Nouveau programme des SVT, classe de 2nde, LGN 2011
Lecture du programme officiel	Méthodologie Ressources		Activités possibles Activités numériques (mise en œuvre B2i) Approche EDD	Items B2i
Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée L’histoire de la Terre s’inscrit dans celle de l’Univers. Le développement de la vie sur Terre est lié à des particularités de la planète. La vie émerge de la nature inerte. Les êtres vivants possèdent une organisation et un  fonctionnement propres. Leurs formes montrent une diversité immense, variable dans le temps, au gré de l’évolution.
Les conditions de la vie : une particularité de la Terre ?
La Terre est une planète rocheuse du système solaire. Les conditions physico-chimiques qui y règnent permettent l’existence d’eau liquide et d’une  atmosphère compatible avec la vie. Ces particularités sont liées à la taille de la Terre et à sa  position dans le système solaire.  Ces conditions peuvent exister sur d’autres planètes qui  possèderaient des caractéristiques voisines sans pour  autant que la présence de vie y soit certaine	Expérimenter, modéliser, recenser, extraire et organiser des informations pour : - comparer les différents objets du système solaire et dégager les singularités de la Terre ; - relier les particularités de la planète Terre à sa masse et sa distance au Soleil et définir une zone d’habitabilité autour des étoiles		Réalisation d’un graphique à trois variables (distance au Soleil, densité, taille) avec un tableur pour mettre en évidence les deux groupes de planètes et situer la Terre parmi les planètes telluriques. Recherches documentaires internet par thème (un atelier par thème) ; constitution d'un rapport numérique ; présentation à la classe ; débat-bilan. Utilisation du logiciel Vue / planète 3D pour découvrir les principaux objets du système solaire et les classer selon la méthode d'emboîtement. Relation entre énergie reçue et distance de la source, par une mesure EXAO avec le luxmètre. Relations entre énergie reçue et distance de la source, puissance lumineuse émise, nature du rayonnement. Construire avec un tableur la courbe des températures  de surface réelles en fonction de la distance au soleil et confronter les résultats à la courbe théorique (voir précédemment). Mise en évidence de l’influence de l’atmosphère et de l’effet de serre. Utiliser un tableur pour calculer la gravité de différentes planètes et confronter les résultats à la  pression atmosphérique réelle. Modélisation de l'effet de serre : expérience (EXAO possible)	L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail. L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique  me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur...). L.4.2 : Je sais utiliser les fonctions avancées des outils de recherche sur internet. L.4.1 : Je sais interroger les bases documentaires à ma disposition. L.3.1 : Je sais créer et modifier un document numérique composite transportable et publiable. L.3.3 : Je sais utiliser des outils permettant de travailler à plusieurs sur un même document (outil de suivi de modifications…). L 3.7 : Je sais publier un document numérique sur un espace approprié. L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail.
La nature du vivant
Les êtres vivants sont constitués d’éléments chimiques disponibles sur le globe terrestre. Leurs proportions sont différentes dans le monde inerte et dans le monde vivant. Ces éléments chimiques se répartissent dans les diverses molécules constitutives des êtres vivants. Les êtres vivants se caractérisent par leur matière carbonée et leur richesse en eau. L’unité chimique des êtres vivants est un indice de leur parenté. De nombreuses transformations chimiques se déroulent à l’intérieur de la cellule : elles constituent le métabolisme. Il est contrôlé par les conditions du milieu et par le patrimoine génétique. La cellule est un espace limité par une membrane qui échange de la matière et de l’énergie avec son environnement. Cette unité structurale et fonctionnelle commune à tous les êtres vivants est un indice de leur parenté. La transgénèse montre que l’information génétique est contenue dans la molécule d’ADN et qu’elle y est inscrite dans un langage universel. La variation génétique repose sur la variabilité de la molécule d’ADN (mutation). L’universalité du rôle de l’ADN est un indice de la parenté des êtres vivants.		Expérimenter, modéliser, recenser, extraire et organiser des informations pour comprendre la parenté chimique entre le vivant et le non vivant. Mettre en œuvre un processus (analyse chimique et/ou logiciel de visualisation moléculaire et/ou pratique documentaire) pour repérer quelques caractéristiques des molécules du vivant. Mettre en œuvre un raisonnement expérimental pour : - montrer l’effet de mutations sur le métabolisme cellulaire et comprendre le rôle du génome ; - repérer l’influence de l’environnement sur le fonctionnement d’une cellule ; Comprendre les mécanismes d’une démonstration expérimentale : comparaisons, tests, témoins. Réaliser une préparation microscopique et/ou utiliser des logiciels et/ou organiser et recenser des informations pour distinguer les échelles : atome, molécule, cellule, organe, organisme et les ordres de grandeur associés. Comparer des ultrastructures cellulaires pour illustrer la parenté entre les êtres vivants. Manipuler, modéliser, recenser, extraire et organiser des informations pour mettre en évidence l’universalité de l’ADN. Mettre en œuvre une méthode (démarche historique et/ou utilisation de logiciel et/ou pratique documentaire) permettant d’approcher la structure de l’ADN et la nature du message codé.	Comparaison de la matière inerte et de la matière vivante (animale, végétale) : mesure de la masse fraîche, sèche (déshydratation à l'étuve), masse après minéralisation (possibilité d’exprimer les résultats graphiquement avec Excel) Étude comparative de quelques molécules composant les masses ainsi pesées ou déduites, à l'aide du logiciel Rastop (silicates, glucides lipides protides, eau, CO2...). Catégorisation d'échantillons de molécules. Possibilité de produire des documents numériques composites associant résultats graphiques précédents et captures d'images des modèles moléculaires. Mise en évidence des différentes sortes de molécules dans des cellules à l'aide de réactifs spécifiques. Le métabolisme contrôlé par l’environnement : cultures d’euglènes dans deux conditions (lumière / obscurité) et expérience EXAO montrant des métabolismes différents (autotrophie / hétérotrophie). Le métabolisme contrôlé par le patrimoine génétique et l’environnement : culture de levures ADE+/- ; mise en évidence des deux phénotypes, influence de l’environnement puis comparaison de la séquence des allèles dans Anagène. Diversité et unité au niveau cellulaire : réalisation de préparations microscopiques, observation de cellules variées (éventuellement les cellules des organismes pesés dans activité précédente, cf. supra), vidéo microscopie, traitement d’images, détourages pour identifier des caractères communs (compartimentation) et des spécificités. Parenté des êtres vivants déduite de l’ultra structure des cellules : exploitation des photos numériques obtenues précédemment. Utilisation d’un logiciel de gestion de carte conceptuelle (Vue) pour esquisser une classification en groupes emboîtés. Mise en perspective possible avec un arbre construit avec le logiciel Phylogène. Universalité de l’ADN : utilisation de Rastop pour identifier les caractères variants ; mise en évidence de la constance de la  structure secondaire et de la variabilité de la séquence (structure primaire) ; comparaison de l’ADN extrait de différents êtres vivants. Mutations : utilisation d'Anagène pour comparer deux allèles d'un même gène, dont un muté. Universalité de l’ADN : construction d’une maquette (modèles moléculaires) ou réalisation d’une schématisation (dessin vectoriel).	L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail. L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique  me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur...). L.4.1 : Je sais interroger les bases documentaires à ma disposition. L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail. L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique  me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur...). L.4.1 : Je sais interroger les bases données  documentaires à ma disposition. L.3.1 : Je sais créer et modifier un document numérique composite transportable et publiable. L.3.3 : Je sais utiliser des outils permettant de travailler à plusieurs sur un même document (outil de suivi de modifications…). L 3.7 : Je sais publier un document numérique sur un espace approprié. L.3.1 : Je sais créer et modifier un document numérique composite transportable et publiable. L 3.7 : Je sais publier un document numérique sur un espace approprié. L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail. L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique  me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur...). L.4.1 : Je sais interroger les bases documentaires à ma disposition. L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail. L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique  me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur...). L.4.1 : Je sais interroger les bases documentaires à ma disposition.
La biodiversité, résultat et étape de l’évolution
La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces.  L’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant : les espèces actuelles  représentent une infime partie du total des espèces  ayant existé depuis les débuts de la vie.  La biodiversité se modifie au cours du temps sous l’effet de nombreux facteurs, dont l’activité humaine. Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui  fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés  ont une organisation commune.  Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe  suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun La diversité des allèles est l’un des aspects de la  biodiversité. La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus  marquée lorsque l’effectif de la population est faible.  La sélection naturelle et la dérive génétique peuvent  conduire à l’apparition de nouvelles espèces.		Manipuler, extraire et organiser des informations, si  possible sur le terrain, pour :  - repérer les divers aspects de la biodiversité dans une  situation donnée - mettre en évidence l’influence de l’Homme sur la sur la  biodiversité. Utiliser des outils simples de détermination d’espèces végétales ou animales (actuelles ou fossiles) pour  mettre en évidence la biodiversité d’un milieu. Prendre conscience de la responsabilité humaine face à l’environnement et au monde vivant Mettre en œuvre un protocole de dissection pour comparer l’organisation de quelques vertébrés. Manipuler, recenser, extraire et organiser des informations sur l’organisation de quelques vertébrés actuels et/ou fossiles Manipuler, utiliser un logiciel de modélisation pour comprendre la dérive génétique Extraire et organiser des informations pour relier crises biologiques, dérive génétique et évolution des espèce	La biodiversité à l’échelle locale : inventaire floristique et faunistique sur le terrain : Utilisation de bases de données naturalistes en ligne, contribution à ces bases de données, étude de la biodiversité d’une région. Un exemple d’évolution de la biodiversité en fonction des changements climatiques : extraction et identification des pollens d’une colonne de tourbe (comparaison à deux niveaux de prélèvement). Activité complémentaire : réalisation à l’aide d’un  tableur de diagrammes polliniques à partir de banques de données. Groupes zoologiques fondés sur les ressemblances : réalisation d’arbres phylogénétiques ou de groupes emboîtés avec  Phylogène (ou Vue pour les groupes emboîtés) La dérive génétique : jeux de simulation ; modèles numériques (possibilité de lien avec les mathématiques si l'on veut faire élaborer le modèle sous forme d'un programme sur calculatrice)		9; L.4.2 : Je sais utiliser les fonctions avancées des outils de recherche sur internet. L.4.1 : Je sais interroger les bases documentaires à ma disposition. L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail. L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique  me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur...). L.4.1 : Je sais interroger les bases documentaires à ma disposition.

ThèËme 2 Enjeux planétaires contemporains : énergie, sol L’Homme a besoin de matière et d’énergie. La croissance démographique place l’humanité face à un enjeu majeur : trouver et exploiter des ressources (énergie, sol) tout en gérant le patrimoine naturel.
Le soleil : une source d’énergie essentielle
La lumière solaire permet, dans les parties chlorophylliennes des végétaux, la synthèse de matière organique à partir d'eau, de sels minéraux et de dioxyde de carbone. Ce processus permet, à l’échelle de la planète, l’entrée de matière minérale et d’énergie dans la biosphère. La présence de restes organiques dans les combustibles fossiles montre qu’ils sont issus d’une biomasse. Dans des environnements de haute productivité, une faible proportion de la matière organique échappe à l’action des décomposeurs puis se transforme en combustible fossile au cours de son enfouissement. La répartition des gisements de combustibles fossiles montre que transformation et conservation de la matière organique se déroulent dans des circonstances géologiques bien particulières. La connaissance de ces mécanismes permet de découvrir les gisements et de les exploiter par des méthodes adaptées. Cette exploitation a des implications économiques et environnementales. L’utilisation de combustible fossile restitue rapidement à l’atmosphère du dioxyde de carbone prélevé lentement et piégé depuis longtemps. Brûler un combustible fossile, c’est en réalité utiliser une énergie solaire du passé. L’augmentation rapide, d’origine humaine de la concentration du dioxyde de carbone dans l’atmosphère interfère avec le cycle naturel du carbone. L’énergie solaire est inégalement reçue à la surface de la planète. La photosynthèse en utilise moins de 1%. Le reste chauffe l’air (par l’intermédiaire du sol) et l’eau (ce qui est à l’origine des vents et courants) et évapore l’eau (ce qui permet le cycle de l’eau). Utiliser l’énergie des vents, des courants marins, des barrages hydroélectriques, revient à utiliser indirectement de l’énergie solaire. Ces ressources énergétiques sont rapidement renouvelables. La comparaison de l’énergie reçue par la planète et des besoins humains en énergie permet de discuter de la place actuelle ou future de ces différentes formes d’énergie d’origine solaire.	Établir, à l’aide d’arguments expérimentaux, les grands éléments de bilan de la photosynthèse. Recenser, extraire et organiser des informations pour prendre conscience de l’importance planétaire de la photosynthèse. Repérer dans la composition et les conditions de gisement les indices d’une origine biologique d’un exemple de combustible fossile. Manipuler, modéliser, extraire et exploiter des informations, si possible sur le terrain et/ou modéliser pour comprendre les caractéristiques d’un gisement de combustible fossile (structure, formation, découverte, exploitation). Manipuler, modéliser, extraire et exploiter des informations pour repérer dans une archive géologique simple les indices d’une variation d’origine humaine de la teneur en dioxyde de carbone atmosphérique. Représenter un cycle du carbone simplifié mais quantifié pour comprendre en quoi l’utilisation des combustibles fossiles constitue un enjeu planétaire. Expérimenter, modéliser, extraire et exploiter des informations (documents météorologiques et/ou images satellitales et/ou documents océanographiques, etc.) et les mettre en relation pour comprendre l’effet de l’énergie solaire sur un exemple de circulation (atmosphérique ou hydrosphérique). Construire une argumentation (de nature manipulatoire et/ou documentaire) pour montrer l’inégale répartition de la quantité d’énergie solaire reçue selon la latitude, et ses conséquences.	La production de matière organique (amidon) : mise en évidence de production de matière organique au niveau de feuilles (expériences sur le Pélargonium, feuilles vertes ou feuilles panachées) en présence ou absence de lumière/ sous atmosphère riche ou dépourvue en CO2. Observation microscopique de cellules chlorophylliennes (témoin et cellules exposées à la lumière puis colorées au lugol). Mise en évidence de différents types de réserve (glucidique, lipidique...) dans les organes de réserve des végétaux. Mise en évidence de composés organiques (cellulose, lignine...) dans les tissus végétaux (observation de coupes de tiges). Réalisation d’un protocole expérimental et de mesures de la croissance d’une culture d’algues chlorophylliennes dans différentes conditions du milieu par densité optique à l’aide d’une sonde spectrophotométrique (EXAO) ou par comptage au microscope avec traitement des mesures par tableur informatique. Caractéristiques d'un gisement de biomasse fossiles (charbon, lignite, pétrole, tourbe...) : sortie sur le terrain ; visite de musée d’anciennes mines de charbon. Identification de failles normales. Mesure du rejet à l’aide de la croix du bucheron. Observation des différents éléments d’un cyclothème d’un bassin paralique ou limnique : grès – charbon – schistes et des empreintes ou fossiles. Analyse de cartes géologiques avec bassins houillers et modélisation analogique de la subsidence en distension par des failles normales. L'origine biologique des combustibles fossiles : identification de restes organiques fossiles à partir de l’observation macroscopique et microscopique dans des échantillons de lignite et/ou de charbon. Comparaison d'une flore tropicale actuelle avec celles du crétacé supérieur et du carbonifère (empreintes ou restes de végétaux du lignite et du charbon). Reconstitution des paléoenvironnement ayant présidé à la genèse des gisements de combustibles fossiles ; principe d’actualisme. [Lien avec la partie « la biodiversité, résultat et étape de l’évolution »]. Découverte de la conservation et de la transformation de la matière organique (kérogène) en fonction de la profondeur : réalisation et/ou observation de carottes de tourbe ou de boues sapropéliques dans une vasière ou un marécage. Séparation des constituants d'un échantillon de pétrole, d’un échantillon de liquide de « suintement » de schistes bitumineux, par chromatographie d'adsorption Mesures de porosité de différentes roches sédimentaires afin de déterminer la nature pétrographique des roches susceptibles de constituer des réservoirs à hydrocarbures. Modélisation analogique de la détection des roches réservoirs à hydrocarbures par les variations de vitesse de propagation des ondes acoustiques enregistrées et mesurées à l’aide d’un dispositif EXAO (capteurs piézométriques-logiciel Audacity). Conditions nécessaire à la fabrication d'hydrocarbures : expérience de fermentation lente (une semaine minimum). Débris végétaux sous une couche argile + eau → production gaz et hydrocarbures (irisation en surface de l'eau). Modélisation de pièges à pétrole dans une cuve transparente, avec pétrole à lampe coloré au bleu de méthylène, sable (roche réservoir), argile ou pâte à modeler (roche couverture). Exploitation de données de Systèmes d'information géographique (SIG) permettant de comparer une carte de répartition des gisements de pétrole avec une carte des formations sédimentaires. Libération de CO2 par utilisation des combustibles fossiles : combustion de fusain dans air ou O2 et identification du gaz libéré. L'augmentation récente du CO2 : exploitation de banques de données (analyse gaz dans des carottes de glace) et réalisation d'un graphique à l'aide d'un tableur traduisant l'évolution de la teneur atmosphérique en CO2. Travail possible en ateliers avec sources différentes pour mettre en évidence le caractère global de cette évolution. Transformation de différents sucres en alcool par fermentation alcoolique. Mise en évidence d’une fermentation alcoolique à partir de sucres fermentescibles comme le glucose (Saccharomyces) ou non fermentescible comme l’amidon (Schwanniomyces) ou encore la cellulose. Réalisation éventuelle des mesures à l’aide d’un dispositif EXAO, traitement à l’aide d’un tableur informatique. Capacité calorifique : mesures des capacités calorifiques de biomasse (dans différents états d’évolution ou de transformation). L'inégale répartition de l'énergie solaire : modélisations avec globe terrestre et faisceau lumineux. Estimation de la quantité d'énergie reçue par unité de surface, variant selon la latitude. Analyse de l’énergie reçue en surface terrestre sur une maquette analogique avec EXAO. L'origine solaire du mouvement des enveloppes fluides : modélisations analogiques des courants de convection entre deux masses (d'air ou d'eau) de températures différentes. La circulation générale des masses d'air : analyse d’images satellitaires dans différentes longueurs d’onde de façon à identifier les contrastes thermiques, les mouvements de masse d’air et construire un modèle global de circulation atmosphérique. Activité complémentaire possible en intégrant les circulations océaniques. Couplage courants océaniques / atmosphériques : déterminer la direction et le sens d'un courant marin superficiel par l’exploitation de données GPS (bouées dérivantes). Analyse d’une image satellitaire montrant un upwelling dynamique (effet du mistral sur les eaux de surface par exemple). Traitement possible par tableur. Confrontation avec direction et sens du vent (exploitation possible d'animations satellitales).	L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail. L.4.1 : Je sais interroger les bases documentaires à ma disposition. L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail. L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique  me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur...). L.4.1 : Je sais interroger les bases documentaires à ma disposition. L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique  me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur...).
Le sol : un patrimoine durable ?
Pour satisfaire les besoins alimentaires de l’humanité, l’Homme utilise à son profit la photosynthèse. L’agriculture a besoin pour cela de sols cultivables et d’eau : deux ressources très inégalement réparties à la surface de la planète, fragiles et disponibles en quantités limitées. Elle entre en concurrence avec la biodiversité naturelle. La biomasse végétale produite par l’agriculture est une source de nourriture mais aussi une source de combustibles ou d’agrocarburants. Ces deux productions entrent en concurrence. Un sol résulte d’une longue interaction entre les roches et la biosphère, conditionnée par la présence d’eau et la température. Le sol est lent à se former, inégalement réparti à la surface de la planète, facilement dégradé et souvent détourné de sa fonction biologique. Sa gestion est un enjeu majeur pour l’humanité.	Modéliser, recenser, extraire et organiser des informations de façon à - comparer la part de production de biomasse utilisée par l’homme et le total de cette production ; - établir l’inégale répartition de ces deux ressources. Comprendre la responsabilité humaine en matière d’environnement. Comprendre les éléments d’un débat. Manifester un intérêt pour la vie publique et les grands enjeux de la société à l’échelle planétaire. Modéliser, recenser, extraire et organiser des informations afin de comprendre comment l’homme intervient sur les flux naturels de biomasse et les détourne partiellement à son profit. Manipuler, recenser, extraire et organiser des informations, si possible sur le terrain, pour : - comprendre la formation d’un exemple de sol ; - relier végétation, climat, nature de la roche mère et nature d’un exemple de sol. Comprendre la responsabilité humaine en matière d’environnement.	Utilisation d’un système d'information géographique (SIG) pour confronter des données sur la répartition des sols cultivables et de l'eau. La biomasse végétale, une source de nourriture et source d’agrocarburants : études de cas (agrocarburants au Brésil, les agroécosystèmes). Utilisation du site www.education-developpement-durable.fr (ressources à sélectionner). Les constituants d'un sol, fraction minérale et organique : mise en évidence par déshydratation, combustion et pesées des composantes minérales et organiques d'un sol. Relation entre roche mère et fraction minérale du sol (1) : à partir d'une étude locale puis d'observations, comparer la nature de la fraction détritique minérale (par exemple, grains de quartz) d'un sol avec la composition minéralogique de la roche mère (grès, granite, calcaire...). En déduire des hypothèses sur la formation d'un sol. Relation entre roche mère et fraction minérale du sol (2) : à partir d'une étude locale, identifier les principaux ions présents dans un sol. Confronter les résultats à l'étude de la composition minéralogique de la roche mère. En déduire des hypothèses sur les réactions d'altération de la roche mère (hydrolyses). Possibilité de comparer les résultats de l'analyse d'échantillons d'origine différente. Expériences analogiques de l'action de l'eau chargée ou dépourvue en CO2 sur les carbonates. Relation à établir avec des observations locales (érosion de paysages calcaires, argiles de décalcification...) Importance de la microflore et de la microfaune d'un sol [lien avec la partie « la biodiversité, résultat et étape de l’évolution »] : étude et détermination de la microfaune avec l’appareil de Berlèse ; expériences mettant en évidence la dégradation de la matière organique sous l'action des bactéries du sol (comparaison des résultats avec sol stérilisé). L'eau dans le sol : mesure de la porosité et de la perméabilité de différents sols (sables) ; potentiel hydrique d’un sol (comparaison d’un sol argileux et d’un sol sableux par exemple). Propriétés d'un sol cultivable : aération, capacité de rétention, complexes argilo-humiques.	L.4.1 : Je sais interroger les bases documentaires à ma disposition.
Thème 3 – Corps humain et santé : l’exercice physique La connaissance du corps et de son fonctionnement est indispensable pour pratiquer un exercice physique dans des conditions compatibles avec la santé. Cela passe par la compréhension des effets physiologiques de l’effort et de ses mécanismes dont on étudie ici un petit nombre d’aspects.
Des modifications physiologiques à l’effort
Au cours d’un exercice long et/ou peu intense, l’énergie est fournie par la respiration, qui utilise le dioxygène et les nutriments. L’effort physique augmente la consommation de dioxygène : plus l’effort est intense, plus la consommation de dioxygène augmente ; - il y a une limite à la consommation de dioxygène. La consommation de nutriments dépend aussi de l’effort fourni. L’exercice physique est un des facteurs qui aident à lutter contre l’obésité. Au cours de l’effort un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés : fréquence cardiaque, volume d’éjection systolique (et donc débit cardiaque) ; fréquence ventilatoire et volume courant (et donc débit ventilatoire) ; pression artérielle. Ces modifications physiologiques permettent un meilleur approvisionnement des muscles en dioxygène et en nutriments. L’organisation anatomique facilite cet apport privilégié. Un bon état cardiovasculaire et ventilatoire est indispensable à la pratique d’un exercice physique.	Concevoir et/ou mettre en œuvre un protocole expérimental (ExAO, spirométrie, brassard, ...) pour mettre en évidence un ou plusieurs aspects du métabolisme énergétique à l’effort (consommation de dioxygène, production de chaleur,...). Exploiter des données quantitatives (éventuellement à l’aide d’un tableur) concernant les modifications de la consommation de dioxygène et/ou de nutriments à l’effort. Concevoir et/ou mettre en œuvre un protocole expérimental (en particulier assisté par ordinateur) pour montrer les variations des paramètres physiologiques à l’effort. Manipuler, modéliser, recenser, extraire et organiser des informations et ou manipuler (dissections et/ou logiciels de simulation et/ou recherche documentaire) pour comprendre l’organisation et le fonctionnement des systèmes cardiovasculaire et ventilatoire.	Quantifier l’effort et en évaluer le coût énergétique : - estimation du travail réalisé et de la puissance développée lors de l’effort (flexions, déplacement d’haltères...) ; - estimation du rendement énergétique à partir de l’excès de VO2 consommé (EXAO) ; - relation entre l’augmentation de la consommation de dioxygène lors d’un effort et une dépense énergétique supplémentaire (utilisation du coefficient thermique de l’oxygène) - comparaison, à l’aide d’un tableur, de la dépense énergétique supplémentaire occasionnée par une activité physique et l’apport énergétique de certains aliments ou certaines boissons. Au court de l’effort, un certain nombre de paramètres physiologiques sont modifiés : - mise en relation de l’effort, des échanges respiratoires et de la fréquence cardiaque : EXAO suivi de la consommation de O2, volume courant, et fréquence cardiaque dans des situations variées (efforts d’intensité variable, repos). [lien avec l’EPS] Observer le réel (cœur, cœur/poumon, coupes de vaisseaux sanguins). Dissection du cœur complétée d’expériences d’injections Modèles anatomiques et maquette de circulation (en série et en parallèle) Exploitation de logiciels de simulation physiologique - simulation du fonctionnement du cœur humain et de la circulation sanguine : logiciel Cœur (P. Perez) :	L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique  me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur...). L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail.
Une boucle de régulation nerveuse
La pression artérielle est une grandeur contrôlée par plusieurs paramètres. Par exemple, il existe une boucle réflexe de contrôle de la fréquence cardiaque (dont la pression artérielle dépend par l’intermédiaire du débit) : - des capteurs (barorécepteurs) sont sensibles à la valeur de la pression artérielle ; un centre bulbaire intègre les informations issues des barorécepteurs et module les messages nerveux en direction de l’effecteur (cœur) ; les informations sont transmises du centre à l’effecteur par des nerfs sympathiques et parasympathiques. La boucle de régulation contribue à maintenir la pression artérielle dans d'étroites limites autour d'une certaine valeur. A l’effort, l’organisme s’écarte de cette situation standard.	Recenser, extraire et exploiter des documents historiques relatifs à des travaux expérimentaux pour construire et/ou argumenter la boucle de régulation nerveuse évoquée. Élaborer un schéma fonctionnel pour représenter une boucle de régulation.	Rôle du système nerveux dans le contrôle de la fréquence cardiaque : automatisme cardiaque chez l’embryon de poule ; comparaison de la fréquence à des stades embryonnaire différents : troisième et sixième jour d’incubation (avant et après maturation du système nerveux). Traitement mathématiques des mesures avec tableur. Mise en évidence d'une voie nerveuse : dissection visant à mettre en évidence le nerf pneumogastrique chez la souris Contrôle nerveux de la fréquence cardiaque : exploitation de logiciels de simulations (sections, stimulations). Réalisation par étapes d'un schéma numérique fonctionnel. Exploitation de logiciels de simulation physiologique. - Cédérom La Pression artérielle, CNED - Animation « la régulation du fonctionnement cardiaque » : simulation de la régulation du rythme cardiaque , simulation de la régulation de la pression artérielle	L.2.4 : Je valide, à partir de critères définis, les résultats qu'un traitement automatique  me fournit (calcul, représentation graphique, correcteur...). L.1.2 : Je sais structurer mon environnement de travail.
Pratiquer une activité physique en préservant sa sante
Le muscle strié squelettique et les articulations constituent un système fragile qui doit être protégé. Les accidents musculo-articulaires s’expliquent par une détérioration du tissu musculaire, des tendons, ou de la structure articulaire. Au cours de la contraction musculaire, la force exercée tire sur les tendons et fait jouer une articulation, ce qui conduit à un mouvement. Des pratiques inadaptées ou dangereuses (exercice trop intense, dopage...) augmentent la fragilité du système musculo-articulaire et/ou provoquent des accidents.	Recenser, extraire et interpréter des informations tirées de compte rendus d’accidents musculo-articulaires (imageries médicales). Manipuler, modéliser, recenser, extraire et organiser des informations et/ou manipuler (dissections, maquettes, etc.) pour comprendre le fonctionnement du système musculo-articulaire. Relier les caractéristiques de l’organisation du muscle aux manifestations d’un accident musculo-articulaire. Extraire et exploiter des informations pour : - comprendre la différence entre l’usage thérapeutique d’une molécule et l’usage détourné qui peut en être fait ; - comprendre l’effet sur la santé des sportifs d’une pratique de dopage ; - déterminer comment se livrer à un exercice physique dans de bonnes conditions de santé. Exercer sa responsabilité en matière de santé.	Relation structure fonction au niveau du muscle et des articulations : Observation de l’articulation de patte de bœuf ou de mouton. Dissection de cuisse de grenouille ou de lapin (os, muscles, tendons, ligaments). Dilacérations de muscles. Observations microscopiques de fibres musculaires. Observation microscopique de la contraction de fibres musculaires chez le Crabe. Concevoir ou utiliser un modèle analogique traduisant l’effet de la contraction du muscle sur les segments osseux. Détourages et schématisations numériques à partir de photos numériques ou radiographies numérisées Les anabolisants stéroïdiens : utilisation des fichiers moléculaires des molécules dopantes (THG, par exemple), de molécules biologiques (hormones sexuelles), des récepteurs hormonaux associés, pour comprendre le mode d’action des dopants. Observations microscopiques de la contraction de fibres musculaires de criquet (+ CaCl2).	L.3.1 : Je sais créer et modifier un document numérique composite transportable et publiable. L 3.7 : Je sais publier un document numérique sur un espace approprié.