CRPE Académie de Besançon - Session 1999

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sujet - corrigé

Sujet

Premier volet

A - Première partie ( 8 points) : maîtrise des connaissances scientifiques.

1ère question
« La ferme à vers de terre » décrite sur le document 1 permet d'analyser quelques aspects du comportement de cet animal. Décrivez la manière dont vous l'utiliseriez et les hypothèses de travail qui sont les vôtres.

2ème question
Pour étudier en détail le régime alimentaire de la martre, la méthode suivante est utilisée (document 2).
Quel commentaire faites-vous sur cette méthode de recherche ?

3ème question - document 3
J. H. Fabre décrit les étapes de son raisonnement et de sa démarche. Précisez- les.

4ème question
A l'aide de ces trois exemples et des remarques que vous avez faites, décrivez les étapes d'une démarche scientifique.

B - Deuxième partie ( 4 points) : analyse de documents d'élèves.

Des élèves du cycle 3 répondent à la question :
« Pour quelle( s) raison(s) les dinosaures ont- ils disparu ? » - document 4.
- Analysez les modèles d'explication utilisés.
- Quels acquis peuvent être retenus, sachant qu'il s'agit d'élèves du CM2.

Deuxième volet

Partie pédagogique (8 points).

Ière question
Le thème des déplacements est évoqué dans les instructions des trois cycles de l'école primaire (document 5).
- Proposez sur ce sujet des situations de découverte pour chacun d'eux.
- Quels acquis successifs attribuez-vous à chaque cycle ?
Votre réponse se présentera sous la forme d'un tableau.

2ème question
A l'issue d'une activité au CP, le tableau suivant est construit collectivement par la classe (document 6).
- Quels étaient les objectifs de l'enseignant ?
- Quelles activités viendront en prolongement ?

3ème question
Les documents d'évaluation suivants proviennent de trois classes différentes de CE1 (document 7).
Écrivez la fiche de synthèse que l'on devrait trouver en fin de cycle 2 dans le classeur d'un élève.

Document n°1

feuilles	feuilles
sable	sable
terre	terre
gravier	gravier
sable	sable
terre	terre

Une « ferme à vers de terre » comprend 2 compartiments égaux limités sur une face par une vitre transparente. Les différents matériaux sont disposés régulièrement, les vers de terre sont introduits par le haut en nombre plus ou moins important.

Document n°2

Méthodologie
Au total, 46 martres ont été capturées durant cinq années de piégeage et 45 estomacs analysés. Après lavage dans un tamis fin, les contenus stomacaux sont examinés et les restes classés selon les grands taxons : mammifères, oiseaux, amphibiens, insectes, etc.

Résultats et commentaires
17 des 45 estomacs examinés étaient vides ou présentaient des restes des appâts utilisés. Ces estomacs ont donc été exclus de l'analyse. Les résultats concernent donc 28 contenus stomacaux et sont présentés dans le tableau 1. Ils sont exprimés en nombre de contenus stomacaux où la catégorie alimentaire citée a été observée.

Document n°3

« Ce fut une , soirée mémorable. Je l'appellerai la soirée du Grand- Paon. Qui ne connaît pas ce superbe papillon, le plus gros d'Europe, vêtu de velours marron et cravaté de fourrure blanche ? Les ailes, semées de gris et de brun, traversées d'un zigzag pâle et bordées de blanc enfumé, ont au centre une tache ronde, un grand oeil à prunelle noire et iris varié, où se groupent, en arcs, le noir, le blanc, le châtain, le rouge amarante. (..) Or le 6 mai, dans la matinée, une femelle quitte son cocon en ma présence, sur la table lie mon laboratoire aux bêtes. Je la cloître aussitôt, toute humide des moiteurs de l'éclosion, sous une cloche en toile métallique, D'ailleurs, de ma part, aucun projet particulier la concernant. Je l'incarcère par simple habitude d'observateur, toujours attentif à ce qui peut arriver.
Bien m'en prit. Le soir même, c'est une invasion sans exemple encore dans notre demeure, une invasion de papillons géants.
Ce fut une soirée mémorable, disais- je que celle du Grand- Paon. Venus de tous les points et avertis je ne sais comme, voici, en effet, quarante amoureux empressés de présenter leurs hommages à la nubile née le matin dans les mystères de mon cabinet, (.,)
Chaque soir, la cloche est déplacée. Je la mets au nord et au midi, au rez-de-chaussée et au premier étage, dans l'aile droite de l'habitation ou cinquante mètres plus loin dans l'aile gauche, en plein air ou dans le secret d'une pièce reculée. Tous ces déménagements brusques, combinés de façon à dérouter, si possible, les chercheurs, ne troublent en rien les papillons. Je perds, à les duper, mon temps et mes malices.
Jusqu'ici, la femelle a été laissée à découvert sous les mailles d'une cloche métallique. Les visiteurs, clairvoyants dans la nuit sombre, pouvaient la voir à la vague luminosité de ce qui pour nous est ténèbres. Qu'adviendra-t- il si je l'enferme dans une enceinte opaque ? Suivant sa nature, cette enceinte ne peut-elle laisser libres ou bien arrêter les effluves informateurs ? (..)
Je loge donc la femelle dans des boîtes de nature variée. Il y en a en fer- blanc, en bois, en carton. Toutes sont hermétiquement closes, lutées même avec un mastic gras. Je fais également usage d'une cloche en verre reposant sur l'appui isolateur d'un carreau de vitre.
Eh bien, dans ces conditions lie rigoureuse clôture, jamais un mâle n'arrive, jamais un seul, si favorables que soient la douceur et le calme de la soirée (.. ).
Servons- nous au contraire de boîtes mal fermées, entrebâillées ; cachons- les même dans un tiroir, dans une armoire, et, malgré ce surcroît de mystère, les papillons arrivent aussi nombreux que lorsqu'ils accouraient à la cloche treillissée, en évidence sur une table. »

Extrait de Jean Henri Fabre, Souvenirs Entomologiques, septième série, chap. XXIII, Le Grand Paon.

Document n°4

Marc :
Les dinosaures ont disparu parce qu ' il y a eu :
- un tremblement de terre,
- une météorite,
- une inondation.

Claude
Parce que les hommes devaient apparaître un jour.

Cécile :
Pour moi, les dinosaures ont disparu à cause d'un refroidissement sur la terre. C'est-à-dire que les plantes ont gelé alors les dinosaures qui sont herbivores n'avaient plus rien à manger. Par contre les carnivores eux comme ils mangent les autres dinosaures, ils avaient encore à manger. Un peu plus tard les carnivores se sont mangés entre eux et alors extinction des dinosaures.

Ivan:
On pense que les dinosaures ont disparu parce qu'il faisait chaud et il y a eu un coup de vent: le vent a fait s'envoler le sable dans les yeux des dinosaures et ils sont devenus aveugles et ils sont morts.

Alain :
Tués par des volcans, chassés par les hommes, noyés dans les océans.

Eric :
Les dinosaures ont disparu parce que les plantes étaient empoisonnées ou il n y avait plus de plantes:.

Estelle :
C'est la nature de la vie.

Document n°5
Découvrir le monde.

Cycle 1: l'enfant doit pouvoir reconnaître les manifestations de la vie animale et végétale.

Cycle 2 : l'enfant devra notamment connaître les modes de déplacement (la marche, la nage, le vol ...).

Cycle 3 : l'enfant doit être capable d'observer et d'analyser avec vigilance les phénomènes caractéristiques de la vie végétale et animale notamment les grandes fonctions biologiques (croissance, locomotion, nutrition, reproduction).

Document n°6

les bras	nager	l'homme
les pieds les pattes	danser - nager - sauter -marcher - courir	l'homme - le canard - le chien - le chat - le cheval
les jambes	marcher - courir - sauter - danser - nager	les êtres humains
les ailes	voler	la chauve-souris - les oiseaux
les tentacules (les bras de la pieuvre)	nager	la pieuvre - le poulpe
les nageoires	nager	l'orque - le requin - les poissons
corps entier	ramper - nager	le serpent - le ver de terre - la chenille - la couleuvre
la queue	nager	les poissons - la baleine - le castor
les pattes palmées	nager - marcher	le canard

Document n°7

Les modes de déplacement des animaux
Comment les animaux se déplacent-ils ?

	vole	nage	marche	saute
		X	X	X
	X		X	X
	X		X
		X		X

Avec quoi les animaux se déplacent-ils ?

	ceux qui ont des ailes	ceux qui ont des pattes	ceux qui n'ont ni ailes ni pattes
sur terre	X	X	X
sous terre		X	X
en l'air	X	X
dans l'eau		X	X

Correction officielle et barème

Premier volet

A. Première partie

Question n°1 : proposition de barème - 2 points
- Les deux compartiments sont identiques ce qui permet de délimiter un témoin ou d'agir de part et d"autre avec un nombre de vers de terre différent.
- L'obscurité peut être réalisée (canson ou tissu noir) ce qui permet aux vers de « travailler » y compris contre la vitre.
- Les strates de matériaux peuvent être diversifiées et d'épaisseur variable.
- Les résultats du travail des vers de terre (tortillons) peuvent être ramassés au sommet.

Hypothèses de travail (exemples)
- les vers de terre préfèrent un terrain plutôt qu'un autre
- le travail des vers de terre peut se mesurer grâce à la quantité (masse) de tortillons produits .
- les vers de terre se déplacent verticalement dans le sol (et mélangent donc les terrains)
- les vers de terre aèrent le sol en produisant des galeries (utiliser la vitre sur un des côtés)

Question n°2 : exercice de lecture et de critique méthodologique - 3 points
- Validité de l'échantillon : est-il suffisant ? D'autant plus que 17 observations sont inutilisables.
Comment interpréter cette absence de contenus (absence de proies limite de l'observation...).
- Expression des résultats :

• la présence d'une catégorie alimentaire dans un estomac ne donne qu'une appréciation qualitative (on ne peut savoir par exemple le nombre de proies ou la quantité de baies contenues),
• le nombre de contenus stomacaux présenté en regard des aliments (plus grand que 28) ne permet pas de connaître le contenu réel de chacun d'eux.
• la taxonomie reste souvent large ou incertaine (carabus sp - insectes indéterminés),
• peut-on mettre sur le même plan un rongeur, un insecte, des bales ?

Conclusion : méthode donnant des indications surtout qualitatives sur le régime alimentaire de la Martre. Quelques dominantes apparaissent (rongeur 9) mais la détermination est difficile. C'est le spectre général qui est tout de même relevé. 

Question n°3 : 2 points.

- Observation spontanée et aléatoire (lignes 6 à 9).
- Observation et établissement d'un fait : les mâles sont attirés par la femelle dès la sortie de son cocon, quel que soit le lieu ou l'orientation (champ de validité de ce fait) lignes 10 à 19.
- Émission d'une hypothèse. Quelle est la nature des effluves informateurs ? lignes 20 à 23.
« La nature de l'enceinte » détermine le phénomène d'attraction.
- Constitution d'un protocole expérimental, lignes 24 à 31,

• récipient opaque et clos de nature différente
• récipient ouvert, entrebâillé.

- Résultats : en 1, résultat négatif (toujours)
en 2 résultat positif (toujours)
- Conclusion (non formulée) : l'information ne peut être effective en milieu hermétiquement clos.
Remarque : JH Fabre laisse une ambiguïté entre opaque et clos,
la nature de l'information n'est pas encore précisée.

Question n°4 : 1 point.
- Situation d'observation ou d'expérimentation (donnant lieu à l'établissement d'un fait).
constat - problème.
- Émission d'hypothèses (explicative) - recherche des conséquences prévisibles de hypothèse.
- Confection d'un protocole expérimental (mise à l'épreuve).
- Confrontation des observations ou résultats expérimentaux avec la ou les conséquences prévisibles.
- Énoncé de résultats (hypothèse possible ou infirmée) et validation de l'hypothèse.
- Interprétation des résultats.

B - Deuxième partie. Proposition de présenter les résultats sous forme d'un tableau . 4 points

Modèles d'explications.

Marc	de type phénoménologique. Causes naturelles
Claude	lien abusif entre deux événements (cause, conséquence)
Cécile	énoncé d'un raisonnement construit ; les conséquences d'une hypothèse
Yvon	énoncé d'un raisonnement construit : les conséquences d'une autre hypothèse (moins pertinente)
Alain	de type catastrophisme, confusion dons le temps, animisme sous-jacent
Eric	association de deux propositions en contradiction
Estelle	réponse d'ordre général fataliste mais le mot nature est à « creuser » (cycle)
acquis	l'aptitude à un raisonnement scientifique la culture « phénoménologique » (connaissance de certains grands événements) relation végétaux-animaux (type chaîne alimentaire) notion de cycle

Deuxième volet

Question n°1 : 3 points.

Cycle l
- observation directe d'animaux se déplaçant (en élevage, dons la nature)
- les traces sur le sable, la neige, mimes.

Cycle2
- les déplacements dans un aquarium )
- l'observation d'oiseaux ) comment représenter le déplacement ?
- recherche des possibilités qu'offre notre corps (mouvement possible / impossible)
- comment classer les animaux en fonction de leurs déplacements

Cycle 3
- analyse détaillée des déplacements
- liaisons déplacement-morphologie : à quoi servent les plumes ?
- comment monter rapidement dans un arbre ?
- pourquoi ai-je mal aux jambes quand je cours ?
- les poissons nagent-ils comme moi ?

Acquis successifs :
les situations de déplacements, leur diversité ' " .[ .' ~~.
les modes de déplacement en fonction des supports, des milieux '~~~""
les relations fonction-organe / regard sur l'adaptation

Question n°2 : 3 points.

Objectifs :
savoir repérer les organes mis en jeu dans les déplacements
savoir décrire les modes de locomotion
savoir classer les animaux en fonction de leur mode de déplacement

Activités : ( quelques exemples)
comment se déplace t-on dans différents milieux ? ( terre - air - eau). ex. comment nagent les animaux de l'aquarium ?
quelles sont les solutions utilisées par les différents animaux ? Jeux dans l'eau.
comment peut-on se déplacer dons plusieurs milieux en regard de leurs contraintes respectives ?
pourquoi les animaux se déplacent-ils ?
pourquoi les animaux ont-ils des ressemblances ?

Question n°3 : 2 points.

Les animaux disposent de différents modes de locomotion : voler, nager, marcher, sauter. La plupart utilise plusieurs d'entre eux. Chaque mode correspond à la mise en jeu d'organes particuliers ; exemple: voler -> des ailes. On peut reconnaître un animal qui vit dans un milieu donné.