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Introduction

Organisation des séances

Scénario organisé en 2 séances pour un total de 3h00.

• Séance 1 : 1h30


• Séance 2 : 1h30

Objectifs visés

• Conduire une démarche d’investigation afin de prouver l’importance de l’intégrité du système articulo-musculaire pour la réalisation d’une activité physique efficace.
• Réaliser, en autonomie, une dissection, en lien avec des objectifs préalablement établis.
• Construire et légender un schéma anatomo-fonctionnel de synthèse.
• Comprendre et expliciter les dangers du dopage aux anabolisants sur la préservation de l’intégrité du système articulo-musculaire.

Pré-requis

Notions acquises en cycle 3 de l’enseignement primaire

• les muscles sont rattachés au squelette par l’intermédiaire des tendons ;
• les articulations, en bougeant, permettent le mouvement.

Capacités/Compétences acquises à l’entrée en 2^de

• Connaître les étapes essentielles d’une démarche d’investigation.
• Se questionner, formuler un problème scientifique.
• Formuler des hypothèses recevables au regard du contexte étudié.
• Proposer des protocoles expérimentaux permettant d’éprouver une ou des hypothèses.
• Valider ou invalider ces hypothèses à partir d’observations, d’expériences et de l’exploitation de résultats expérimentaux.
• Communiquer à l’aide de langages et outils adaptés.
• Construire son compte-rendu d’activité pour atteindre le ou les objectifs fixés.

Séance 1

Durée

1h30

Situation déclenchante

L’observation d’une séquence vidéographique présentant la réalisation d’une activité physique telle que la course à pied ou la pratique du basket montre que les déplacements et les gestes du sportif nécessitent bien entendu des mouvements du squelette et mettent donc en jeu muscles et articulations. Le choix d’une séquence présentant un accident musculaire ou articulaire empêchant tout mouvement du sportif permet alors de soulever le questionnement de l’élève.

Problème

Que s’est-il passé ? Pourquoi cet accident musculaire (ou tendineux selon l’exemple choisi) immobilise-t-il le sportif ?

Supports

• Paire de membres postérieurs de grenouille et matériel de dissection.
• Illustrations anatomiques permettant l’observation d’acteurs du système articulo-musculaire.
• Imagerie médicale présentant une lésion du tendon d’Achille.
• Schéma présentant les traumatismes courants pouvant affecter le membre postérieur d’un vertébré (exemple sur la banque de schémas SVT de l’académie de Dijon, « BDS schémas animés », « BDS secondaires », « Physiologie exercice physique : muscle, cœur, mécanique… », « membre postérieur et traumatismes associés »).

Consigne

En réalisant une extension violente de la jambe droite lors de son entraînement quotidien, Vincent, jeune karatéka de 17 ans, ressent une vive douleur qui l’immobilise immédiatement. Le traumatisme accidentel subi semble grave. Vincent est en effet dans l’impossibilité de réaliser tout mouvement de flexion ou d’extension de la jambe touchée. Emmené d’urgence à l’hôpital, il subit différents examens (radiographie, IRM, échographie…).

Par l’utilisation et l’exploitation des ressources mises à disposition, modélisez le traumatisme dont Vincent a fait l’objet, puis expliquez à ce dernier pourquoi cette blessure empêche tout mouvement de sa jambe.

L’accident articulo-musculaire étudié devra être reproduit sur le modèle anatomique fourni (paire de membres postérieurs de grenouille).

L’explication apportée à Vincent prendra la forme d’un schéma fonctionnel légendé.

Activités

Les élèves disposent d’imageries médicales (IRM, radiographies…) permettant de repérer le traumatisme musculaire ou tendineux ayant touché Vincent. L’observation attentive d’une imagerie médicale témoin légendée permet alors de prendre connaissance de l’organisation conforme, ainsi que des noms des structures anatomiques étudiées. Disposant aussi d’une paire de pattes de grenouille, chaque élève peut alors, sur l’un des membres de ce support anatomique, « créer » ou reproduire l’accident articulo-musculaire qui a touché Vincent. L’autre membre doit lui servir de témoin. Après avoir « reproduit » l’accident (déchirure musculaire, rupture tendineuse), il montre que la traction exercée par le tendon sur l’os devient impossible, l’articulation ne bouge pas, le mouvement ne peut pas être opéré.

Certains élèves rencontrant des difficultés pour lire correctement une IRM ou une radiographie, on pourra préparer à l’avance un document « coup de pouce », sur lequel le traumatisme articulo-musculaire étudié sera clairement mis en évidence.

De même, une aide rappelant les méthodes utiles pour réaliser un schéma fonctionnel pourra être proposée aux élèves en exprimant le besoin.

Production attendue

Chaque élève repère, en observant les imageries médicales, le traumatisme ayant affecté la jambe de Vincent. Il modélise cet accident sur l’un des membres de grenouille fourni. Les légendes qui doivent accompagner sa « dissection » permettent d’identifier les structures anatomiques mises en jeu. Enfin, il traduit cette production en un schéma fonctionnel permettant d’expliquer pourquoi le traumatisme étudié empêche tout mouvement de la patte (ou de la jambe pour Vincent).

Bilan

En réalisant cette tâche complexe, l’élève comprend que la réalisation d’un mouvement nécessite la parfaite intégrité de son système articulo-musculaire. La séquence infographique Corpus « Le muscle, moteur du mouvement » peut alors être visualisée et permet de dégager, collectivement, les notions et les termes essentiels rattachés à cette thématique du programme officiel.

Séance 2

Durée

1h30

Situation déclenchante

Les élèves ont acquis les connaissances sur le fait que la réalisation d’un mouvement nécessite tout d’abord la contraction d’un muscle squelettique. Cette contraction étire un tendon, peu élastique, lequel exerce une traction sur l’os voisin. Le déplacement consécutif de cet os autour de l’articulation mobile permet le mouvement du membre correspondant.

La séance n° 2 peut débuter par l’observation d’un culturiste ou bodybuilder en plein exercice de musculation. L’hypertrophie musculaire présentée par cette catégorie de sportifs peut permettre de débattre avec les élèves sur les risques articulo-musculaires encourus par une telle augmentation, naturelle ou non, de cette masse musculaire.

Problème

Comment expliquer une telle augmentation de masse musculaire chez un sujet ?

Comment les tendons et les os rattachés à ces muscles peuvent-ils résister à la force musculaire exercée ?

Quel(s) type(s) d’accident(s) articulo-musculaire(s) peut encourir ce sportif ?

Supports

Voir le site Chirurgie du Sport, www.chirurgiedusport.com, taper « Retentissement tendineux des activités sportives » dans le moteur de recherche.

Consigne

La pratique du dopage aux anabolisants constitue une pratique connue dans certaines disciplines sportives. Médecin de physiologie sportive, vous rencontrez aujourd’hui un jeune athlète bodybuilder touché par cette consommation chronique d’anabolisants. Vous devez lui présenter et lui expliquer les risques encourus par son comportement sur son système articulo-musculaire. Soyez convaincant ! Sa santé dépend aussi des informations que vous lui transmettrez !

Vous vous appuierez sur un (ou des) schéma(s) fonctionnel(s) légendé(s) pour apporter vos informations et vos explications à ce jeune athlète.

Activités

Chaque élève est amené ici à saisir, sur le document ressource, les informations utiles concernant les anabolisants (exogènes) et leurs effets ciblés sur l’appareil musculaire. Il montre ainsi que la consommation régulière d’anabolisants crée un déséquilibre entre la masse musculaire et les structures tendineuses associées. Les contraintes mécaniques excessives imposées au(x) tendon(x) peuvent alors être sources de rupture ou de lésion(s). Une fois cette information sélectionnée, l’élève peut alors la mobiliser sur son schéma fonctionnel légendé. Ce dernier présente l’hypertrophie musculaire constatée sans augmentation proportionnelle des tendons ou des os. Sur ce même schéma, il peut donc présenter le ou les risques d’accidents articulo-musculaires envisageables chez ce jeune athlète. Il montre aussi qu’en cas d’accident majeur, il y aura immobilisation prolongée du membre concerné.

Production attendue

Réalisation d’un schéma fonctionnel légendé illustrant les conséquences sur le système articulo-musculaire de la consommation régulière d’anabolisants et les traumatismes envisageables à plus ou moins long terme.

Bilan

Cette tâche complexe, menée en autonomie, permet à chaque élève de pouvoir réinvestir les acquis méthodologiques et cognitifs de la séance précédente. L’élève prend par ailleurs ici conscience que l’intégrité du système articulo-musculaire dépend de son hygiène de vie et du respect du développement harmonieux des trois structures qui le constituent : les muscles, les tendons et les os/articulations.

Conclusion

Le scénario pédagogique proposé est centré sur la réalisation d’une tâche complexe, menée par chaque élève, durant la séance n° 1. Les ressources et supports proposés ne doivent pas poser de difficultés de compréhension. L’esprit d’initiative et l’autonomie constituent ici les points de compétences à valoriser.

La production réalisée dans la seconde séance peut faire l’objet d’une communication à l’oral. En effet, il peut être formateur de demander à certains élèves de présenter, face à leur camarade, leur schéma fonctionnel légendé et les informations transmises au jeune athlète. Cette présentation peut être un levier pour permettre des échanges (concernant les méthodes ou le contenu scientifique) entre les élèves.

Une démarche de projet entreprise avec l’enseignant d’EPS peut permettre le renforcement ou l’approfondissement des acquis. Cette démarche bi-disciplinaire permet à certains élèves, par une approche et un discours parfois différents, de mieux contextualiser le sujet d’étude et ainsi d’acquérir plus rapidement les notions attendues.