enseigner la classification du vivant
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enseigner la classification du vivantTRANSCRIPT
Enseigner la classification phylogénétique, versus les écrits
en Science
Annaig Le Jossic, PIUFM/UCBN et Isabelle Chiffe, coordinatriceDépartementale science-2001- travaux académie de Créteil- Olivier Burger, IEN
Une mise au point sur le vocabulaire
« Trier »« Sélectionner des choses, des êtres, les retenir parmi tous les autres, se-lon un critère » (en opposition à ceux qui n’y répondent pas) (Larousse)
« Ranger »« Disposer des choses dans un ordre déterminé ».
(ou « mettre un objet à la place qui est d’ordinaire la sienne »)(Larousse
« Classer »« Distinguer dans un ensemble des groupes d'éléments ayant des carac-téristiques communes et qui forment des classes, des catégories » (La-rousse).
C’est un choix éliminatoire dont on se sert pour reconnaître une espèce : clé de détermination.
établir des regroupements sur la base d’attributs communs. C’est mettre en évidence, par des groupes emboités, une hiérarchie dans la distribution des attributs
« Mettre de l’ordre dans les êtres vivants »Quelle méthode ? Quel(s) critère(s) ?
Trier, classer, ranger…
Comprendre la classification
Objectif:Expliquer les causes de la diversité du vivant
Comment:Les scientifiques classent les êtres vivants selon un ordreprécis qui reflète l'évolution des espèces.
Une classification raconte
« qui partage quoi avec qui »
ce qui, joint à la théorie de l’évolution,raconte finalement
« qui est plus proche de qui »
Un peu d'Histoire :A partir de la Renaissance, les hommes essayent de comprendre l’ordre intrinsèque qui était censé régir la nature. Ils comparent les êtres vivants sur ce qu’ils ont et ce qu’ils n’ont pas, traduisant des ressemblances.
Carl von Linné (1707 – 1778) réalise un classification. Elle doit refléter un ordre divin, au sommet duquel se trouve l’homme. Les êtres vivants sont classés en référence à l’homme. Pour Linné, les espèces ont été crées par Dieu une fois pour toutes : vision fixiste.
:
Leibnitz (1646 – 1716) ou Charles Bonnet (1720 – 1793) utilisent une échelle des êtres
JB Lamarck (1744-1829) pense que la nature a pu modifier les espèces comme le font les éleveurs : vision dite transformiste.
« Cherchons à rendre compte de l’ordre de la nature tel qu’établi par la création divine »
« Cherchons à rendre compte de l’histoire évolutive du vivant »
Années 1830 - 1840
Années 1800 - 1810
Darwin (1809 – 1882) reprend ces idées et essaye d’expliquer le « comment » de cette transformation : théorie de l’évolution.
Les espèces se transforment et lèguent leurs caractères héréditaires à leur descendance (caractères anciens et caractères nouveaux)
Ernst Haeckel (1834 – 1919) crée un arbre, lignage phylogénétique quitraduit des liens de parenté (qui est plus proche de qui?)
Des difficultés :Entre le moment où Darwin montre que les classificationsdoivent refléter le déroulement de l’évolution et celui oùHennig (1913 – 1976), qui met au point une systémiquerépondant à ce souhait, les classifications vont contenir desgroupes issus de la classification de Linné qui vontperturber celles-ci.
Carl von Linné (Suède, 1707-1778)
COMMENT CLASSE-T-ON?
Dont les membres pour les vertébrés et les pattes pour les exosquelettes..
Les rayons sont des pièces squelettiques soutenant toutestoutes les nageoires ; elles sont ossifiées chez les Ostéichtyens ou poissons osseux et cartilagineuses chez les chondrichtyens ou poissons cartilagineux.Les rayons de la nageoire anale s'insèrent directement sur l'épine de l'arc hémal des vertèbres caudales.Les rayons de la nageoire dorsale s'insèrent directement sur l'épine neurale des vertèbres du tronc.Les rayons de la nageoire pelvienne s'insèrent sur des pièces squelettiques formant une ceinture.La ceinture pelvienne est sans liaison avec le squelette axial.Les rayons de la nageoire pectorale s'insèrent sur des pièces squelettiques constituant la ceinture scapulaire.La ceinture scapulaire est reliée à la boîte crânienne.
Le tourteau Cancer pagurus,
Les pattes d'un insecte sont du type uniramé parmi les pattes des arthropodes.Elles sont toujours au nombre de six. C'est le caractère définissant la classe des hexapodes.
Les pattes sont toujours attachées au niveau des trois éléments du thorax, le prothorax, le mésothorax et le métathorax.
Il y a cinq segments par patte : la coxa, le trochanter, le fémur, le tibia et le tarse (lui même divisé en articles).
Les pattes servent à la marche de l'insecte. Elles peuvent être porteuses d'organes de sens, permettant l'ouie, le toucher, le goût.
➢Les tétrapodes, animaux à quatre membres, ont eu une explosion radiative après avoir conquis la capacité à se déplacer sur la terre ferme. Cependant, certains groupes d'espèces comme les cétacés ou les serpents ne gardent, suite à leur évolution, que des vestiges de membres.➢Amphibiens : Ces tétrapodes se caractérisent par la peau nue. Nombre ➢d'entre eux mènent à l'état adulte une vie alternant phase aquatique➢ et phase terrestre.➢« Reptiles » : Ces tétrapodes se caractérisent par la présence d'écailles ➢soudées.➢Oiseaux : Ces tétrapodes se caractérisent par la présence de plumes.➢Mammifères identifiables par leur peau, au moins partiellement, couverte ➢de poils. Le fait que les femelles allaitent leurs jeunes est également une ➢caractéristique de ce groupe.➢Arthropodes : La segmentation, la formation de pattes locomotrices,La➢ transformation de l'épiderme en un squelette rigide, l'exosquelette.
Désormais la classification amène à classer des collections d’espèces
sur la base des caractères communs en groupe emboités pour rendre
compte de:
La relation de parenté qui est recherchée est d’ordre phylogénétique et
répond à la question « qui est le plus proche de qui »
Elle se distingue d’une relation d’ordre généalogique qui elle
répond à la question « qui vient de qui? »
À laquelle on ne peut répondre…
car, souvent, l’ancêtre commun est hypothétique.
La classification phylogénétique va se fonder sur ce que les êtres vivantsont en commun.
• Les invertébrés
• Les reptiles
• Les poissons
LES GROUPES DISPARUS
LA CLASSIFICATION SCIENTIFIQUE ACTUELLE DITE « PHYLOGENETIQUE »
Espèce B Espèce C
Caractères communs ou attributs
Ancêtre commun hypo-thétique
Espèce ACLADE
Groupe monophylétique
Innovation évolutive Ancêtre commun hypothétique
LE GROUPE DES REPTILES N’EST PAS MONOPHYLETIQUE
Lézard des murailles Pigeon domes-tique
Crocodile du NilReptiles
Cheval
Que nous disent les BO ?Cycle 1 Cycle 2 Cycle 3
Les enfants observent les différentes manifestations de la vie.
Élevages et plantations constituent un moyen privilégié de découvrirle cycle que constituent la naissance, la croissance, la reproduction,le vieillissement, la mort.
Ils acquièrent des repères dans le temps et l’espace, des connaissances sur le monde et maîtrisent le vocabulaire spécifiquecorrespondant. Ils dépassent leurs représentations initiales en observant et en manipulant.
Découvrir le monde du vivantLes élèves repèrent des caractéristiques du vivant : naissance,croissance et reproduction ; nutrition et régimes alimentaires des animaux.Compétence 3 : - résoudre des problèmes très simples ;- observer et décrire pour mener des investigations ;
L’unité et la diversité du vivanto Présentation de la biodiversité : recherche de différences entreespèces vivantes.o Présentation de l’unité du vivant : recherche de points communsentre espèces vivantes.o Présentation de la classification du vivant : interprétation deressemblances et différences en termes de parenté.L’élève est capable de :- pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner ;- manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter ;- mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions ;
Le problème visé : Comment expliquer que les espèces ont des points communs ( attributs partagés) alors qu'elles sont différentes ?Pointe une contradiction en vue d'expliquer la biodiversité actuelle comme étant le résultat de l'évolution
La classification du vivant àl’école primaire
La classification scientifique à l’école primaire
Sa première tâche est l’identification, la description et l’inventaire desêtres vivants dans la nature présente et passée
Sa deuxième tâche est de proposer une classification qui permette derendre intelligible la diversité du vivant (diversité ≠ complexité).
A l’école primaire, ces 2 tâches vont rejoindre 2 axes de travail déterminés :Observer,Décrire,NommerClasserdes êtres vivants
Comment classe-t-on à l’école?
D’une manière générale, dans les différentes activités, les
élèves sont amenés à décrire puis à classer des
organismes vivants en s’appuyant sur les ressemblances et
les caractères communs.
Ce qui est important d’enseigner n’est pas le résultat
final de la classification mais les principes qui la sous
entendent
Conduire des activités
1. Observation du vivant : unité et diversité
Pour classer les EV, il faut pouvoir comparer leurs caractères (pattes oumembres, squelette, antennes…)
Cela nécessite d’apprendre à :
ObserverNommerComparerQuestionnerConstruire
Conduire des activités
2. Trier , ranger, classer
Chacune de ces procédures constituent des outils pour
organiser la pensée, puisqu’ils permettent d’accéder à
l’abstraction
Conduire des activités
3. Approche de la classification
Ce que vont acquérir les élèves c’est:
Un lexique indispensable
Un concept
De la maternelle à la fin du cycle 3
Le cycle 1Se prête tout particulièrement dans la progression des apprentissages autravail sur l’observation des EV et l’acquisition du lexique.
Le cycle 2Est particulièrement propice à l’exercice de tris, de rangements, declassification.
Le travail sur l’observation des EV et l’acquisition du lexique est poursuiviet formalisé.
Le cycle 3Les élèves y apprendront à classer les EV en fonction dece qu’ils ont en commun.
La démarche
1ere étape : préparation à la classification1- Ajuster le niveau de perception des êtres vivants observés
2- Distinguer les actions de trier, ranger, classer
3- Distinguer les divers critères de classification
• 2 éme étape : construire une classification
4 - Observer et décrire les espèces d’une collection
5- Faire une liste des attributs observés et constater que certainssont partagés
6- Faire émerger l’ensemble le plus inclusif
7_ Faire émerger les ensembles emboîtés
8- Apprendre des mots nouveaux
3 éme étape : aller plus loin
9- Faire émerger la causalité sous-jacente au partage des attributs
.10- Transposer les ensembles emboîtés en arbres
QUELLE DIFFÉRENCE FAIT-ON ENTRE CLÉDE DÉTERMINATION ET CLASSIFICATION ?
La clé de détermination permet d’identifier un être vivantpar une suite de choix dichotomiques qui portent surl’existence ou l’absence d’un caractère.
La classification regroupe les êtres vivants actuels ou fossilesqui partagent des caractères communs(un groupe se définit par les caractères qu’il possède et non parceux qu’il ne possède pas).
Bibliographie :
Un guide pédagogique (La Classe, hors série)< http://www.laclasse.fr/ >
Lecointre G.(2008) « Comprendre et enseigner la classification Phylogénétique du vivant » Belin