Les populations d'Hominidés et leurs écosystèmes

Savoirs

• Les êtres humains font partie de la famille des Hominidés du point de vue de la classification du vivant, au même titre que les chimpanzés, bonobos, gorilles et orangs-outans.
• Le gorille et le chimpanzé vivent dans les forêts tropicales de l’Afrique centrale
• L’homme a pu s’adapter à presque tous les milieux

Savoir-faire

• Ranger selon un ordre de grandeur
• Classer selon un critère d’appartenance
• Argumenter

Matériel

• "Cahier de l’élève" pour le thème 2 [télécharger au format pdf]

Déroulement

L'enseignant pose la question : « Qui peut me décrire l’habitat dans lequel il vit ? ». Les élèves peuvent décrire leur maison, puis l’environnement autour de leur maison.
L'enseignant explique : « Nous allons étudier l’habitat des grands singes et pour cela nous allons d’abord apprendre qui sont les Hominidés ».

Premier temps : Qui sont les Hominidés, ou "grands singes" ?

Les illustrations contenu dans le cahier de l'élève permettent aux enfants de visualiser les 5 morphologies d'hominidés et de remarquer que l’Homme en fait partie. Les élèves doivent relier chaque nom à son image correspondante par un trait.

Deuxième temps : Quel est leur environnement ?

Les élèves réfléchissent sur leur environnement et en ordonnent les différentes parties en fonction de leur taille.

Ils font le même exercice avec l’environnement du gorille ou du chimpanzé.

Enfin il leur est demandé d’identifier les forêts tropicales sur la carte du monde suivante en les coloriant en vert. Les forêts tropicales sont appelées ainsi en raison de leur situation de part et d’autre de l’Equateur entre les deux tropiques.

Troisième temps : Qui habite où ?

Des images de chaque milieu sont décrites. Les élèves doivent ensuite nommer chaque milieu puis placer les êtres vivants dans le ou les milieux qui sont le ou les siens. C’est leur habitat. Certains animaux ont plusieurs habitats.

Qui a la possibilité de vivre dans de nombreux milieux ? C’est l’Homme. Il ne peut toutefois pas habiter dans la rivière comme l’hippopotame car il n’est pas adapté à la vie aquatique. Les chimpanzés et les gorilles ne peuvent pas vivre en ville car ils n’y trouvent pas leur nourriture. De plus ils craignent particulièrement l’Homme qui les chasse.

Savoirs

• Les chimpanzés et les gorilles sont des espèces menacées d’extinction. Les populations ont été divisées par 5 en 50 ans (1960 à 2010)
• La population humaine en Afrique est en très forte expansion. Elle a été multipliée par 5 en 50 ans (1960 à 2010)

Savoir-faire

• Analyser des données et calculer sur des grands nombres
• Réaliser un graphique à partir de données numériques

Matériel

• "Cahier de l’élève" pour le thème 2 [télécharger au format pdf]

Déroulement

Cette séance est entièrement basée sur un travail d’analyse et de traitement de données numériques. Les mathématiques sont bien sûr l’outil qui permet de mener ces travaux.

Premier temps : combien de grands singes en Afrique ?

Les élèves analysent le tableau fourni dans le cahier de l'élève puis l'enseignant s’assure qu’ils comprennent son contenu. On remarque que le nombre de gorilles et de chimpanzés est en diminution tandis que le nombre d’humains est en augmentation. On pourra mener rapidement des calculs de différences mais l’objectif est de mettre à jour un rapport de proportionnalité. Les valeurs ont été arrondies pour que ce rapport soit exact.

Deuxième temps : l’évolution de la population humaine en Afrique au XXème siècle

Le deuxième tableau est analysé et rapidement commenté. Il présente des données numériques sur la population humaine en Afrique au XXème siècle. Les questions portent sur l’augmentation de la population pendant les 20 premières années du XXème siècle et pendant les 20 dernières. L’augmentation est 25 fois supérieure pour les 20 dernières années ! On pourra éventuellement faire calculer ce rapport aux élèves.

Troisième temps : réalisation d’un graphique Les élèves n’ont peut-être pas l’habitude de réaliser des graphiques. Si c’est le cas, l'enseignant les guide dans leurs réalisations et montre comment on place un point en fonction de ses coordonnées. L’utilisation d’une équerre est nécessaire. Si les élèves n’ont pas d’équerre, celle-ci peut être fabriquée à partir d’une simple feuille de papier pliée en 4. Sur ce graphique, on observe l’augmentation exponentielle de la population humaine sur la Terre, contrairement aux diminutions des populations de chimpanzés et de gorilles vus précédemment.

Savoirs

• Le chimpanzé vit dans les forêts tropicales de l’Afrique
• La perte de son habitat entraine la diminution des populations
• Les activités humaines ont un impact sur la biodiversité

Savoir-faire

• Lire et analyser des cartes pour en déduire des informations
• Débattre et argumenter sur une problématique

Matériel

• "Cahier de l’élève" pour le thème 2 [télécharger au format pdf]

Deuxième temps : l’évolution de la répartition des chimpanzés par pays

Deux documents doivent être mis en relation : le tableau listant les pays où les chimpanzés sont présents en fonction de la date et la carte de l’Afrique politique. On remarque que le nombre de pays abritant des chimpanzés diminue entre 1960 et 2030. L'enseignant demande pourquoi il y a un point d’interrogation à côté de 2030 : c’est une prévision et non un fait établi.

Les élèves doivent ensuite travailler sur la carte muette fourni dans le cahier élève. Il s'agit de colorier en premier en gris foncé les pays de la colonne 2030 puis ajouter le gris moyen pour les pays de la colonne 2010 et finir avec le gris clair par les pays de la colonne 1960. Il sera nécessaire de les faire s’exercer à produire ces 3 nuances avec le crayon gris avant de travailler sur la carte muette.

Troisième temps : débattre sur la problématique de disparition des espèces et leur conservation

L'enseignant pose la question : « Pourquoi y a-t-il de moins en moins de chimpanzés ? ». En cherchant à favoriser l’expression des élèves sans donner lui-même les réponses dans un premier temps, il régule le débat et fait argumenter les élèves à partir des connaissances construites : il doit arbitrer mais veiller à ce que le débat ne sorte pas du cadre défini par les questions.

Corrigé :

• Pourquoi le nombre de chimpanzés diminue en Afrique ?
  On fera ainsi ressortir que le nombre de chimpanzés diminue en Afrique en raison de la perte de l’habitat mais aussi en raison de la chasse illégale et des maladies (virus Ebola). L'enseignant apporte cette dernière information certainement inconnue des élèves.
• Est-ce grave ? Pour quelles raisons ?
  La perte d’une espèce est irremplaçable : chaque espèce fait partie de la biodiversité. Le chimpanzé est l’espèce animale la plus proche de l’espèce humaine. Les chimpanzés ont un rôle écologique majeur dans la forêt : ils disséminent les graines de nombreuses plantes.
• Que peuvent faire les êtres humains ?
  Les hommes peuvent protéger les forêts tropicales en créant des parcs naturels où certaines activités sont interdites. Ils doivent respecter les lois protégeant les espèces menacées. Ils doivent aussi réguler leur propre population qui ne peut pas augmenter indéfiniment sans dommage grave pour l’environnement et donc nous-mêmes.

Toute cette argumentation peut également s’appliquer au problème de la disparition et de la conservation du gorille ou de toute autre espèce menacée.

Savoirs

• Une chaîne alimentaire montre le transfert de matière et d’énergie d’un être vivant à d’autres êtres vivants.
• L’ensemble des chaînes alimentaires forme le réseau alimentaire.

Savoir-faire

• Décrire un document image
• En tirer des informations et les organiser par écrit

Matériel

• Une impression de l'affiche « La biodiversité des forêts du bassin du Congo » disponible auprès d’ECOFAC, BP 15115, Libreville, GABON
• "Cahier de l’élève" pour le thème 3 [télécharger au format pdf]

Déroulement

Premier temps : Observons la vie dans la forêt

L'enseignant expose l’affiche « La biodiversité des forêts du bassin du Congo » à l’attention des élèves. L’affiche est également reproduite sur le cahier de l’élève et ceux qui ne la voient pas correctement au tableau utilisent leur cahier. Le maître laisse quelques minutes pour que chacun observe l’affiche avec la consigne d’identifier tout ce qui est sur celle-ci. Il propose ensuite de nommer les êtres vivants. On aura ainsi des noms très génériques (arbre, papillon, liane, fruit, oiseau …) et des noms d’espèces (éléphant, panthère, gorille …). Une synthèse est organisée au tableau et les élèves complètent le tableau dans leur cahier.

La consigne suivante : « Note 4 éléments du milieu qui ne sont pas vivants mais qui sont indispensables aux êtres vivants » est lue à haute voix par un élève et soumise à la réflexion. Le maître organise les réponses des élèves selon le critère vivant / non-vivant en demandant de justifier. On devra nommer les 4 éléments non-vivants qui constituent le milieu de vie :

• Sol
• Eau
• Air
• Soleil qui apporte chaleur et lumière.

Deuxième temps : Qui est mangé ? Qui est mangeur ?

Après le premier temps consacré à la désignation des êtres vivants et du milieu, l'enseignant demande aux élèves de s’exprimer sur ce qu’ils savent à propos des animaux : « Comment vivent les animaux ? Que font-ils ? Comment font-ils pour survivre ? ». La fonction de nutrition est bien sûr rapidement mise à jour et on remarque que certains animaux sont mangés et d’autres sont mangeurs. « L’antilope est mangée, la panthère est mangeur » est un exemple simple. Le tableau est complété avec d’autres exemples. Si cela n’est pas proposé par les élèves, l'enseignant fait remarquer que si l’antilope est mangée, il lui arrive de manger également. Que mange-t-elle ?

Troisième temps : les chaînes alimentaires de la forêt

L'enseignant explique que l’herbe est utilisée par l’antilope pour se développer avant que l’antilope soit à son tour utilisée par la panthère. Il écrit au tableau la chaîne alimentaire :

Les élèves complètent leur cahier puis cherchent un autre exemple de chaîne alimentaire avec les données du tableau et complètent leur cahier. Quelques exemples sont énoncés et éventuellement corrigés. On remarque que toutes les chaînes alimentaires commencent par un végétal. Si un élève débute la chaîne par un animal, il faut lui demander : « Que mange cet animal ? » et remonter la chaîne jusqu’au végétal.
Les élèves complètent le cahier avec les explications de l'enseignant :

Savoirs

• Les végétaux utilisent l’énergie du soleil pour fabriquer leur propre matière vivante. Ils absorbent de l’eau, des sels minéraux et du dioxyde de carbone (CO2). Ils rejettent du dioxygène (O2) dans l’atmosphère.
• La respiration des animaux consomme du dioxygène et rejette du dioxyde de carbone

Savoir-faire

• Utiliser un schéma pour construire des connaissances

Matériel

• "Cahier de l’élève" pour le thème 3 [télécharger au format pdf]

Déroulement

Premier temps : Observons le schéma du fonctionnement de l’écosystème

L'enseignant demande aux élèves d’observer le schéma dans le cahier de l’élève et organise une description commentée autour des remarques et des questions des élèves. Les symboles O2 et CO2 sont expliqués : la respiration animale produit du CO2.

• La respiration produit de la chaleur ce qui explique que notre corps est chaud.
• Les végétaux fixent le carbone qu’ils absorbent. Ils l’utilisent pour fabriquer eux-mêmes la matière vivante.
• La présence des sels minéraux est aussi commentée : ils proviennent de la décomposition des végétaux, des excréments des animaux et de leurs cadavres. Les sels minéraux sont solubles dans l’eau de pluie (comme le sel de cuisine) et sont absorbés par les plantes.
• La présence des animaux sur le schéma permet de s’interroger sur leurs relations alimentaires. Une chaîne alimentaire peut ainsi être décrite.

Deuxième temps : Mener des activités écrites en utilisant le document (schéma)

Quand l'enseignant estime que le document a été suffisamment expliqué, il demande aux élèves de renseigner le cahier. Il précise qu’il faut absolument utiliser le document pour cela. Il favorise une exploration en autonomie du texte à trous, une collaboration des élèves en petits groupes de 3 ou 4 ainsi que des retours collectifs sur le document si les élèves ont des difficultés. L’utilisation du crayon à papier et de la gomme permet une correction finale de qualité au stylo.

Savoirs

• Les grands singes ont un rôle écologique important dans la dispersion des graines pour régénérer la forêt.
• Les relations entre les êtres vivants dans un écosystème créent des liens de dépendance : c’est l’interdépendance des êtres vivants.

Savoir-faire

• Utiliser un document pour construire des connaissances

Matériel

• "Cahier de l’élève" pour le thème 3 [télécharger au format pdf]

Déroulement

Premier temps : le rôle écologique des gorilles dans la forêt

Pour cette activité basée sur la lecture silencieuse du texte ci-dessous, il est demandé aux élèves une exploration en autonomie du texte puis des commentaires dirigés par le maître, avant de répondre aux questions sur le cahier (vrai/faux). Là encore, l’utilisation du crayon à papier et de la gomme permet une correction finale de qualité au stylo.

Deuxième temps : comprendre l’interdépendance des êtres vivants

Avant de laisser les élèves colorier le mandala à la fin de la séance ou à la maison, l'enseignant leur demande de commenter ce qui est symbolisé dans ce dessin. Tous les êtres vivants de la forêt vivent dans l’écosystème. Chacun y trouve abri et nourriture. Comment cela fonctionne-t-il ? L'enseignant fait réfléchir les élèves sur l’équilibre entre proies et prédateurs à partir du schéma de la pyramide alimentaire et de la question posée. Les prédateurs ont besoin des proies et assurent l’équilibre général en limitant la quantité d’herbivores. Chacun dépend pour sa survie de la présence de tous. Explique pourquoi chaque être vivant de la forêt a besoin des autres êtres vivants Le texte peut être rédigé collectivement ou bien faire l’objet d’un travail de groupe selon le temps que l’on peut consacrer à cette activité. Exemple de texte : Tous les êtres vivants d’un même écosystème dépendent pour leur survie de la présence d’autres êtres vivants. Les végétaux nourrissent les animaux, les carnivores équilibrent les populations d’herbivores ce qui fait que les herbivores ne peuvent pas manger tous les végétaux. Il y a un équilibre entre tous et chaque espèce en profite. En écologie cela s’appelle l’interdépendance des êtres vivants.