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La respiration chez les animaux : mesure de l'absorption du dioxygène

mis à jour le 27/01/14

Activité qui permet de construire la notion d'échanges gazeux respiratoires par une approche expérimentale.
Auteure : Carole Mussini-Montalt

Classe : 5ème

Durée :  45 min

Notion à construire

Principale capacité

  • Chez les végétaux comme chez les animaux, la respiration consiste à absorber du dioxygène (et à rejeter du dioxyde de carbone).
  • Concevoir et réaliser une expérience incluant une comparaison avec un témoin.
  • Exploiter un graphique.

Situation-problème

En Primaire, Lynda a appris que l'Homme, en respirant, absorbe du dioxygène (et rejette du dioxyde de carbone).

Dans sa classe de SVT, il y a des élevages d'escargots, de coccinelles et de phasmes dans des vivariums et un aquarium contenant un poisson. Les escargots, les coccinelles et les phasmes étant dans des boîtes "fermées", elle se demande si eux-aussi respirent. De même, le poisson étant dans l'eau, elle se demande s'il respire ou non.

On peut ou non :

    • généraliser d'emblée le problème : est-ce que tous les animaux respirent ?
    • limiter dans un permier temps l'étude à l'absorption du dioxygène (cas ci-dessous).

La présence d'élevages dans la salle de classe ou le laboratoire pourra opportunément être exploitée avec les élèves pour remplacer cette situalion fictive.

Consignes données à l'élève

  • Aide Lynda et ses camarades à réaliser une expérience pour répondre à ses questions. Pour cela, tu devras réfléchir à ce que l'on peut mesurer pour mettre en évidence la respiration.

Cette première consigne peut faire l'objet d'un travail de 5 à 10 minutes par paillasse. Quelques élèves peuvent ensuite aller au tableau pour proposer leurs expériences. Si possible, les expériences seront réparties entre les groupes d'élèves (chacune comprenant un dispositif témoin pour que les élèves puissent conclure).

  • Après avoir réalisé les mesures, analyse les résultats obtenus (en t'aidant de la fiche méthode "analyser un graphique") et réponds à la question posée pour l'animal que tu étudies.

Supports de travail

  • Console VTT  (ou oxymètre) pour réaliser des mesures expérimentales.
  • Aquarium ou boites hermétiques avec animaux d'élevages (poissons, escargots, phasmes, coccinelles, grillons...).
  • Fiche protocole.
  • Si utilisation d'une console VTT : méthode d'analyse de graphique.

 Réponse attendue

  • Expérience :
    On peut mesurer la quantité de dioxygène dans une enceinte contenant l'animal ou dans son milieu de vie (cas du poisson). Cela permettra d'observer un éventuel changement de la teneur en dioxygène dans l'enceinte (ou dans l'eau) en présence de l'animal si il respire.
  • Résultats :
    Les valeurs mesurées initiale et finale sont indiquées avec l'unité adéquate. Dans l'expérience témoin, la quantité de dioxygène mesurée dans le récipient est stable. En revanche, en présence de l'animal, la quantité de dioxygène diminue en fonction du temps.
  • Conclusion :
    L'animal a absorbé le dioxygène initialement présent dans l'enceinte (ou dans l'eau).

 Indicateurs de réussite

Compétence 3

Compétences évaluées

(item ou item décliné)

Indicateurs de réussite

Autoévaluation

Réussi/non réussi

  •  Suivre un protocole
  •  J'ai réalisé toutes les étapes du protocole dans l'ordre et de manière complète. Ainsi les résultats sont conformes aux connaissances des chercheurs (et du professeur).
 
 
  •  Utiliser des instruments de mesure
  •  J'ai relevé les mesures obtenues et j'ai indiqué la bonne unité.
 
  •  Exploiter des résultats
  •  J'ai comparé l'évolution de la quantité de dioxygène mesurée en présence de l'animal étudié avec l'évolution de la quantité de dioxygène mesurée dans le montage témoin.
 

Aides ou "coups de pouce"

Apport dans la démarche
  • Pour utiliser tes résultats, il faudra pouvoir les comparer à des valeurs de référence : c'est le rôle du montage témoin

Retour d'expérience :

  • Pour la réalisation des mesures : préférer des boites ou un aquarium de petit volume, afin d'avoir des mesures rapides et probantes.
  • Cette séance peut faire l'objet d'une demande de dédoublement de classe (dans les établissements sans séances en groupes restreints) : le deuxième groupe peut alors travailler sur la séance complémentaire en version papier : les animaux rejettent du dioxyde de carbone (à voir sur le site).
  • Dans le cas de mesures par oxymètre, il peut être intéressant de faire construire le graphique aux élèves.