Les liens de parenté pour comprendre l'évolution

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1.
Auteur
A. HAUATA
Objectif
- (BO) Identifier des liens de parenté entre animaux (des organismes)
- (BO) Identifier des caractéristiques animales
- (BO) Identifier des adaptations au milieu de vie
- (SC) S"approprier des outils et des méthodes: Extraire les informations pertinentes d'un document et les mettre en relation pour répondre à une question.

Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2020-2024

  • Classer les organismes et établir les liens de parenté.
  • Réaliser une classification en groupes emboîtés pour mettre en évidence des liens de parenté à partir d'un petit nombre d’espèces possédant des attributs identifiés.
Dates
Créée le 07 janvier 2019
Modifiée le 07 janvier 2019
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Séance 1: Quelle est la parenté de la chauvesouris?
Séance 2: L'aile de l'oiseau et l'aile de la chauvesouris sont elles organisées de la même façon?
Séances 3: Les dauphins et les requins sont-ils proches parents?

Déroulement des séances

1

Quelle est la parenté de la chauvesouris?

Dernière mise à jour le 07 janvier 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- (BO) Identifier des liens de parenté entre animaux
- (SC) Effectuer des recherches bibliographiques simples et ciblées. Extraire les informations pertinentes d'un document et les mettre en relation pour répondre à une question
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
- 3 photos d'espèces distinctes (chauvesouris, hibou, souris)
- Fiche d'activité
Informations théoriques
Classer le vivant est un préoccupation ancienne qui remonte à l'antiquité. Elle résulte d'une nécessité, celle de mettre de l'ordre dans l'extraordinaire diversité du monde vivant de façon à s'y repérer. La classification actuelle repose sur l'observation des ressemblances entre espèces. Ces ressemblances portent exclusivement sur ce que les espèces ont et pas syr ce qu'elles n'ont pas, ni sur ce qu'elles font ou comment elles se déplacent, dans quel milieu elles vivent, etc... Les ressemblances héritées d'un ancêtre commun sont appelées homologies. La classification construite à partir de l'identification des ces homologies traduit ainsi l'évolution des espèces.

1. Je découvre (situation de départ)

collectif | 10 min. | découverte

Afficher les 3 photos

Les élèves reconnaissent une chauvesouris, un hibou et une souris allaitant ses petits.

2. Je m'interroge

collectif | 10 min. | découverte

Dégager un problème scientifique (formulation de questions)

D'après vous, la chauvesouris est-elle plus proche parente du hibou ou de la souris.

Recherche d'élément de réponse. Laisser les élèves exprimer leurs idées et noter au tableau leurs représentations initiales.

Formulation d'hypothèses

3. Je recherche (Documentation)

binômes | 15 min. | recherche

Inviter les élèves à compléter le tableau de la fiche d'activité en s'aidant de l'observation des photos et des informations contenues dans les documents

Observer et prélever des informations des documents

4. Confrontation avec les hypothèses

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Une correction est effectué collectivement. Il y a la confrontation des hypothèses avec les connaissances établies lors de la recherche.

La chauvesouris possède des ailes comme les hiboux petit-duc et grand-duc et est capable de voler. Mais elle possède plus de caractères communs avec la souris. La présence de poils, d'oreilles bien développées et de mamelles. La chauvesouris est donc plus proche parente de la souris que des hiboux. Comme elle, il s'agit d'un mammifère. Les hiboux sont des oiseaux.

2

Les ailes de la chauvesouris et de l'hibou sont-elles organisées de la même façon.

Dernière mise à jour le 07 janvier 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- (BO) Identifier des caractéristiques animales (SC) Effectuer des recherches bibliographiques simples et ciblées. Extraire les informations pertinentes d'un document et les mettre en relation pour répondre à une question
Durée
45 minutes (6 phases)
Matériel
- Photo de l'aile du hibou et de l'aile de la chauvesouris
- Schéma des ailes du squelette de la chauvesouris et du hibou.
- photo de l'aile du papillon et photo de l'aile de la coccinelle.
- Fiche d'activité
Informations théoriques
L'homologie peut être révélée:
- par l'observation d'un plan d'organisation commun
(Les membres antérieurs du renard, du dauphin et d'un oiseau ont la même organisation anatomique générale. Les os sont connectés entre eux et avec le reste de l'organisme de la même façon. On peut donc dire que ces membres sont homologues.
- par la mise en évidence de ressemblances dans le déroulement et les stades de développement embryonnaire

1. Je découvre (situation de départ)

collectif | 5 min. | découverte

Afficher les deux photos (aile de la chauvesouris et aile du hibou)

Les élèves reconnaissent l'aile de la chauvesouris et l'aile du hibou

2. Je m'interroge

collectif | 10 min. | découverte

Dégager un problème scientifique (formulation de questions)

D'après vous, ces ailes sont-elles organisées de la même façon?

Recherche d'élément de réponse. Laisser les élèves exprimer leurs idées et noter au tableau leurs représentations initiales.

Formulation d'hypothèses

3. Je recherche (Documentation)

binômes | 15 min. | recherche

Inviter les élèves à compléter le tableau de la fiche d'activité en s'aidant de l'observation des schéma et des informations contenues dans les documents

Relever, dans un tableau, les points communs et les différences en s'appuyant sur les document s de la fiche d'activité et les schéma

4. Confrontation avec les hypothèses

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Une correction est effectué collectivement. Il y a la confrontation des hypothèses avec les connaissances établies lors de la recherche.

points communs: un squelette interne avec les même os.

différences: une membrane reliant les os de l'aile jusqu'à la cheville chez la chauvesouris. Des plumes accrochées aux os chez les oiseaux

5. Autre situation similaire

collectif | 5 min. | réinvestissement

Connaissez-vous d'autres animaux que les oiseaux et les chauvesouris qui possèdent des ailes?

Des insectes

Les ailes des insectes possèdent-elles un squelette interne?

non

Ajouter que généralement, elles sont membraneuses, parfois recouvertes d'écailles, comme chez les papillons. Parfois elles sont rigides comme les ailes antérieures de la coccinelles. Compléter en montrant les photos.

En quoi la forme des ailes favorise-t-elle le vol? 

Quand elles sont déployées, elles permettent de prendre appui sur l'air.

6. Je retiens

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation
Trace écrite

Les ailes des animaux ne sont pas toutes organisées exactement de la même façon mais ont en commun le fait de présenter une grande surface plane qui permet de prendre appui sur l'air et donc de se déplacer. Elles constituent ainsi des structures adaptées au vol.

Faire remarquer pour finir que tous les animaux qui volent ont des ailes. Mais tous ce qui ont des ailes ne se déplacent pas forcément en volant. C'est le cas de certains oiseaux (manchots, autruches, émeus, ...)ou encore de certains insectes (ténébrion, scarabées...)

3

Les dauphins et les requins sont-ils proches parents?

Dernière mise à jour le 07 janvier 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- (BO) Identifier des adaptations au milieu de vie
- (SC) Effectuer des recherches bibliographiques simples et ciblées. Extraire les informations pertinentes d'un document et les mettre en relation pour répondre à une question
Durée
45 minutes (6 phases)
Matériel
- deux photos (requin et dauphin dans leur environnement)
Informations théoriques
Il peut arriver qu'au cours de l'évolution des caractères ressemblants apparaissent indépendamment chez des organismes différents. Dans ce cas, on ne peut pas trouver d'ancêtre commun exclusif à ces organismes chez lequel seraient apparues ces ressemblances pour la première fois. Ces ressemblances sont alors appelées convergences évolutives.

Le plus souvent ces convergences évolutives adaptative à des contraintes environnementales identiques. Par exemple, la forme allongée du corps observée chez les dauphins et chez les poissons est une adaptation à la vie en milieu aquatique et ne traduit pas une parenté entre eux. De façon générale, la forme hydrodynamique et la présence de "nageoires", palettes aplaties facilitant le déplacement dans l'eau, sont apparues indépendamment chez de nombreux animaux (poissons, tortues marines, oiseaux manchots, cétacés, ...)

1. Je découvre (situation de départ)

collectif | 5 min. | découverte

Afficher les deux photos.

Les élèves reconnaissent des dauphins et un requin

2. Je m'interroge

collectif | 10 min. | découverte

Dégager un problème scientifique (formulation de questions)

D'après vous, les dauphins et les requins sont-ils proches parents?

Recherche d'élément de réponse. Laisser les élèves exprimer leurs idées et noter au tableau leurs représentations initiales.

Formulation d'hypothèses

3. Je recherche (Documentation)

binômes | 15 min. | recherche

Inviter les élèves à compléter le tableau de la fiche d'activité en s'aidant de l'observation des schéma et des informations contenues dans les documents

Observer et prélever de informations dans des documents

4. Confrontation avec les hypothèses

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

 Une correction est effectué collectivement. Il y a la confrontation des hypothèses avec les connaissances établies lors de la recherche.

 GRAND DAUPHINGRAND REQUIN BLANC
Lieu de vie

milieu marin

milieu marin
Forme de corpsfuselé, hydrodynamiquefuselé, hydrodynamique
Présence de nageoiresouioui
Organisation interne des nageoires antérieursos identiques à ceux d'une maindes rayons cartilagineux
nature de la peaulisse et souplerugueuse, résistante et souple avec de petites écailles pointues
Présence de dentsouioui
Présence d'yeux ouioui
Mode de respirationAérien avec des poumonsAquatique avec des branchies
Température du corpsconstante à 35-36°CVariable
Soins sonnés aux petits à la naissanceAllaitement des petitsAucun, les petits sont autonomes

Qu'est ce qui permet au dauphin et au requin de se déplacer avec rapidité dans l'eau?

Leurs corps en forme de fusée et la présence de nageoires bien développées. 

Ajouter que ces caractéristiques, partagées avec de nombreux autres animaux marins ou d'eau douce, sont une adaptation à la vie en milieu aquatique.

Quels caractères spécifiques les dauphines possèdent-ils par rapport aux requins?

La présence d'os dans les nageoires, la présence de poumons pour respiere dans l'ai, une température corporelle constante et l'allaitement des petits.

Avec quels animaux les dauphins pourraient-ils partager ces caractéristiques?

Les élèves proposeront vraisemblablement des exemples d'animaux comme les baleines ou encore les orques. Le terme de mammifères pourra être énoncé. Si des élèves s'étonnent de l'absence de poils et de pattes postérieurs et de la présence de nageoires ches le dauphin, contrairement au mammifère terrestres, expliquer que les poils et les pattes postérieurs ont disparu au cours de l'évolution et que les nageoires sont en fait des pattes transformées pour se déplacer plus facilement dans l'eau. 

5. Je retiens

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation
Trace écrite

Les dauphins et les requins se ressemblent par la forme de leur corps et la présence de nageoires, ce qui en fait des organismes adaptés à la vie en milieu marin. Toutefois, ils diffèrent aussi par de nombreux caractères. Ainsi les requins sont des poissons à squelette cartilagineux (comme la raie ou la roussette) et les dauphins sont des mammifères.

6. Synthèse de la séquence

collectif | 5 min. | découverte

Les animaux qui se ressemblent sont-ils forcément proches parents.

Pas toujours. Si la chauvesouris ressemble au hibou, elle est pourtant plus proche parente de la souris. Si le dauphin ressemble au requin, il est pourtant plus proche parent de la baleine. Des animaux peuvent ainsi se ressembler parce qu'ils vivent dans le même milieu et ont développé les même caractéristiques physiques pour s'y adapter (des ailes pour se déplacer dans l'air ou un corps fuselé et des nageoires pour se déplacer dans l'eau)

 

construire collectivement la trace écrite