Classe
de PREMIERE L Programme
de Sciences de la vie et de la Terre Manuel scolaire de l'élève : Enseignement scientifique, Première L, Editions Hachette, 2006 Annales
des sujets Série L
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Thème
du programme |
Sujets |
LA REPRÉSENTATION VISUELLE DU MONDE* |
juin
2002, juin
2003, juin
2005, sept.
2005, |
ALIMENTATION ET ENVIRONNEMENT* |
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DU
GENOTYPE AU PHENOTYPE |
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PLACE DE L'HOMME DANS L'EVOLUTION |
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PROCREATION | |
UNE RESSOURCE INDISPENSABLE: L'EAU |
LA REPRÉSENTATION VISUELLE DU MONDE
La représentation visuelle que nous avons du monde extérieur est le fruit d'une construction cérébrale à partir des signaux lumineux que capte notre œil. Ces signaux lumineux nous parviennent, soit par l'intermédiaire d'appareils optiques qui produisent des images intermédiaires, soit directement, l'œil - appareil optique produisant une image sur la rétine - écran. On analyse dans un premier temps les images formées par des lentilles simples, puis on caractérise quelques défauts de l'œil ; enfin, on aborde quelques notions relatives à la vision colorée. Dans sa composante SVT, ce thème vise à donner quelques éléments de connaissance sur la formation et la propagation du message nerveux. Il conduit à souligner l'importance des phénomènes d'intégration qui participent à cette construction cérébrale. Il souligne enfin que chaque cerveau est unique. En effet, bien que construit sur les mêmes bases morpho-anatomiques et fonctionnelles dans une espèce donnée, le cerveau diffère dans le détail d'un individu à l'autre, notamment en raison de la plasticité neuronale qui se manifeste au cours de l'apprentissage et modifie l'organisation des réseaux de neurones responsables de son activité.
Ce thème peut constituer une base concrète intéressante pour une approche ultérieure de la différence individuelle de perception du monde en cours de philosophie en classe de terminale L.
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I. Voir et être aveugle : des représentations du monde différentes ?
Activité : Les études du philosophe Diderot sur un inidividu aveugle (XVIIIe siècle, Siècle des Lumières), lien avec le contexte socioscientifique de l'époque et réception sociale de son étude
BILAN : Définir les 5 sens pour une perception du monde, les différences de perception et les risques de discrimination, sur des bases anatomiques dont le handicap...
II. Les illusions optiques : quel rapport avec la réalité ?
Activité
: Une expérience visuelle particulière : le cinéma
et les illusions optiques
Activité : Construire un dispositif animé et
tenter d'expliquer le phénomène observé
Activité : Jeu d'illusions d'optiques et tenter d'expliquer le
phénomène observé
Activité : la photographie
photonumérique et les pixels
BILAN : La vision, un phénomène d'intégration d'images. Bien que tous semblables anatomiquement, la perception varie d'un individu à l'autre... A expliquer !
III. La représentation visuelle du monde peut changer dans la vie d'un même individu
Activité
: Le cas de Monnet :deux tableaux du peintre au cours de sa vie, perturbation
de la vision colorée...
Activité Maison : Expliquer
l'origine de ce changement de perception mais également celui
sous l'effet de drogues... Comment expliquez cela ?
BILAN : L'œil : système optique de formation d'images. Comment ça marche ?
IV. L'anatomie de l'oeil
Travaux
pratiques :
- Étude anatomique de l'œil par la dissection ou l'observation
de sa maquette.
- Mise en évidence de la formation d'une image rétinienne
dans un œil décapé.
BILAN : L'œil est limité par trois enveloppes emboîtées : la sclérotique, la choroïde, et la rétine qui se prolonge par le nerf optique. Il comprend des milieux transparents (cornée, humeur vitrée, cristallin, humeur aqueuse) qui rendent possible la formation d'images sur la rétine.
V. La structure de la rétine, tissu photosensible
Des photorécepteurs (observation au microscope et comparaison avec la représentation scientifique) cônes et batonnets) sont répartis différemment dans la rétine. L'expérience de Mariotte (page 10) montre l'existence d'un point aveugle (départ du nerf optique).
Les photorécepteurs contiennent des pigments qui absorbent les photons. Plus précisement :
1/ Identification des aires visuelles et du trajet du message nerveux
L'absorption des photons génère un message nerveux (bioélectrique) qui se propage jusqu'au cerveau (aires du cortex visuel) par l'intermédiare des fibres du nerf optique. Il y a communication entre les fibres et les aires cérébrales par l'intermédiaire de synapses, zone de contact dans lesquels un message chimique est généré.
Expérience
d'injections d'acides aminés radioactifs dans l'humeur aqueuse,
absorbées par les neurones
Schéma explicatif de l'expérience (libre page 35, doc 8)
: tracer des voies nerveuses (objet à gauche - aire visuelle à
droite)
2/ Les effets d'une substance hallucinogènee : le LSD
Activité
de communication orale : étude d'un hallucinogène
Exposé (en 5 diapositives
illustrées) sur les effets, les origines de la substance, ses modes
d'action cellulaire à l'origine d'hallucinations. On pourra mettre
le discours en situation en s'appuyant sur l'affaire du pain
maudit de Pont-Saint-Esprit (1951).
Bilan : La perturbation de la transmission synaptique et des signaux bioélectriques, sous l'effet de substances chimiques (drogues, médicaments,...). Lors d'illusions visuelles et d'hallucinations, certaines neurones sont rendus inactifs et certaines aires visuelles du cortex sont activées par la substance chimique.
Images
VII. Le cortex visuel
Plus précisèment, on peut montrer que parmi les aires visuelles, certaines sont responsables de la perception des formes (V1, V2), d'autres des couleurs (V4 dans les illusions visuelles) et d'autres des mouvements (V5 dans les hallucinations). L'ensemble permet la construction d'une image mentale de l'objet observé. D'autres aires corticales (cortex temporal, cortex pariétal,...) participent à l'élaboration de la perception visuelle.
Images
En
1967, après un accident vasculaire cérébral (=
interruption de l'irrigation sanguine ou hémorragie au niveau
du cortex cérébral ; les yeux ne sont pas affectés),
l'artiste Anton Rfiderscheidt a réalisé les deux autoportraits
ci-dessous : |
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![]() Autoportrait 1 réalisé quelques semaines après l'accident. Source : |
![]() Autoportrait 2 réalisé neuf mois plus tard. Source : |
En utilisant les connaissances sur le rôle des aires visuelles du cortex, proposer une explication au déficit révélé dans le premier autoportrait (portrait 1). Comment expliquer l’évolution entre le portrait 1 et le portrait 2 ? |
L'organisation du cortex visuel est la même pour tous (déterminisme génétique spécifique) mais les expériences et les apprentissages génèrent une organisation différente du réseau neuronal qui fait que chacun ne voit pas le monde exactement comme les autres.
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ALIMENTATION ET ENVIRONNEMENT
Introduction : des liens entre alimentation et environnement.
1. Evolution de l'alimentation depuis 50 ans
Doc 78 n°a
: Evolution de la ration alimentaire depuis 120 ans.
Doc 78 n°b : Situation en 1988 dans divers pays.
Comment expliquez ces évolutions, ces différences de choix des aliments ?
2. Les comportements alimentaires : le choix des aliments
Facteurs culturels,
économiques mais également sensoriels et émotionnels.
Notion d'appétence :
Education aux médias : la montée
des émissions et des publicités télévisuelles
sur la cuisine (Les pieds dans l'assiette, Bon appetit bien sur (France
3), Cauchemar en cuisine (W9), Master Chef (TF1), Un diner presque parfait,
Miam, Top Chef (M6), Cuisine TV, Globe coocker (Canal Plus), etc...) :
DM : quels sont les enjeux (objectifs) de ces émissions, le message véhiculé (caché ou déclaré) et les stratégies utilisées (mises en scène) ? (merci de citer vos sources d'analyse).
Exemple
de la boisson gazeuse Schweppes |
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![]() |
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3. Equilibres et deséquilibres alimentaires selon les individus et les populations.
Equilibre correspond à une alimentation qui apporte la quantité et la qualité d'aliments nécessaires aux besoins vitaux (se reproduire, grandir, renouvellement quotidiens des cellules, défenses immunitaires).
On appelle ration alimentaire la quantité d'aliments nécessaire pour couvrir les besoins quotidiens d'un individu en matière et en énergie.
IMC et masse graisseuse (WII), fonction de la taille, du poids, de l'age du sexe et de l'activité (sédentaire ou sportif)
Extrait livre de cinquième, éditions Belin.
Le cas de l'obésité, ou de la malnutrition, sous-nutrition (850 millions de personnes dans le monde). Prévisions et modélisation de la situation à venir. Facteurs en jeu.
Des risques
cardio-vasculaires, première cause de mortalité en France.
l'IMC dépend de l'age, du sexe, du poids en kg et de la taille
(en mètre). Quel lien entre alimentation et maladies cardiovasculaires
?
Pourquoi ces déséquilibres ? augmentation de la consommation
de sucres rapides, en lien avec le contexte
socio-économique qui s'accompagne d'une transition alimentaire.
Science et société : Education à la complexité, entre connaissances et valeurs. "Nous vivons dans une économie d'excédents où presque tous les secteurs d'activité, anciens et nouveaux, souffrent de surcapacité. Il y a tant de voitures en circulation qu'il n'y a presque plus d'espace pour les conduire. Nous avons tant à manger que nous connaissons une épidémie d'obésité. Il y a tant de choses à acheter, à voir et à faire que nous ne trouvons pas le temps d'en profiter. Trop de tout ? Voilà une utopie que nos ancêtres recherchaient en permanence, sans grand espoir d'y parvenir. Alors pourquoi ne sommes-nous pas un peu plus reconnaissants et nettement plus heureux ?" A quoi sert la croissance, si elle ne rend pas plus heureux ? Richard Tomkins, journaliste économique, Financial Times, 2003. |
4. Diminuer les risques en connaissant la ration alimentaire
Connaitre et comprendre la composition des aliments : apport quantitatif et qualitatif
DM
: Autour de l'exposition de Peter
MENZEL... |
Ajuster prise
alimentaire et besoins nutritionels, encore une fois, étroitement
lié au contexte socio-économique.
Une attention à l'ajustement des comportements aux besoins nutritionnels.
5. La production alimentaire dans les agrosystèmes : principes et conséquences sur l'environnement et la santé
Le rapport entre la surface agricole utile mondiale et le nombre d'habitants à nourrir nécessite de développer des systèmes agricoles à haut rendement, tout en intégrant les risques liées à des pratiques agricoles intensives. Les sciences permettent d'évaluer ces risques sur l'environnement et sur la santé, à partir de la connaissance du fonctionnement d'un agrosystème. Nous prendrons l'exemple de la production céréalière.
TD : Domestication et production céréalière mondiale (exercice n°5 p.122 et carte page 113) :
Storing maize.
Illustration from the Florentine Codex
Late 16th century.
BILAN
: Production animale, végétale pour l'alimentation
humaine à travers des agrosystèmes. Des
relations entre les êtres vivants, avec des chaines alimentaires.
La matière circule des producteurs primaires aux animaux (producteurs
secondaires).
Un système déséquilibré par les pratiques
agricoles, pour les besoins alimentaires humains et l'amiélioration
qualitative et quantitative de la production.
Utilisation d'engrais, de produits phytosanitaires et d'apports exogènes,
de systèmes de protection et de conservation => production et
consevation améliorée mais risques sur l'environnement et
la santé à mesurer. Face à ces risques, des normes
agricoles sont imposées notamment vis à vis de la pollution
des eaux.
DM
n°3 : La pollution aux nitrates.
Q1,2 et 3 page 139-139.
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LA PLACE DE L'HOMME DANS L'EVOLUTION
Caractéristiques du genre homo : morphologie, anatomie et comportements (morphologie, volume cranien, bipédie, fabrication d'outils, vie sociale et culturelle).
Place dans la classification du vivant et relation de parenté avec d'autres êtres vivants : C'est une espèce qui appartient au Vertébré, amniote, mammifère, primate, hominoïde et homininé (cf Lecointre et Leguyader). Anatomie comparée (ressemblances et différences).
Videos Pascal PICQ, Universciences :
Arbre phylogénétique des Hominoïdes
Les lois de l'évolution des espèces
1. Observation anatomique comparée de deux primates
Education aux médias : C'est pas sorcier : la Bipédie (2008).
2. L'Emergence du genre Homo
Les traces d'activités et des restes fossiles, jusqu'à 7 à 8 millions d'année.
Education aux médias : C'est pas sorcier : la Bipédie (2008).
3.
A la recherche de l'ancêtre commun
Proximité avec le Chimpanzé pour l'ancêtre commun
qui portait à la fois des caractères anatomiques d'homme
et de chimpanzé, en relation avec la locomotion (une certaine forme
de bipédie) et l'usage d'outils.
Education aux médias : BBC Earth, Primates (2009).
Données moléculaires et génétiques. L'analyse génétique des différentes populations humaines suggèrent un ancêtre commun à l'origine des Homo sapiens, d'origine géographique Proche-Orient ou Afrique.
4. Les mécanismes de l'évolution
Chaque espèce est issue d'une longue suite de générations au cours de laquelle les caractères qui la définissent sont apparus à différentes périodes. Cette histoire est inscrite dans les gènes d'une espèce, avec des innovations évolutives, des diversifications, de la complexité, à la fois aléatoires et indépendantes du mlilieu de vie (dérive génétique : "on fait du neuf avec du vieux"). Exemple de la bipédie qui fait intervenir une innovation génétique (cf squelette comparée du gorille et de l'homme) (bassin et membres articulés postérieurs).
Les conditions de l'environnement peuvent sélectionner les nouveautés génétiques (sélection naturelle). L'évolution est donc aussi dépendante des changements dans l'environnement (elle est contingente).