation de 70 g jusqu’à 12 semaines, de 3430 g jusqu’à 40 semaines. d. Dans la 1re période, les organes se forment, dans la deuxième, ils grossissent. e. La 1re période est la phase embryonnaire, la 2e est la phase fœtale. 1500 1000 500 0 0 112 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 Âge (en semaines) 13 a. L’apparition des règles coïncide et correspond à la fin d’un cycle et au début de l’autre. b. La température corporelle varie entre 37°C et 36,5°C pendant la première phase du cycle jusqu’au 14e jour qui est marqué par l’ovulation. La température s’élève et elle forme pendant la seconde phase du cycle un plateau thermique légèrement supérieur à 37°C (37,1°C à 37,2°C). Les trois derniers jours la température corporelle baisse rapidement jusqu’au déclenchement des règles. c. L’événement observé au milieu de cycle est l’ovulation. d. Le cycle d’une personne ayant pris une pilule contraceptive montre des fluctuations de la température corporelle entre 36,5°C et 36,7°C. e. La pilule bloque l’ovulation. 14 a. Diaphragme ou cape cervicale (spermicide ?). b. Il ne s’agit pas d’une méthode contraceptive mais de la masturbation. c. Diaphragme ou cape cervicale. d. Préservatif masculin. Partie 3 • Transmission de la vie chez l’homme © Magnard, 2007