CRPE - Académie de Montpellier - session 2000


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sujet, corrigé

Sujet

On exigera du candidat un respect rigoureux des règles de toute nature qui président à l'élaboration d'un texte écrit qu'il s'agisse de la mise en page (présentation, écriture, équilibre des parties et des alinéas), de la mise en forme (usage des majuscules, des minuscules ; présentation des titres, des sigles, des symboles, etc.) ou de la composition (division des mots et coupure de phrases, ponctuation).
L'orthographe, la mise en page, la mise en forme et la composition seront prises en compte dans la note.

Usage de calculatrice non autorisé.

PREMIER VOLET : compétences du candidat dans la discipline

Première partie ( 8 points) :

I.1.1
Venant d'Angleterre et d'Allemagne, le moineau d'Europe ( Passer domesticus) a été introduit en Amérique du nord depuis 1852. Une premiére population s'établit à Brooklyn, faubourg de New York. A partir de là, l'expansion de l'espèce fut explosive, en effectifs comme en dispersion géographique ; on retrouve les moineaux à Vancouver vers 1900, dans la vallée de la mort en 1914, à Mexico en 1933 et l'espèce occupe maintenant à peu près tout le continent nord-américain.
A partir des informations retirées du texte ci-dessus et du document 1, montrer en quoi il est possible de réfuter la théorie du fixisme.

I.1.2
Darwin était impressionné par la variété des pigeons domestiques, la discussion de leur cas ouvre le chapitre I de " l'Origine des Espèces".
Le document 2 présente les résultats d'un travail réalisé sur les rats. Il traduit un procédé maîtrisé par le semenciers et les éleveurs.
Après avoir interprété ce document, indiquer ce qu'il apporte pour la théorie de l'évolution.

I.1.3
Le document 3 présente différents membres antérieurs de tétrapodes.
Formuler une argumentation sur la notion d'évolution des espèces.

I. 1 .4
Déduire de l'anatomie des vertébrés actuels l'ordre d'apparition des grands groupes.
Expliquer, en quoi le document 4 proposé, argumente la notion d'évolution.

Deuxième partie ( 4 points) :

Un enseignant de demière année de cycle 3 décide de repérer les conceptions des élèves de la classe sur la respiration.
Le document 5 présente la production de Yoann (9 ans).

I.2.1
Analyser la production de Yoann en dégageant erreurs et réussites par rapport à la respiration d'une part et par rapport à la circulation d'autre part dans l'espèce humaine.
Réaliser un tableau pour présenter l'analyse.

I.2.2
Dégager les intérêts et les inconvénients de l'utilisation de la bande dessinée pour introduire l'évaluation diagnostique.

I.2.3
Proposer des améliorations à apporter pour optimiser cette évaluation.

DEUXIEME VOLET (8 points) : compétences didactiques du candidat.

Dans le cadre de l'opération "main à la pâte", une enseignante de cycle 2 étudie les conditions de croissance des plantes. Les notions scientifiques étudiées concement l'absorption de l'eau par les racines afin de permettre à la plante de puiser des nutriments à partir du sol et de les transporter, via la sève brute, vers les différentes parties de la plante.
L'objectif de la première séance de 45 minutes est de prendre conscience de l'absorption de l'eau par les plantes et de la circulation de celle-ci au sein de la plante.

II. l.
Indiquer le matériel que l'enseignante doit prévoir.

Il.2.
Sur quelle situation déclenchante s'appuyer pour favoriser le questionnement des élèves ?

II.3.
Selon les hypothèses formulées par les élèves :
. l'eau "s'est évanouie",
. Les fleurs l'ont bue,

et leurs constats :
. La plante a changé de couleur, elle est "devenue bleue",
. Le niveau de l'eau dans le vase a baissé,
. "C'est la plante qui a bu l'eau".

Retrouver le montage expérimental proposé par les élèves.

II.4.
Indiqucr la forme et la nature de la trace écrite attendue au cours des séances d'observation suivantes.

II.5.
Pour éviter de mauvaises représentations à la fin de cette leçon, présenter la séquence devant suivre ces observations.

 

DOCUMENT 1
a) Enregistrement des spectres de lumière réfléchie par la poitrine des femelles.
b) Evaluation des longueurs des ailes. Pour chaque population, on a représenté la moyenne encadrée de l'écart-type.
c) Les points noirs sur la carte indiquent les localités de capture des animaux étudiés.



 

DOCUMENT 2
Travaux de Hunt et al. ( 1955) basés sur le fait que les rats, soumis au même régime alimentaire, développaient des caries à un âge plus avancé ( résistants) ou moins avancé ( sensibles).

DOCUMENT 3
Comparaison des membres antérieurs des tétrapodes

 

DOCUMENT 4
Principaux groupes de vertébrés dans les archives paléontologiques

 

DOCUMENT 5

1) le nez
2) la bouche
3) les déchets de l'air sont renvoyés par le nez et la bouche
3) la trachée
4) les poumons où l'air est venu
5) le cœur
6) l'air est transporté dans le sang
7) le sang
8) les muscles

Corrigé barême officiel (annoté par les correcteurs)- Corrigé commenté du formateur (rédigé avant d'avoir le corrigé officiel)
Malgré tous mes efforts pour présenter le sujet de façon positive il est très inquiétant qu'un tel sujet puisse être posé : hors programme général par rapport au primaire, imprécision des questions, documents incomplets ou très anciens... bref une catastrophe.

Premier volet, 1ère partie (8 points)
I.1.1
L'expansion géographique s'accompagne de modifications évolutives. Les moineaux domestiques varient d'une localité à l'autre par la taille des ailes et le plumage du corps (1 point). Les variations sont perceptibles à l'échelle humaine (0,5 point) (indication de date). Variation au sein de la même espèce (0,5 point) ou adaptation au climat.
Le texte fait référence à l'introduction historique d'une espèce dont on peut suivre l'évolution de la population du fait des témoignages historiques. Il semblerait d'après le texte que le moineau d'Europe ait essaimé progressivement dans toute l'Amérique du nord. Le document 1 utilise les méthodes de la biologie des populations mais les informations sont chiches : on doit donc imaginer : résultats de mesures actuelles (19??) faites sur des femelles de moineau d'Europe (?) capturées dans différents endroits du continent nord-américain. Deux critères sont retenus pour discriminer chaque population : le % de lumière réfléchie par le plastron des femelles en fonction de la longueur d'onde incidente et la répartition statistique des longueurs des ailes. On observe une variation phénotypique au sein de l'espèce Passer domesticus. Il existe donc des sous-populations présentant des variations morphologiques mesurables qui permettent à un biologiste de les classer séparément. Le fixisme était une théorie (précisée au XVIIIème siècle) selon laquelle les espèces ne variaient pas au cours du temps. Elle n'est plus admise par les biologistes actuels si ce n'est pour des motifs religieux. Ces documents ne prouvent cependant pas la thèse opposée, actuellement admise par tous, qui est le transformisme et selon laquelle les espèces dérivent les unes des autres par transformation. Même si on peut considérer que la variation phénotypique proposée est une amorce de spéciation, c'est à dire de la différenciation des sous-populations en espèces distinctes (l'espèce biologique étant définie comme une population interféconde habitant une niche écologique déterminée).
I.1.2
Principe de sélection artificielle de rats dans le sens, soit d'une augmentation, soit d'une diminution (ou de stabilité) de la résistance aux caries dentaires (1 point). Changement évolutif induit par une expérimentation (0,5 point). Expérimentalement les espèces ne sont pas immuables (0,5 point). (sélection: 0,5 point; caractère: 0,5 point; lecture du graphique : 0,5 point)
Le document 2 montre qu'il existe des caractères héréditaires (transmis de générations en générations), comme ici la résistance aux caries chez le rat, dépassant les variations individuelles (chaque rat est plus ou moins sensible) et spécifiques (les rats sont susceptibles de développer des caries). On isole ainsi dans le temps deux populations qui peuvent se transmettre un caractère héréditaire de résistance.
(On manque d'informations sur le nombre de rats de chaque lot et le temps, même si l'on sait qu'une portée moyenne est de 6-10 individus et que la gestation est de l'ordre de 24-26 jours chez la ratte : soit 25 générations de 7 rats chaque mois soit, en considérant un sex ratio de 1/2, 2x3*25 = 1,6.10*12 soit 1 million et demi de milliards de rats tout de même : joli élevage).
Le deuxième élément plus surprenant est que l'âge des caries chez les rats résistants augmente avec le nombre de générations : le caractère de résistance non seulement se transmet héréditairement mais il se renforce. Il y a donc une évolution au sein de la même fratrie dans un sens précis sans que les conditions de milieu (alimentation, nombre d'individus ?... ?) aient changé.
Je ne sais pas trop comment interpréter ces données très partielles, mais j'imagine que l'on s'attend à ce que le candidat parle de sélection (artificielle ici). De là à en déduire quoi que ce soit sur l'évolution, il faut être vraiment fortiche.
Certains PE1 ont proposé tout simplement d'en déduire que les caractères héréditaires favorables sont transmis préférentiellement (que leur fréquence augmente de génération en génération dans un groupe de descendants). Il est clair que ce document est bien trop incomplet pour suggérer une telle affirmation pour un esprit scientifique, mais je crois aussi que c'était probablement ce qui était dans la tête du concepteur du sujet.
I.1.3 (3 points)
L'analyse des squelettes des membres des tétrapodes souligne comme points communs la présence de 5 doigts (pentadactylie), d'os comparables et un plan d'organisation commun. Les fonctions de ces membres sont différentes selon les milieux de vie: préhension, locomotion par la marche, locomotion par le vol (membres homologues : pas de liaison fonctionnelle). Ces ressemblances sont la preuve d'une généalogie commune (même ancêtre), renforçant la notion d'évolution.
Je pense qu'il est nécessaire de bien séparer 4 étapes du raisonnement:
* On peut tout d'abord faire de simples comparaisons anatomiques entre les membres antérieurs des vertébrés tétrapodes (ayant quatre membres de type chiridien ou patte). Cela fait référence à un plan d'organisation unique : présence de 3 segments qui pourraient par exemple être coloriés : segment proximal (le plus proche du corps) ou stylopode (gras ou cuisse) ; segment moyen ou zeugopode (avant-bras ou jambe) ; segment distal (le plus loin du corps) ou autopode (main ou pied), lui même composé de 3 segments : basipode (carpe ou tarse), métapode (métacarpe ou métatarse), et acropode (phalanges ou orteils).
* Mais la terminologie employée dans la désignation des segments reflète plus qu'une simple comparaison morphologique : l'emploi du même nom indique une homologie. Une homologie étant établie entre deux structures qui ont des fonctions identiques et qui ont en commun une même origine embryologique. (A la différence d'une analogie qui est une similitude de fonction mais pas d'origine : comme par exemple une aile d'insecte et une aile d'oiseau : l'une est une expansion du tégument, l'autre un membre avec un squelette osseux). Les homologies peuvent aussi être faites dans la série des vertébrés selon la loi de récapitulation ontogénétique d'Haeckel (loi biogénétique fondamentale : "l'ontogenèse récapitule la phylogenèse"), fort discutable. Ce qui amène à considérer un troisième niveau : celui de l'ontogénèse.
* Au niveau de l'origine ontogénique, ces membres sont caractéristiques des Vertébrés tétrapodes (à 4 pattes) : c'est le membre dit chiridien (du grec cheiros: la main) ou patte, qualifié aussi de membre pentadactyle (à cinq doigts); ce membre se différenciant du membre ptérygien (du grec pteros : l'aile) ou nageoire, caractéristique des poissons.
* Le quatrième niveau est le niveau paléontologique : nous sommes au sein de la lignée évolutive des Vertébrés (phylum ou embranchement) avec la présentation de 4 classes: Amphibiens, Reptiles, Oiseaux et Mammifères.

D'un autre point de vue et de façon indissociable, les membres présentés peuvent aussi réfléter des adaptations au milieu ou plutôt des adaptations comportementales (locomotion): je vous conseille par exemple de comparer les membres antérieurs de la chauve-souris, de l'oiseau par rapport à un type de référence qui peut être l'homme ou le chat. On notera alors des caractères communs entre les tailles respectives des segments et les développements ou régressions de certains doigts. On parlera ainsi de convergence (lorsque l'on retrouve dans un même milieu mais dans des groupes éloignés des formes identiques et que l'on suppose donc apparaître en fonction des contraintes de ce milieu). Par exemple ici :
- membre antérieur adapté à la nage (milieu aquatique) : grenouille et baleine : réduction de la longeur des deux premiers segments, épaississement des os, allongement des doigts...
- membre antérieur adapté au vol (milieu aérien): oiseau et chauve-souris : amincissement des os (allègement), allongement de tous les segments (surtout deux derniers portant les plumes pour l'oiseau mais surtout des doigts réunis par une membrane pour la chauve-souris).
Que pouvait demander le concepteur du sujet ? On pourrait dire que ce document est l'occasion d'une discussion sur l'évolution, il ne prouve évidemment rien mais peut suggérer l'hypothèse évolutionniste qui est reprise ensuite par de nombreuses méthodes.
I.1.4 (1 point)
L'anatomie des formes modernes indique que les amphibiens et les reptiles sont intermédiaires entre les poissons et les mammifères (0,5 point). Cet ordre correspond à celui de leur succession géologique (0,5 point).
Ce document se veut paléontologique, c'est-à-dire qu'il montre les connaissances actuelles relatives à l'apparition, l'extension et la disparition éventuelle des groupes de vertébrés fossiles.
Mais d'une part, ce document est très ancien et d'autre part, il correspond déjà à une interprétation évolutive. Si l'on prend l'exemple l'évolution des agnathes et des poissons dans un ouvrage plus récent comme le Livre de la vie, Seuil, 1993, sous la direction de Stephen Jay Gould, p 68 et 130; on notera que les paléontologues font actuellement remonter au Cambrien l'apparition des Agnathes par exemple avec le groupe des Ostéostracés puis Hétérostacés mais les Cyclostomes n'apparaissent que vers le milieu du Carbonifère; les Placodermes sont considérés comme strictement du Dévonien mais sont classés dans les chondrichtyens ou poissons cartilagineux...). De même, faire apparaître les oiseaux après les mammifères est surprenant (les mammifères sont résolument tertiaires même si des micromammifères sont connus à la fin du crétacé).

La seule façon pertinente que je puisse entrevoir pour utiliser ce document serait de le coupler à l'étude du document précédant et ainsi montrer, cas par cas, des exemples d'évolution des différentes parties du membres antérieur des vertébrés tétrapodes. On établirait ainsi de façon cohérente notre hypothèse évolutive. Par exemple pour justifier la formation d'un membre de type avien (oiseau) par rapport au membre de type reptilien (vous êtes conscient des approximations éhontées que l'on fait en énoncant une telle phrase), on peut aisément allonger le segment intermédaire, épaissir les doigts 1, 2 et 3, faire régresser puis disparaître les doigts 4 et 5 (d'après le schéma du document 4 mais pas en anatomie comparée car vous savez sans doute que chez les oiseaux, ce sont les doigts II, III et IV qui persistent). Mais de là à argumenter la notion d'évolution... Quand à être capable, sans aucun document, de montrer des filiations entre les classes de vertébrés, c'est excessif.
Les arbres phylétiques sont remplacés actuellement de plus en plus par des cladogrammes indiquant des filiations ou phylogénies. C'est-à-dire un classement chronologique complexifiant mettant en évidence en quelque sorte de façon visible le transformisme. Les membres de vertébrés tétrapodes, à l'origine commune peuvent dériver les uns des autres par une série de transformations. Les cladistes refuseraient de proposer l'existence d'un ancêtre commun et de donner un arbre mais montrerait des filiations au sein de lignées (voir
cours). Cependant il existe d'autres méthodes, moins à la mode, comme la phénétique "statistique" qui reconstitue des arbres généalogiques en donnant à chaque caractère la même valeur. (voir aussi le cours d'écologie sur les classifications évolutives (partie 3)).

I.2.1

réussites

erreurs

1 point

respiration chez l'homme

- circuit de l'air de l'extérieur vers les poumons (nez - bouche - trachée - poumons) bien identifié
- deux poumons
- idée d'une relation air-sang

- évacuation des déchets
- poumons accolés
- le sang transporte l'air

1 point

circulation chez l'homme

- le sang circule des poumons vers les muscles en passant par le cœur
- système de circulation clos et en boucle (sens unique)

- pas de double circulation

- cœur à une seule cavité


Yoann a 9 ans en CM2 (c'est ce qui est écrit sur la feuille, à moins que cela ne soit très mal écrit) c'est un peu précoce !
La BD présente avant tout une limitation très importante du fait qu'elle représente un être humain respirant SOUS L'EAU, ce qui nécessite une réserve d'air ou la liaison avec l'air par un tuyau (et une pompe pour envoyer l'air sous l'eau). Ensuite la question induit une limitation forte: elle est posée en terme de causalité biologique (Y a-t-il des raisons de s'inquiéter si l'air n'arrive plus ?) alors que bien évidemment Yoann y répond en terme de causalité psychologique (pourquoi Tintin est-il inquiet ?). Donc à mon avis l'erreur principale de l'enfant est qu'il n'a pas compris la question (mal) posée.
Pour le dessin la question induit aussi l'erreur concernant l'air. Ce n'est pas le chemin de l'air qu'il faut demander mais le chemin des gaz. Un enfant qui ne parle que de l'appareil respiratoire répond parfaitement à la question car il n'y a pas d'air dans l'appareil circulatoire. Le dessin du cœur semble aussi superposé... l'a-t-il été à la suite de l'observation d'une feuille d'un voisin ?

I.2.2 (1 point)
* intérêts de la bande dessinée:
- motivation ludique des élèves
- ancrage dans le quotidien
* inconvénients de la bande dessinée
- élève restant au niveau de l'exemple (contextualisation forte)
- un seul canal sensoriel utilisé

D'une façon générale voici quels peuvent être les avantages et les inconvénients de l'utilisation d'une BD pour l'évaluation diagnostique
avantages
inconvénients

* attracteur - stimulant - facilitant
* affectif, marquant, facilitant la mémorisation
* mise en situation rapide dans un contexte complexe représenté par l'image (il faudrait un texte beaucoup plus long pour décrire la position d'un scaphandrier).

* le message visuel est plus difficile à interpréter (de façon adéquate) que le message écrit textuel car c'est un message multiple (il présente différents niveaux de décodage et disperse ainsi l'attention)
* la lisibilité des bulles (60 au test de Flesch,
voir Des idées pour apprendre, A. Giordan, F. et J. Guichard, p 165) est moyenne et en tout cas moins bonne que pour un texte non inséré dans un dessin
* l'enfant rentre dans la BD de façon non scientifique mais ce n'est qu'un petit obstacle qu'il est important de faire surmonter à l'enfant


Existe-il un bon emploi des BD dans une leçon de science ? Certainement.
Mais il y a encore du chemin à faire. Voici un exemple cité comme un réussite dans "Des idées pour apprendre"
(A. Giordan, F. et J. Guichard, p 214) mais il me laisse sur ma faim.
Remarque:
D'après l'Encyclopedia Universalis: au IIIe siècle avant J.-C., Ératosthène de Cyrène avait trouvé entre Syène (Assouan) et Alexandrie une distance de 5 000 stades pour 7 degrés 12 minutes d'angle, soit 250 000 stades environ pour la circonférence terrestre, correspondant à peu près à 44 000 kilomètres, mesure exacte à 10 p. 100 près.

Voici l'extrait de la BD issu de l'Argonaute (?)

 

Le fond du puits est entièrement éclairé par le soleil

Il est bien midi ?
Oui maître

Donc ici, les rayons du soleil tombent verticalement

...Or, à Alexandrie, exactement à cette même heure, ces rayons forment un certain angle avec la verticale

Le tout est de mesurer cet angle formé entre Alexandrie et Syène!

Ca y est !! ... vu que la terre est sphérique, l'angle formé entre les deux verticales correspond à 1/50ème de tour (*) !!

Dis donc, l'arpenteur ! Il y a combien de Syène à Alexandrie ?

5000 stades !

Eh bien, si l'angle des rayons du soleil est de 1/50ème de tour entre les deux villes, le calcul de la circonférence du globe est simple...

Et voilà !

(*) 39400 km

...personnellement je ne suis pas arrivé à suivre le raisonnement d'Eratosthène (c'est la 1/50ème de tour qui est pour le moins suspect); je pense même qu'il y a une erreur de raisonnement mais ce n'est pas vraiment mon domaine.
Voici cependant un essai de compréhension: l'observation de la lumière portée par les rayons solaires verticaux "au fond" du puits à midi à Syène est première et donne l'idée d'une mesure d'angle; mais lorsque le soleil est au zénith en un point les rayons ne sont verticaux qu'à l'équateur et aux équinoxes. Or Alexandrie et Assouan sont distants d'environ 3 degrés de longitude et 7° de latitude et sont situés dans l'hémisphère Nord.
Voici quelques éléments extraits de l'article Les cadrans solaires (Denis Savoie, Pour la Science, 284, juin 2001, 10-13):


Redessiné de Pour la Science, 284, p10
Au Vème siècle avant Jésus-Christ, l'historien Hérodote rapporte que les Grecs ont importé le gnomon de Babylone. Cet ancêtre du cadran solaire, dont le nom signifie indicateur en grec ancien, est constitué d'un style vertical dont l'ombre se projette sur une surface plane horizontale. Les Grecs utilisaient les variations journalières de la direction et de la longueur de l'ombre portée pour diviser le temps: infiniment longue au lever du soleil, l'ombre raccourcit jusqu'à midi, puis s'allonge indéfiniment jusqu'au coucher du soleil. Le cadran indique l'heure inégale: la journée étant divisée en 12 heures (égales à 60 min à l'équinoxe), dont la durée augmentait en été (80 min au solstice d'été à nos latitudes) diminuait en hiver (40 min au solstice d'hiver à nos latitudes). On lisait l'heure grâce aux 11 lignes horaires. On lisait aussi la date grâce aux 7 courbes portant des indications de mois, espacés d'une demie-année, car le soleil passe deux fois par an à la même déclinaison. L'extrêmité de l'ombre du gnomon reste toujours entre les courbes extrêmes, qu'elle parcours au solstice d'hiver et d'été. Aux équinoxes, elle parcourt une droite.
Les premiers cadrans solaires "horlogers" sont probablement récents (au moins premier siècle après Jésus-Christ) car dans l'antiquité ils servaient probablement plutôt à mesurer la latitude du lieu (fonction de l'ombre portée). Les cadrans solaires à style polaire (pointant vers l'étoile polaire et donc parallèle à l'axe de rotation de la terre) datent de la renaissance. Les clepsydres datent au moins du IIIème millénaire avant Jésus-Christ et l'usage des sabliers est certainement tout aussi ancien.

Après moultes recherches j'ai trouvé dans un ouvrage de vulgarisation (La Science, Time Life, 1989, p 11) quelquechose de beaucoup plus satisfaisant.. qui n'est plus vraiment une BD mais qui me paraît exact et est agréablement illustré.

Comment les Grecs la (taille de la terre) mesuraient

Afin de déterminer l'angle formé par deux points de la surface terrestre et le centre de la terre, le savant grec Eratosthène eut l'idée d'utiliser le soleil: il mesura la longeur de l'ombre d'une obélisque, à Alexandrie, le jour du solstice d'été à midi.

En multipliant les 800 km reliant Alexandrie à Assouan (la section de la circonférence de la terre entre les deux points) par 50, puisque 800 km correspondent à 7°2' donc à 1/50ème de 360°, Eratosthène détermina la circonférence de la terre: 40.000 km.

Il savait en effet que, chaque solstice d'été, à midi, le soleil était au zénith à Assouan -800 km plus au sud - il était à la verticale puisqu'il brillait au fond d'un puits profond. Or 800 km correspondent à un angle de 7°2', soit 1/50ème de 360°.

Pour les parents
Comme on ne peut mesurer un objet de la taille de la terre avec un mètre, on fait appel, pour ce calcul, aux mathématiques. Le calcul d'Eratosthène, il y a 20.000 ans, est très proche des 40.075 km de circonférence à l'équateur. Les instruments modernes sont si précis que l'on sait aujourd'hui que la circonférence de la terre à l'équateur est supérieure de 43 km à celle qui passe par les deux pôles.

Ces précisions pour justifier mon scepticisme vis-à-vis de bandes dessinées ni historiques ni scientifiques et à l'opposé mon admiration pour certains ouvrages de vulgarisation.
Quand à l'utilisation des bandes dessinées comme outil pédagogique elle me paraît très limitée.

I.2.3 (1 point)
* reformuler la consigne associée à la bande dessinée pour faire ressortir le caractère vital de la respiration.
Pourquoi Tintin a-t-il raison d'être inquiet ? Que peut-il se passer si l'air n'arrive plus ?
* proposer une silhouette pour réaliser un dessin.
Dessine le trajet de l'air puis des gaz dans ton corps.

Deuxième volet (8 points)
II.1 (1 point)
- un bouquet de fleurs dont les blanches
- deux vases étroits et transparents
- un colorant
- de la pâte à modeler (obturation du flacon)
- un bracelet élastique et un marqueur.
Cette question s'inscrit dans le cadre de l'opération "la main à la pâte". Il me paraît effectivement légitime d'exiger d'un candidat au CRPE qu'il connaisse l'opération et ses modalités (www.inrp.fr/lamap/). Il est par contre plus difficile de rattacher à cette opération une pédagogie précise et pourtant cela doit être le but de la question sinon la précision apportée est sans intérêt.
L'absorption de l'eau et des sels minéraux ainsi que la circulation dans la plante ont été traités avec les PE2 (cf page sur
la démarche expérimentale); je vous y renvoie pour les notions et pour les démarches pédagogiques.
Je précise ici que le matériel proposé dans la correction officielle ci-dessus ne permet pas de prouver l'absorption de l'eau et des sels minéraux mais uniquement celle du colorant. Il existe bien d'autres manipulations qui pourrait être proposées mais bien peu sont concluantes. On est typiquement dans un faux apprentissage d'une démarche expérimentale: "la prise de conscience de l'absorption et de la circulation" demandée par le sujet ne peut se concevoir que dans le cadre conceptuel déjà présent de l'absorption et de la circulation; les expériences proposées ne PROUVENT RIEN.
Personnelement, dans le cadre de la pédagogie recommandée pour l'opération "La main à la pâte", j'apporterai un matériel beaucoup plus riche notamment des sacs en plastique, des plantes entières et un matériel de pesée (indispensable) s'il l'on veut mettre en évidence que l'eau a été absorbée.

II.2 (1 point)
Avoir des fleurs dans un vase, de préférence apportées par un élève. Analyser au bout de quelques jours ce que devient l'eau dans le vase.
Je pense que la précision " de préférence apportées par un élève" fait pour le moins sourire... l'enfant acteur de son propre apprentissage... l'enfant au centre du dispositif.... et tellement de clichés actuels. C'est bien le maître qui dirige la classe, c'est lui qui fixe les objectifs... que cela soit un élève ou le maître qui apporte l'élément déclencheur est sans importance, voir dans la participation de l'enfant un élément important de liberté ou d'autonomie est un leurre, à mon avis.
On peut aussi proposer: l'arrosage régulier des plantes dans la classe ou dans le jardin ou le potager...

II. 3 (2 points)
Principe: si l'eau est absorbée pas de trace car l'eau est transparente. Coloration de l'eau et en suivre la destinée dans la plante.
Montage: fleur aux pétales blancs plongée dans une eau colorée. Le col du vase doit être obturé par de la pâte à modeler. Le repérage du niveau initial de l'eau dans le vase. Un vase témoin sans fleur.
Ce n'est pas vraiment l'eau que l'on colore mais on ajoute un colorant soluble dans l'eau. Il est préférable qu'un témoin contienne une tige morte et que le col du flacon soit obturé par de la pâte à modeler comme pour celui qui contient la fleur...

II.4 (2 points)
- tenue du cahier d'expérience
- dessin des protocoles
- dessin des observations
- schématisation des observations sur le trajet de l'eau
- conclusion de la classe.
Il n'est pas possible d'aller au-delà d'une phrase du genre: "le colorant et l'eau (qui contient aussi des sels minéraux) entrent et montent dans la tige coupée". La phase d'absorption n'est pas accessible pour une tige coupée. L'approche du devenir de l'eau nécessite d'autres expériences.

II.5 (2 points)
Séquence mettant en évidence le phénomène de transpiration des plantes (en enveloppant une plante dans un sac en plastique transparent). Comparaison entre deux groupes de plantes: un groupe de plantes arrosées, d'autres non. Il s'agit de mettre en évidence les besoins en eau de la nutrition des plantes.
Cette question est trop ouverte: étant donné la minceur des observations réalisées ci-dessus c'est l'ensemble des mécanismes d'absorption, de conduction, et de devenir de l'eau et des substances solubles dans l'eau qi'il faut revoir. Je renvoie aux pages des PE2.