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Le rôle de la circulation sanguine

Fonctionnement de l’organisme et besoin en énergie

Cycle 4

5e

Introduction

Organisation des séances

Scénario organisé en 3 séances pour un total de 3h00.

  • Séance 1 : 1h00

  • Séance 2 : 1h00

  • Séance 3 : 1h00

Objectifs visés

Compétences cognitives

  • Comprendre le rôle de la circulation sanguine dans l’organisme.
  • Observer comment la circulation sanguine assure la continuité des échanges au niveau des organes.
  • Étudier le sens de circulation du sang dans les vaisseaux (artères, veines, capillaires) qui forment un système clos.
  • Identifier la mise en mouvement du sang par le cœur, muscle creux, cloisonné, fonctionnant de façon rythmique.

Compétences méthodologiques

  • S’informer à partir d’un document vidéo.
  • Communiquer par un schéma fonctionnel.
  • Communiquer par un texte descriptif.
  • Communiquer par un texte explicatif.

 

Pré-requis

Notions acquises en cycles 2 et 3 du primaire et en 5e

  • Fonctionnement de l’organisme : les manifestations et principes élémentaires de la circulation sanguine sont décrits simplement.
  • Fonctionnement de l’organisme : l’observation de la circulation sanguine permet d’expliquer quelques comportements souhaitables en matière de santé.
  • Fonctionnement de l’organisme et besoins en énergie : les échanges permanents entre les organes et le sang (prélèvements des nutriments et du dioxygène, rejet des déchets dont le dioxyde de carbone).

Séance 1

Durée

1h00

Situation déclenchante

Projection au tableau du schéma fonctionnel de la circulation sanguine et d’un extrait de la vidéo « Cœur et vaisseaux ». On observe les échanges entre un muscle et le sang, ainsi que la production d’énergie d’un muscle.

Le professeur demande aux élèves de formuler des hypothèses pour comprendre comment les organes de l’organisme sont approvisionnés en nutriments et en dioxygène. Il guide les élèves vers le rôle de la circulation sanguine dans l’approvisionnement des organes en énergie.

Le professeur interroge ensuite les élèves sur le fonctionnement de la circulation sanguine. Où passe le sang ? À quoi servent les vaisseaux sanguins ?

Problème

Comment le sang circule-t-il dans l’organisme ?

Supports

  • Besoins du muscle montrant les échanges entre le muscle et le sang et la production d’énergie au niveau du muscle, téléchargeable sur la Banque de schémas SVT académie de Dijon.
  • Début de la vidéo Corpus « Cœur et vaisseaux ».

Consigne

À l’aide du début de la vidéo « Cœur et vaisseaux », rappeler quels sont les principaux types de vaisseaux sanguins et proposer une définition de « une artère », « une veine », « un capillaire sanguin ».

L’Histoire des sciences pourra être évoquée à l’aide de différentes représentations du système circulatoire sanguin de l’être humain. Il sera demandé aux élèves de choisir la représentation qui leur semble juste en expliquant leur choix.

Activités

L’extrait de la vidéo « Cœur et vaisseaux » est diffusé aux élèves qui échangent ensuite avec leur professeur sur l’extrait vidéo. La consigne est donnée aux élèves de rédiger un texte explicatif qui rappelle les principaux types de vaisseaux sanguins et leurs principales caractéristiques. Le professeur demande ensuite aux élèves de proposer une définition des termes « une artère », « une veine » et « un capillaire sanguin ».

Production attendue

Texte explicatif, produit par chaque élève, qui décrit les vaisseaux sanguins (fonctionnement, caractéristiques) et en donne une définition (artère, veine, capillaire sanguin).

Bilan

L’analyse de l’extrait vidéo et du schéma permet aux élèves de comprendre que le sang circule à sens unique dans l’organisme à travers les vaisseaux sanguins (veines, artères, capillaires) qui forment un circuit fermé.

La circulation sanguine est détaillée : les notions de « veines », « artères » et « capillaires » sont décrites et expliquées.

  • Artères : situées en profondeur le long des os, invisibles de l’extérieur, le sang y circule du cœur vers les organes.
  • Veines : certaines suivent les artères et d’autres sont superficielles (visibles de l’extérieur), le sang y circule des organes vers le cœur.
  • Capillaires : le passage du sang entre les artères et les veines s’effectue grâce aux capillaires qui sont des zones d’échanges où le sang circule très lentement.

Séance 2

Durée

1h00

Situation déclenchante

Après un retour sur les acquis de la séance précédente (vocabulaire, fonctionnement et rôle de la circulation sanguine), le professeur amène les élèves à s’interroger sur le mouvement du sang. Comment le sang est-il mis en mouvement ? Est-ce le cœur qui produit le mouvement ? Comment le cœur génère-t-il ce mouvement ?

Problème

Comment le sang est-il mis en mouvement par le cœur ?

Supports

Consigne

À partir de la vidéo « Cœur et vaisseaux », rédigez un petit texte qui explique quel est le fonctionnement du cœur pour mettre en mouvement le sang, puis complétez le dessin du cœur de dinde.

Le professeur rappelle aux élèves des consignes génériques comme de ne pas oublier de donner un titre au dessin d’observation.

Activités

L’activité se déroule en trois phases.

Dans un premier temps, les élèves regardent l’extrait de la vidéo « Cœur et vaisseaux ». Le professeur et les élèves échangent sur ce qu’ils ont visionné pour introduire les nouvelles notions liées au rôle du cœur (double pompe, rythme cardiaque, phase de relâchement / phase de contraction). Les élèves produisent ensuite un court texte pour expliquer comment le cœur met en mouvement le sang dans l’organisme (fonctionnement du cœur).

Dans un deuxième temps, le professeur organise les travaux pratiques : il s’agit pour les élèves, en binômes, de réaliser la dissection d’un cœur de dinde. Les élèves doivent pouvoir comprendre comment est constitué le cœur et quel est son fonctionnement. Le professeur associera au fur et à mesure les notions identifiées (cœur droit / ventricules, cœur gauche / oreillettes) pour amener les élèves à identifier le cœur comme un muscle.

Dans un troisième temps, le professeur distribue aux élèves un dessin d’observation d’un cœur de dinde qu’ils doivent compléter, en autonomie, à l’aide des analyses et hypothèses qu’ils ont faites dans les deux premières phases de l’activité. Les notions devront être explicitement indiquées (cœur droit / veines caves, cœur gauche / aorte) ainsi que le mouvement et la caractéristique du sang (sang pauvre en dioxygène : organes > cœur > poumon / sang enrichi en dioxygène : poumon > cœur > organes).

Production attendue

Texte, rédigé par chaque élève de manière autonome, qui explique le rôle et le fonctionnement du cœur.

Réalisation d’une dissection en binôme d’un cœur de dinde qui permet ensuite à chaque élève de compléter en autonomie le dessin d’observation du cœur.

Bilan

Cette activité amène les élèves à visualiser la constitution d’un cœur et à comprendre, en analysant son fonctionnement, le rôle qu’il joue dans la mise en mouvement du sang dans l’organisme.

Les notions au programme sont mises en place et clairement explicitées : oreillettes et ventricules, veines caves et artères pulmonaires, aorte, appareil cardiovasculaire, rythme cardiaque.

Séance 3

Durée

1h00

Situation déclenchante

En se basant sur les deux premières séances, le professeur propose la correction des productions des activités précédentes (notamment la correction du dessin d’observation) et interroge collectivement les élèves sur les notions qui ont été introduites. Le professeur amène ainsi les élèves à émettre des hypothèses sur le fonctionnement mécanique de la double circulation sanguine.

Problème

Comment le cœur assure-t-il une double circulation ?

Supports

Consigne

À partir de la vidéo « Cœur et vaisseaux » et de l’animation « Biologie en flash » sur la double circulation sanguine de l’être humain, complétez le schéma fonctionnel de la circulation sanguine.

Le professeur précise que les caractéristiques et notions (type de vaisseaux sanguins, rôle et fonctionnement du cœur) vues précédemment devront être indiquées sur le schéma, ainsi que le titre.

Activités

Les élèves reprennent leurs productions réalisées en séances 1 et 2 à l’aide de la correction proposée par le professeur.

La vidéo « Cœur et vaisseaux » et l’animation « Biologie en flash » sont visionnées. Le professeur interroge collectivement les élèves dans une démarche de synthèse qui met en évidence les deux types de circulation sanguine (pulmonaire / petite circulation, générale / grande circulation) et la fonction importante des alvéoles pulmonaires (élimination du dioxyde de carbone et oxygénation du sang). À l’issue de ces échanges, les élèves doivent compléter le schéma fonctionnel de la double circulation sanguine de l’être humain.

Production attendue

Schéma fonctionnel de la double circulation sanguine de l’être humain, réalisé par chaque élève en autonomie.

Bilan

Cette séance constitue la synthèse des deux premières séances, la démarche d’investigation permettant aux élèves de relier le fonctionnement de la circulation sanguine à celui du cœur : au double rôle du cœur est ainsi associé un double mouvement du sang.

Les notions de circulation pulmonaire (petite circulation) et de circulation générale (grande circulation) sont introduites. Les élèves devront être en capacité de détailler les caractéristiques et fonctions de ces deux types de circulation : mouvement de circulation, oxygénation et élimination du dioxyde de carbone par les alvéoles pulmonaires, enrichissement du sang.

Conclusion

Cette séquence pédagogique sur le rôle de la circulation sanguine dans l’organisme est conduite en classe entière, avec un moment de travaux pratiques en binôme. Des évaluations en autonomie sont prévues pour être retravaillées collectivement d’une séance à l’autre. Il s’agit d’établir une première phase de structuration des notions au programme concernant la circulation sanguine, le fonctionnement du cœur et leur rôle pour l’organisme.

La première séance est une entrée en matière du système cardio-vasculaire. Dans la deuxième séance, les élèves conduisent une démarche d’exploration permettant son étude histologique et fonctionnelle. La troisième séance constitue une synthèse qui amène à la définition complète du rôle de la circulation sanguine dans l’organisme.
Chaque activité permet aux élèves de travailler les compétences suivantes : s’informer à partir d’un document vidéo, mener une démarche d’investigation, communiquer des résultats ou une analyse par un texte descriptif, un texte explicatif ou un schéma fonctionnel.

En matière d’éducation à la santé, il sera important d’aborder avec les élèves les comportements à adopter pour préserver son cœur et ses vaisseaux sanguins afin de prévenir les risques de maladies cardio-vasculaires. Les élèves pourront être interrogés sur la façon dont le mode de vie, les habitudes alimentaires et l’environnement peuvent modifier le bon fonctionnement du système circulatoire.

Vidéos utilisées

Suggestion de scénarios pédagogiques