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3OS 2017-18

Objectifs d'apprentissage de 3OS

Objectifs généraux :

  • Découvrir l'étude des êtres vivants
  • Concevoir et critiquer des protocoles d'expérience. Utiliser le matériel pour réaliser des expériences. Ecrire et critiquer des rapports scientifiques.
  • Trouver des informations dans un ouvrage
  • Organiser/Sélectionner des données pour les exploiter
  • Argumenter, Discuter, Présenter.
  • Relier des éléments d'origines diverses et Développer son esprit critique

 

Le cours de 3OS met en avant l'approche expérimentale. Ainsi, la compréhension de la démarche expérimentale et des expériences prend de l'importance dans le cursus de l'OS "Biologie-Chimie". L'accent sera également mis sur les relations entre les différents chapitres abordés.

 

Aller directement aux objectifs de :

  1. L'écologie et les végétaux (1e semeste)
  2. Le système nerveux (1e et 2e semestre)
  3. L'éthologie (2e semestre)

 

Aller vers les évaluations et leurs correctifs.

 

Détails des objectifs (par leçon) :

ECOLOGIE

31 août au 4 septembre 2017 : Introduction à l'écologie : Facteurs (a)biotiques

  • Définir les principaux termes employés en écologie (biotope, biocénose, facteurs abiotiques et biotiques, biomes).
  • Décrire/Identifier/Illustrer les conditions d'humidité et de température moyenne des principaux biomes.
  • Décrire/Identifier/Illustrer les principaux facteurs abiotiques et leurs effets.
  • Décrire/Identifier/Illustrer les facteurs biotiques et leurs effets.
  • Décrire/Identifier/Illustrer les principaux biomes terrestres.
  • Identifier les liens entre facteurs écologiques (facteurs abiotiques et biotiques) et évolution.

Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres 52, 54, (55) + Article.

 

11-18 septembre 2017 : Réseaux trophiques et cycles de la matière

  • Définir les termes suivants : Chaîne alimentaire, réseau trophique, bioamplification/bioaccumulation, producteur, décomposeur, consommateur, espèce clé-de-voute.
  • Concevoir et Interpréter des réseaux trophiques. Expliquer le cycle de la biomasse et le transfert de la matière/énergie.
  • Prédire les bouleversements induits par la disparition ou l'introduction d'une espèce, dans un réseau trophique donné.
  • Expliquer le phénomène de bioaccumulation/bioamplification des toxines dans une chaine alimentaire et reconnaître ce phénomène dans une situation présentée.
  • Décrire les différents flux et réservoirs du cycle du carbone, et en particulier la formation des énergies fossiles. Interpréter les schémas de cycles de la matière.

Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres (52, 53,) 54, 55, (56)

 

14 septembre 2017 : Animaux du sol

  • Observer un échantillon d'écosystème (sol).
  • Identifier la biocénose et les facteurs (a)biotiques intervenants dans cet écosystème.
  • Analyser l'influence de ces relations (facteurs) dans l'écosystème. En particulier, déterminer le régime alimentaire de ces organismes et leur "rôle" (trophique) dans l'écosystème.

Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres 32, 33, 54, 55



25 septembre 2017 : Sortie sur le terrain (voir page dédiée)

  • Observer un écosystème.
  • Identifier la biocénose et les facteurs (a)biotiques intervenants dans cet écosystème. 
  • Analyser l'influence de ces relations (facteurs) dans l'écosystème.

Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres (29, 30, 31, 32, 33, 34, 37, 51,) 52, 53, 54, 55 + Document supplémentaire

 

28 septembre - 2 octobre 2017 : Cycles de la matière, eutrophisation et dynamique des écosystèmes

  • Définir les termes suivants : Flux, Réservoir, Lessivage, Eutrophisation, Succession écologique, Climax, Equilibre dynamique.
  • Décrire les différents flux et réservoirs du cycle de l'azote et du cycle du phosphore, et en particulier identifier la relation qu'entretiennent certaines plantes avec des bactéries fixatrices d'azote ou des champignons saprophytes. Interpréter les schémas de cycles de la matière.
  • Décrire et expliquer l'eutrophisation des lacs et des rivières. Identifier les principales causes (lessivage des engrais, apport de déchets organiques, etc.)
  • Expliquer le phénomène de succession écologique et la notion de climax. (Gardez cela en tête pour le chapitre Evolution de la 4ème année).

Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres 52, 55


Fin du champ de la première épreuve : durée 45', 12 octobre 2017.


 

2-5 octobre 2017 : Climatologie simplifiée

  • Expliquer la relation entre la latitude, l'ensoleillement et la température du climat et les saisons.
  • Expliquer le fonctionnement des cellules convectives.
  • Identifier les principaux vents dominants en fonction de la latitude et expliquer leurs origines.
  • Expliquer la relation température de l'air, humidité/sécheresse en fonction des autres éléments géographique (relief, lac, etc.)
  • Interpréter les valeurs climatiques d'un lieu et en déduire le climat principal et le(s) biome(s) correspondant(s).

Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres 52, (55)


5 octobre et 13 novembre 2017 : Couche d'ozone et effet de serre (en devoirs)

    • Décrire/expliquer l'effet de serre et son impact écologique. Idem pour la couche d'ozone. Identifier l'origine des molécules impliquées.
    • Décrire/Prédire les effets d'une augmentation de la quantité de gaz à effet de serre dans l'atmosphère et l'augmentation de gaz destructeur d'ozone. Identifier l'origine de ces molécules et citer quelques exemples.
    • Reconnaître ces phénomènes dans une situation présentée.
    • Illustrer les effets du réchauffement climatique.

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres 52, 55, 56

     

    VEGETAUX

    9-18 octobre 2017 : Observations de végétaux

    • Observer les principales structures anatomiques et reproductives des principaux groupes de végétaux.
    • Définir la classification des végétaux et identifier le lien évolutif de cette classification.
    • Définir et Comparer les principales caractéristiques morphologiques et reproductives des mousses, fougères, conifères et des plantes à fleurs. Nommer les structures et les processus impliqués.

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres 29, 30, 35, 36, 37, 38, (39)

     

    30 octobre au 2 novembre 2017 : Cycles reproductifs des végétaux

    • Définir et Comparer les principales caractéristiques morphologiques et reproductives des 4 principaux groupes de végétaux (mousses, fougères, conifères et des plantes à fleurs). Nommer les structures et les processus impliqués.
    • Identifier les facteurs abiotiques (eau, vent, etc.) et biotiques (notamment la relation privilégiées qu'entretiennent les plantes à fleurs et les animaux) qu'impliquent ces cycles reproductifs.

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres 29, 30, 35, 36, 37, 38, (39, 52, 54)

     

    6 novembre 2017 : Photosynthèse et chromatographie (expériences)

    • Définir les éléments nécessaires et produits (H2O, CO2, Glucose, O2) ainsi que des principaux processus (phases lumineuse et obscure) de la photosynthèse. Situer ces processus dans la cellule (chloroplaste -> thylakoïdes et stroma).
    • Démontrer expérimentalement la photosynthèse et la présence de différents pigments dans les feuilles d'épinard.
    • Identifier ce que (ne) peut (pas) démontrer une expérience. Mettre en relation différentes disciplines pour comprendre ce qui s'est passé dans l'expérience.

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitre 10

     

    ECOLOGIE (suite)

    Novembre-décembre 2017 : Poster d'écologie (seconde évaluation)

    Par groupe de 3, réaliser un poster (A1) sur un sujet d'écologie. La date de reddition est fixée au 8 janvier 2017.

    Vers la grille d'évaluation.

     

    20-27 novembre 2017 : Perturbations des écosystèmes et pollutions

    • Analyser/Prédire les conséquences sur les écosystèmes d'une perturbation chronique (réchauffement climatique, déforestation, pollution chimique, espèces invasives, etc.).

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres 53,54,55,56


    FIN du champ de la semestrielle.

     

    SYSTEME NERVEUX

    8-15 janvier 2018 : Le fonctionnement du neurone : Potentiel d'action

    • Décrire/Expliquer le phénomène de diffusion et le lier aux transporteurs membranaires (canaux, pompes) et aux propriétés des membranes.
    • Indiquer les concentrations relatives intra-extra cellulaires des principaux ions (Na+, K+, Ca++, Cl- et protéines anioniques) et en déduire le mouvement des molécules en cas d'ouverture de canaux.
    • Décrire/Identifier/Illustrer le potentiel électrique membranaire d'une cellule et identifier ses origines.
    • Prédire le changement du potentiel membranaire en cas de mouvements d'ions intra-extra cellullaire.
    • Relier les principes physiques aux phénomènes biologiques impliqués dans le fonctionnement du neurone.
    • Décrire/Identifier/Illustrer le phénomène appelé "potentiel d'action" et sa propagation dans le neurone. Le situer dans la cellule et expliquer sa fonction (propagation et codage de l'information).
    • Décrire/Identifier/Illustrer l'origine du déclenchement du potentiel d'action (somations temporelles et spatiales). En déduire le fonctionnement d'un neurone au sein d'un réseau, et discuter l'importance d'une synapse (localisation, etc.) sur le déclenchement du PA.
    • Décrire/reconnaître la structure du neurone et identifier ses principales sous-structures (dendrites, axone, etc.) et leurs fonctions. Par extension, en faire de même pour les cellules associées (cellules de Schwann notamment).
    • Identifier le rôle de la gaine de myéline et en déduire les conséquences de sa disparition (comme dans la sclérose en plaque).

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres (7, 40,) 48, (49, 50)

     

    18-29 janvier 2018 : Le fonctionnement du neurone : Synapse

    • Décrire/Identifier/Illustrer la connexion entre les neurones (synapse) et identifier les différents types (électriques vs chimiques) et leurs caractéristiques.
    • Evaluer le nombre de connexions entre les neurones (-> réseau neural).
    • Décrire/Identifier/Illustrer le fonctionnement d'une synapse chimique. En particulier expliquer la transition entre message "électrique" (potentiel d'action) et message "chimique" (neurotransmetteur).
    • Décrire/Identifier/Illustrer les différents intervenants d'une synapse chimiques (neurotransmetteurs, neurorécepteurs, enzymes de dégradation, etc.). En particulier, identifier la très grande quantité de combinaison neurotransmetteurs-neurorécepteurs et en déduire la très grande variété d'effets (activation/inhibition/plasticité).
    • Décrire/Reconnaître les deux types de neurorécepteurs (ionotropiques et métabotropiques), et les comparer.
    • Lier les effets de l'activation des neurorécepteurs sur le déclenchement des PA dans le neurone post-synaptique.
    • Identifier les principales familles de neurotransmetteur. Comparez les neurotransmetteurs d'une même famille (en particulier les catécholamines) et en déduire les différences d'affinités avec les différents neurorécepteurs.
    • Définir/Illustrer les notions "agoniste" et "antagoniste". Identifier les différents fonctionnements de ces molécules et en déduire leur conséquences sur le fonctionnement des neurones.

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres (7), 48, (49, 50)

     

    Fin du champ de la première évaluation (22.02). Durée 45'

     

    5.02.18 Visite du laboratoire du Pr. Lüscher.

    Départ à 15h05 devant les portes en bronze du collège. Nous partirons à pieds jusqu'au CMU (15' de marche), ceux n'étant pas à l'heure ou souhaitant s'y rendre directement peuvent nous retrouver à 15h25 dans la cour intérieure du CMU, près de l'entrée de la BFM. Les retardataires nous retrouveront au 8ème étage laboratoire C8-1539.

     

    19-26 février 2018 : Anatomie et organisation du système nerveux

    • Décrire/Identifier/Illustrer les différentes organisations des systèmes nerveux des animaux (réseau, SNP, SNC et les sous-sytèmes associés) et nommer/reconnaître les structures associées (nerfs, ganglions, centres nerveux) et leurs fonctions (transmission vs traitement de l'information). Le faire en particulier pour les vertébrés (et surtout l'humain).
    • Décrire/Reconnaître/localiser les deux types de "substance" (blanche et grise) et leur composition (cellules nerveuses, cellules gliales). Les comparer.
    • Décrire/Reconnaître/localiser les différents structures du système nerveux central (moelle épinière, bulbe, cervelet, cortex, etc.). Y associer des fonctions (mouvement, sens, traitement de l'information, etc.).
    • Par extension, prédire les conséquences d'un traumatisme ou d'une maladie touchant une zone précise du SNC.

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres (48,) 49, (50)

     

    1-8 mars 2018 : Systèmes somesthésique et moteur

    • Décrire/Situer/Illustrer le système somesthésique humain. Comparer en particulier les sensations de douleur/chaleur des sensations de pression.
    • Décrire/Situer/Illustrer le système moteur somatique humain. Comparer en particulier les voies corticospinale latérale et ventrale.
    • Identifier la différence entre représentation par le cerveau et l'anatomie réelle de notre corps (-> différence de densité d'innervation).
    • Décrire globalement le fonctionnement de la contraction du muscle strié squelettique.
    • Décrire/Situer/Illustrer les principaux arcs réflexes spinaux. Les comparer au traitement cortical de la douleur et du mouvement.
    • Par extension, prédire les conséquences d'un traumatisme ou d'une maladie touchant une zone précise du SNC.

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres (48,) 49, 50

     

    du 19 mars au 12 avril 2018 : Vision

    • Nommer et reconnaître les structures anatomique de l'oeil. Y associer des fonctions dans la vision.
    • Expliquer le processus d'accomodation et indiquer les structures anatomiques associées (muscle ciliaire et cristallin)
    • Nommer et expliquer les différents "défauts" de l'oeil liées à l'optique géométrique et indiquer comment les corriger (par le port de lentille de contact notamment).
    • Décrire et reconnaître les cellules et l'organisation de la rétine. Y associer des fonctions dans la vision.
    • Décrire et comparer les photorécepteurs (les 3 types de cônes, les bâtonnets), leur fonctionnement et leurs localisations (fovéa, périphérie et "papille optique").
    • Expliquer sommairement comment les photorécepteurs détectent la lumière et transmettent l'information aux neurones.
    • Expliquer la vision des couleurs. Déduire/Prédire les conséquences du manque d'un (ou +) type de cônes sur la vision des couleurs.
    • Comparer la vision diurne à la vision nocturne.
    • Décrire et comparer les neurones et leur organisation dans la rétine. Y associer des fonctions dans la vision.
    • Décrire et comparer les organisations à centre ON et à centre OFF. Expliquer leur fonctionnement et leur fonction dans la vision. Par extension, identifier la différence entre ce qui est perçu par les photorécepteurs et ce qui est transmis au cerveau (et donc comprendre l'origine de certaines illusions d'optiques).
    • Identifier l'importance du cerveau dans la réinterprétation des informations (exceptions dans certaines illusions d'optiques).
    • Décrire et situer les voies visuelles de la rétine aux lobes occipitaux. Expliquer la fonction de chaque structure dans la vision.
    • Expliquer la vue (latéralisation) d'un objet selon sa position dans le champs visuel. Par extension, prédire les conséquences sur le champ visuel d'une lésion des voies visuelle.
    • Situer/comparer les zones cérébrales/chemin de chaque sens étudiés en classe.
    • Expliquer la perception de la profondeur (3D). Par extension, expliquer la stéréoscopie.

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres (48, 49,) 50

     

    19-26 avril 2018 : Système limbique et plasticité neurale (en devoirs)

    • Décrire/Situer/Illustrer les structures et l'organisation du système limbique humain. Comparer son organisation aux autres systèmes étudiés.
    • Identifier/Associer les fonctions mémorielles/émotives à chacune de ces structures.
    • Décrire globalement le fonctionnement de la mémoire humaine (types de mémoires, zones de stockage/filtre, stratégies de mémorisation, etc.).
    • Expliquer la plasticité neural (notamment par la potentialisation à long terme).
    • Par extension (avec le chapitre Ethologie), lier les structures du système limbique aux réponses comportementales aux différents stimuli.

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitres (40, 48,) 49, (50)

     

    30 avril 2018 : Drogues

    • Expliquer le fonctionnement (mécanisme) des principales drogues consommées en Suisse.
    • Identifier les notions de dépendance et d'accoutumance.
    • Comparer les drogues entre elles.
    • Identifier la consommation suisse de ces différentes molécules.

    Ref : les présentations.

     

    3-7 mai 2018 : Neuroimagerie

    • Distinguer l'imagerie fonctionnelle de l'imagerie anatomique classique.
    • Décrire les principales méthodes de neuroimagerie fonctionnelle (EEG, IRMf, PET). Les comparer en mettant en avant les avantages/inconvénients principaux de chacune.
    • Identifier le type d'informations pouvant (ne pas) être obtenues par ces méthodes.

    Ref : le cours.

     

    ETHOLOGIE

    7-31 mai 2018 : Introduction à l'éthologie (en devoirs)

    • Définir la notion de "comportement" et son étude et les autres éléments du vocabulaire propre à ce domaine.
    • Associer le(s) comportement(s) au(x structures du) système nerveux.
    • Distiguer les comportements "acquis" de comportement "innés".
    • Identifier les différent(e)s (sources/origines de) stimuli.
    • Identifier les principales "réponses" possibles (modification du métabolisme, mouvement, etc.)
    • Lire et extraire des informations d'un livre de référence.

    Ref : CAMPBELL 9e : Chapitre 51