Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l’évolution des organismes

 Références au socle commun

COMPETENCES TRAVAILLEES	DOMAINES DU SOCLE
Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques	Domaine 4 : Les systèmes naturels et les systèmes techniques
S’approprier des outils et des méthodes	Domaine 2 : Les méthodes et outils pour apprendre
Pratiquer des langages	Domaine 1 : Les langages pour penser et communiquer
Adopter un comportement éthique et responsable	Domaine 3 : La formation de la personne et du citoyen

 Attendus de fin de cycle

Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l’évolution des organismes.

 Connaissances et compétences associées

Unité, diversité des organismes

• Reconnaitre une cellule : La cellule, unité structurelle du vivant.Utiliser différents critères pour classer les êtres vivants ; identifier des liens de parenté entre des organismes.
  Identifier les changements des peuplements de la Terre au cours du temps.
  
• Diversités actuelle et passée des espèces.
• Evolution des espèces vivantes.

 Intentions pédagogiques :

D’après les ressources Eduscol
L’évolution est un concept qui se construit progressivement tout au long de la scolarité. L’un des objectifs est d’expliquer l’origine de la biodiversité actuelle et sa dynamique.
Cette construction débute au cycle 3 lorsqu’on établit un lien entre le partage de certains caractères et l’apparentement des taxons (espèces, groupes, etc...). Avoir des relations de parenté implique d’avoir un ancêtre commun.
Le constat de formes de vie différentes par le passé et l’établissement des relations de parenté entre des organismes actuels différents amène à l’idée d’une évolution du vivant sur de grandes échelles de temps, puis à celle d’une origine commune de l’ensemble du monde vivant.
Les activités menées dans le cadre de cette thématique sont donc également l’occasion d’amener les élèves à prendre conscience d’une échelle des temps géologiques, en complément à l’échelle historique qu’ils découvrent depuis le cycle 2.
L’enseignement élaboré dans le cadre de cette partie du programme s’inscrit également dans une perspective d’éducation au développement durable en amenant notamment à une première réflexion sur la biodiversité actuelle et passée.
L’une des finalités sera d’amener l’élève au cycle 4 à comprendre la place de l’être humain dans le monde vivant, à en expliquer l’origine et à construire sa relation au monde.
Tout cela s’inscrit aussi naturellement dans le parcours citoyen de tout élève.

L’étude de ce thème sera l’occasion pour les élèves de se familiariser à de nouveaux outils d’observation tels que la loupe à main, la loupe binoculaire ou le microscope optique qui est utilisé pour découvrir la cellule, unité structurelle du vivant.

 Mettre en œuvre son enseignement

Prérequis de cycle 2 pour aborder cette partie du programme :

L’élève a travaillé sur son environnement proche. En fin de cycle 2, il :

• sait différencier un être vivant et ce qui provient du vivant, de ce qui ne l’est pas ;
• sait différencier un animal d’un végétal ;
• connait les différentes composantes minérales de l’environnement : eau, roches, gaz de l’air ;
• connait des interactions entre les êtres vivants et leur milieu (nutrition, protection, support, etc...)

Repère de progressivité pour le cycle 3 :

Tout au long du cycle, l’élève apprendra à être capable de :

• décrire des êtres vivants dans leur environnement proche ;
• les positionner dans une classification comportant un petit nombre d’ensembles emboités.

• nommer quelques animaux et végétaux en utilisant une clé de détermination illustrée ;
• à partir de quelques espèces ou groupes emblématiques (dinosaures, mammouth, être humain et un exemple de végétaux), constater la succession de certaines espèces à l’échelle des temps géologiques ;
• distinguer le temps long de l’évolution des espèces de celui de l’histoire récente de l’espèce humaine.

• reconnaître une cellule ;
• enrichir la classification par l’introduction de nouveaux êtres vivants notamment microscopiques ;
• exploiter une classification simple pour comprendre les liens de parenté entre certains espèces.

Points de vigilance et limites :

• Une construction progressive du concept d’évolution :

Cette construction débute au cycle 3 par l’établissement d’un lien entre le partage de certains caractères et l’apparentement des taxons. Les caractères envisagés sont alors essentiellement morphologiques et anatomiques et permettent d’établir des liens de parenté entre organismes assez proches (les vertébrés par exemple). En classe de 6ème, la découverte de la cellule et du fait qu’elle constitue l’unité structurelle de tous les êtres vivants, est un argument fort en faveur d’une parenté de tous les êtres vivants.
Il n’est pas attendu au cours du cycle 3 une quelconque explication de la théorie de l’évolution, mais simplement de poser les bases qui permettront d’aborder les mécanismes explicatifs développés au cycle 4.
La construction des arbres de parentés et les arguments moléculaires en faveur d’une parenté, ne sont pas à aborder au cycle 3.

• Quelques précisions lexicales et scientifiques :

Vertébré/invertébré :
Le terme d’invertébré ne doit plus être utilisé, il sous-entend qu’il manque un caractère à certains êtres vivants par rapport à ceux qui le possèdent. Dans cette vision ancienne, qui n’est plus du tout celle de la science actuelle, il y a l’idée d’une hiérarchie des êtres vivants... plaçant bien évidemment ceux qui ont des vertèbres au-dessus de ceux qui n’en ont pas. Le terme d’invertébré, s’il reste du domaine de l’usage courant, est à proscrire dans le cadre d’un enseignement scientifique. Les parentés sont établies à partir du partage de caractères communs. Au cycle 3, il est aisé de faire comprendre à un élève que l’on ne peut décrire quelqu’un ou quelque chose par ce qu’il ne possède pas.

Poissons et reptiles :

Ces deux termes ont toujours un sens dans la vie courante, mais ils n’ont pas de réalité d’un point de vue phylogénétique. Il ne s’agit donc pas de s’interdire d’utiliser le terme de poisson en classe, mais simplement de s’abstenir de l’utiliser lorsque l’on est dans le cadre d’une étude sur les relations de parenté ou l’évolution de la vie ; dans ce cadre, si l’on définit des groupes emboités, il est important d’insister sur le fait qu’ils sont identifiés par les caractères qui permettent les regroupements et non par des noms de groupes préexistants.

Classer/déterminer : ne pas confondre !

Classer : classer c’est effectuer des regroupements en fonction d’une intention. Dans l’optique de l’établissement d’une classification qui traduise les relations de parenté, classer c’est placer un organisme dans des ensembles emboités définis chacun par un ou des caractères partagés qui sont choisis afin de mettre en évidence l’apparentement des espèces. Seuls les caractères témoignant d’une parenté sont alors utilisables ("caractères à valeur évolutive").
Au cycle 3, on privilégiera les représentations par groupes emboîtés plutôt que sous forme d’arbres dichotomiques, pour éviter toute confusion avec les clés de détermination.
Déterminer c’est donner un nom à un être vivant, cela se réalise grâce à des "clés de détermination" pouvant utiliser des critères qui ne sont pas les caractères d’apparentement utilisés dans une classification. Les clés de détermination peuvent aussi introduire l’absence de certains caractères puisque dans l’acte de déterminer, il n’y a aucune recherche d’apparentement.

 Continuité avec le cycle 4 :

Relier l’étude des relations de parenté entre les êtres vivants, et l’évolution.

• Caractères partagés et classification.
• Les grands groupes d’êtres vivants, dont Homo sapiens, leur parenté et leur évolution.
  Mettre en évidence des faits d’évolution des espèces et donner des arguments en faveur de quelques mécanismes de l’évolution.
• Apparition et disparition d’espèces au cours du temps (dont les premiers organismes vivants sur Terre).
• Maintien des formes aptes à se reproduire, hasard, sélection naturelle.

 Synopsis pédagogique :

Ce scénario s’intègre dans le projet de l’équipe Sciences et technologie "Connaître son environnement pour mieux l’exploiter". Celui-ci se découpe en deux thèmes :

• la connaissance de l’environnement
• répondre aux besoins de l’être humain.
• Voici le déroulement du scénario pour le premier thème : la connaissance de l’environnement : description, étude, conservation, observation, classification et évolution.
  Les activités ne sont détaillées que pour la leçon 5 concernant la classification des êtres vivants du marais.