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L’élimination des déchets

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
« Les déchets produits lors du fonctionnement de la cellule passent dans le sang. Ils sont éliminés :

  • dans l’air expiré au niveau des poumons pour le dioxyde de carbone ;
  • dans l’urine fabriquée par les reins pour les autres déchets. »

Voir le Bulletin officiel de l’Éducation nationale spécial n° 6 du 28 août 2008.


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

Séance 1

Durée

1h00

Situation déclenchante

Projection au tableau du « Schéma fonctionnel montrant les échanges entre le muscle et le sang et la production d’énergie au niveau du muscle » (Banque de schémas SVT académie de Dijon).

Le professeur demande aux élèves de rappeler :

  • quels sont les besoins du muscle pour fonctionner (dioxygène et nutriments) ;
  • ce qui est produit au niveau du muscle (de l’énergie [en partie libérée sous forme de chaleur et en partie utilisée pour le fonctionnement du muscle] et des déchets : notion de dioxyde de carbone…).

Question : le dioxyde de carbone est-il le seul déchet produit par le fonctionnement des organes ?

Problème

Quels sont les déchets produits par le fonctionnement des organes ?
Comment sont éliminés les déchets produits par le fonctionnement des organes ?

Supports

Consigne

À l’aide du début de la vidéo Corpus « L’excrétion urinaire » :

  • compléter le schéma fonctionnel en ajoutant les autres déchets produits par le fonctionnement des organes (dioxyde de carbone mais aussi urée et acide urique) ;
  • indiquer quels sont les principaux organes intervenant dans l’élimination des déchets (les poumons et les reins).

Le professeur rappelle aussi la notion de toxicité des déchets produits par le fonctionnement des organes, et donc la nécessité de les éliminer.

Activités

1.  À l’aide de l’extrait vidéo présenté, réalisez le schéma fonctionnel montrant les échanges entre un organe (par exemple : un muscle) et le sang. Ne pas oublier le titre (S’informer, Communiquer).
2.  À l’aide de l’extrait vidéo présenté, citez les principaux organes intervenant dans l’élimination des déchets. (S’informer, Communiquer).

Production attendue

  • Compléter/Réaliser un schéma fonctionnel
  • Rédiger un petit texte descriptif/explicatif

Bilan

  • Le fonctionnement et le renouvellement des cellules des organes produisent des déchets : le dioxyde de carbone, l’urée et l’acide urique. L’organisme a besoin de les éliminer, car ils sont toxiques.
  • Ces déchets se retrouvent dans le sang qui les transporte jusqu’à certains organes d’élimination : les poumons et les reins.

Séance 2

Durée

1h00

Situation déclenchante

Rappel de l’extrait vidéo Corpus « L’excrétion urinaire » et du bilan précédent « Le fonctionnement et le renouvellement des cellules des organes produisent des déchets : le dioxyde de carbone, l’urée et l’acide urique. L’organisme a besoin de les éliminer, car ils sont toxiques. »
Dans un premier temps, nous allons étudier comment le dioxyde de carbone est éliminé au niveau des poumons ; dans un second temps, nous nous intéresserons à l’élimination de l’urée et de l’acide urique.

Problème

Comment le dioxyde de carbone est-il éliminé au niveau des poumons ?

Supports

Consigne

À partir de la vidéo Corpus « La respiration » :

  • rappeler le rôle du système respiratoire ;
  • rédiger un petit texte décrivant le trajet du dioxyde de carbone dans l’appareil respiratoire ;
  • compléter le schéma fonctionnel montrant les échanges au niveau des alvéoles pulmonaires (rajouter flèches indiquant le trajet du dioxyde de carbone, les flèches indiquant le trajet du dioxygène étant déjà indiquées sur le schéma).

Activités

À partir de l’extrait vidéo présenté :

1.  Rappelez le rôle du système respiratoire (S’informer, Communiquer).
2.  Rédigez un petit texte décrivant le trajet du dioxyde de carbone dans l’appareil respiratoire (S’informer, Communiquer).
3.  Réalisez le schéma fonctionnel montrant les échanges au niveau des alvéoles pulmonaires (S’informer, Communiquer).

Production attendue

  • Petit texte décrivant le trajet du dioxyde de carbone dans l’appareil respiratoire.
  • Schéma fonctionnel montrant les échanges au niveau des alvéoles pulmonaires.

Bilan

Le dioxyde de carbone est évacué au niveau des alvéoles pulmonaires. Après avoir traversé les voies respiratoires, il est expulsé dans l’air expiré.

Séance 3

Durée

1h00

Situation déclenchante

Rappel de l’extrait vidéo Corpus « L’excrétion urinaire » et du bilan précédent « Le fonctionnement et le renouvellement des cellules des organes produisent des déchets : le dioxyde de carbone, l’urée et l’acide urique. L’organisme a besoin de les éliminer, car ils sont toxiques. »
Nous avons étudié comment le dioxyde de carbone est éliminé au niveau des poumons ; dans cette séance, nous allons nous intéresser à l’élimination de l’urée et de l’acide urique.

Problème

Comment l’urée et l’acide urique produits par les organes sont-ils éliminés ? Quel est le rôle des reins ?

Supports

Vidéo Corpus « L’excrétion urinaire »

Hypothèses

À partir de la vidéo Corpus « L’excrétion urinaire » :

  • rédiger un petit texte expliquant le rôle des reins,
  • réaliser un schéma fonctionnel de l’appareil urinaire de l’être humain. Ne pas oublier le titre.

Activités

À partir de l’extrait vidéo présenté :

1.  Rédigez un petit texte expliquant le rôle des reins (S’informer, Communiquer).
2.  Réalisez un schéma fonctionnel de l’appareil urinaire de l’être humain. Ne pas oublier le titre (S’informer, Communiquer).

Production attendue

  • Petit texte expliquant le rôle des reins.
  • Schéma fonctionnel de l’appareil urinaire de l’être humain.

Bilan

  • Les reins filtrent continuellement le sang. Ils retiennent les déchets présents dans le sang (l’urée et l’acide urique) qui, mélangés à de l’eau, constituent l’urine.
  • L’urine est stockée pendant un certain temps dans la vessie puis rejetée (lors des mictions).

Conclusion

D’un point de vue cognitif, les élèves, lors des phases de structuration, sont amenés à construire le bilan suivant.

  • Le fonctionnement et le renouvellement des cellules des organes produisent des déchets : le dioxyde de carbone, l’urée et l’acide urique. L’organisme a besoin de les éliminer, car ils sont toxiques.
  • Ces déchets se retrouvent dans le sang qui les transporte jusqu’à certains organes d’élimination : les poumons et les reins.
  • Le dioxyde de carbone est évacué au niveau des alvéoles pulmonaires. Après avoir traversé les voies respiratoires, il est expulsé dans l’air expiré.
  • Les reins filtrent continuellement le sang. Ils retiennent les déchets présents dans le sang (l’urée et l’acide urique) qui, mélangés à de l’eau, constituent l’urine.
  • L’urine est stockée pendant un certain temps dans la vessie puis rejetée (lors des mictions).


D’un point de vue méthodologique, les élèves ont été amenés à travailler les compétences suivantes :

  • s’informer à partir d’un document vidéo ;
  • communiquer par un schéma fonctionnel ;
  • communiquer par un texte descriptif ;
  • communiquer par un texte explicatif.

Vidéos utilisées

Suggestion de scénarios pédagogiques