Les sciences de la Terre dans les programmes du collège

Programmes officiels de SVT pour le collège, partie sciences de la Terre

--- --- Accès aux programmes de SVT de 2008 pour le collège --- ---

Cette page a été réalisée à partir de trois sources distinctes et complémentaires :

Les textes des programmes des cycles 2, 3 et 4 publiés au B.O. « appliquent les rectifications orthographiques proposées par le Conseil supérieur de la langue française, approuvées par l'Académie française et publiées par le Journal officiel de la République française le 6 décembre 1990 »... mais pas les pages "programmes" du site education.gouv.fr, d'où quelques modifications orthographiques mineures, ci-dessous, par souci de cohérence.

À propos de la révision orthographique de 1989, voici quelques sites et guides sur lesquels vous trouverez règles, explications, vadémécums : site de l'Académie française (et le texte intitulé Les rectifications de l'orthographe publié au Journal officiel du 6 décembre 1990) ; le site orthographe-recommandee.info (Association pour la nouvelle orthographe) avec explications rapides, plus détaillées, très détaillées, un mini-guide et un vadémécum en 4 pages, des recommandations pour les enseignants, des informations sur les correcteurs informatiques ; le site du Réseau pour la nouvelle orthographe du français avec des explications et une liste alphabétique des mots concernés.

Les objectifs des enseignements de SVT au collège sont clairement rappelés.

Acquérir des éléments essentiels de culture scientifique pour comprendre le fonctionnement du corps humain, le monde vivant, la Terre et l'environnement.

Les élèves observent des phénomènes ou des organismes vivants, se posent des questions, émettent des hypothèses, réalisent des manipulations et des expérimentations : ils s'initient ainsi à la démarche scientifique.

Ils prennent également conscience de l'importance des règles de sécurité, du respect des autres et de la nécessité pour chacun de se sentir responsable face à l'environnement et à la santé.

Ci-dessous, les programmes intéressant les SVT vous sont intégralement présentés par cycle puis, à l'intérieur de chaque cycle, les points à aborder chaque année de collège sont précisés. Pour les thématiques des programmes et des EPI concernant les sciences de la Terre, des ressources de Planet-Terre sont proposées ainsi que des recherches dynamiques (termes ou expressions cliquables qui interrogent "en direct" le moteur de recherche et proposent une liste de ressources à consulter).

Cycle 3 (CM1-CM2-sixième), Sciences et technologie (dont SVT au collège)

Toutes les disciplines scientifiques et la technologie concourent à la construction d'une première représentation globale, rationnelle et cohérente du monde dans lequel l'élève vit. Le programme d'enseignement du cycle 3 y contribue en s'organisant autour de thématiques communes qui conjuguent des questions majeures de la science et des enjeux sociétaux contemporains.

Le découpage en quatre thèmes principaux s'organise autour de : (1) Matière, mouvement, énergie, information - (2) Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent - (3) Matériaux et objets techniques - (4) La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement. Chacun de ces thèmes permet de construire des concepts ou notions qui trouvent leur application dans l'éducation au développement durable. Le concept d'énergie, progressivement construit, est présent dans chaque thème et les relie.

Matière, mouvement, énergie, information

Attendus de fin de cycle

Décrire les états et la constitution de la matière à l'échelle macroscopique.

Observer et décrire différents types de mouvements.

Identifier différentes sources d'énergie.

Identifier un signal et une information.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d'activités et de ressources pour l'élève

Décrire les états et la constitution de la matière à l'échelle macroscopique

Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière.

  • Diversité de la matière : métaux, minéraux, verres, plastiques, matière organique sous différentes formes…
  • L'état physique d'un échantillon de matière dépend de conditions externes, notamment de sa température.
  • Quelques propriétés de la matière solide ou liquide (par exemple: densité, solubilité, élasticité…).
  • La matière à grande échelle : Terre, planètes, univers.
  • La masse est une grandeur physique qui caractérise un échantillon de matière.

Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d'un mélange.

Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d'un mélange.

  • Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction).
  • La matière qui nous entoure (à l'état solide, liquide ou gazeux), résultat d'un mélange de différents constituants.

Observer la diversité de la matière, à différentes échelles, dans la nature et dans la vie courante (matière inerte –naturelle ou fabriquée –, matière vivante).

La distinction entre différents matériaux peut se faire à partir de leurs propriétés physiques (par exemple : densité, conductivité thermique ou électrique, magnétisme, solubilité dans l'eau, miscibilité avec l'eau…) ou de leurs caractéristiques (matériaux bruts, conditions de mise en forme, procédés…).

L'utilisation de la loupe et du microscope permet : l'observation de structures géométriques de cristaux naturels et de cellules.

Des activités de séparation de constituants peuvent être conduites : décantation, filtration, évaporation.

Observation qualitative d'effets à distances (aimants, électricité statique).

Richesse et diversité des usages possibles de la matière : se déplacer, se nourrir, construire, se vêtir, faire une œuvre d'art.

Le domaine du tri et du recyclage des matériaux est un support d'activité à privilégier.

Les mélanges gazeux pourront être abordés à partir du cas de l'air.

L'eau et les solutions aqueuses courantes (eau minérale, eau du robinet, boissons, mélanges issus de dissolution d'espèces solides ou gazeuses dans l'eau…) représentent un champ d'expérimentation très riche. Détachants, dissolvants, produits domestiques permettent d'aborder d'autres mélanges et d'introduire la notion de mélange de constituants pouvant conduire à une réaction (transformation chimique).

Informer l'élève du danger de mélanger des produits domestiques sans s'informer.

Observer et décrire différents types de mouvements

Décrire un mouvement et identifier les différences entre mouvements circulaire ou rectiligne.

  • Mouvement d'un objet (trajectoire et vitesse : unités et ordres de grandeur).
  • Exemples de mouvements simples : rectiligne, circulaire.

Élaborer et mettre en œuvre un protocole pour appréhender la notion de mouvement et de mesure de la valeur de la vitesse d'un objet.

  • Mouvements dont la valeur de la vitesse (module) est constante ou variable (accélération, décélération) dans un mouvement rectiligne.

L'élève part d'une situation où il est acteur qui observe (en courant, faisant du vélo, passager d'un train ou d'un avion), à celles où il n'est qu'observateur (des observations faites dans la cour de récréation ou lors d'une expérimentation en classe, jusqu'à l'observation du ciel : mouvement des planètes et des satellites artificiels à partir de données fournies par des logiciels de simulation).

Identifier différentes sources et connaitre quelques conversions d'énergie

Identifier des sources et des formes d'énergie.

  • L'énergie existe sous différentes formes (énergie associée à un objet en mouvement, énergie thermique, électrique…).

Prendre conscience que l'être humain a besoin d'énergie pour vivre, se chauffer, se déplacer, s'éclairer…

Reconnaitre les situations où l'énergie est stockée, transformée, utilisée.

  • La fabrication et le fonctionnement d'un objet technique nécessitent de l'énergie.
  • Exemples de sources d'énergie utilisées par  les êtres humains : charbon, pétrole, bois, uranium, aliments, vent, Soleil, eau et barrage, pile…
  • Notion d'énergie renouvelable.

Identifier quelques éléments d'une chaine d'énergie domestique simple.

  • Quelques dispositifs visant à économiser la consommation d'énergie.

L'énergie associée à un objet en mouvement apparait comme une forme d'énergie facile à percevoir par l'élève, et comme pouvant se convertir en énergie thermique.

Le professeur peut privilégier la mise en œuvre de dispositifs expérimentaux analysés sous leurs aspects énergétiques : éolienne, circuit électrique simple, dispositif de freinage, moulin à eau, objet technique…

On prend appui sur des exemples simples (vélo qui freine, objets du quotidien, l'être humain lui-même) en introduisant les formes d'énergie mobilisées et les différentes consommations (par exemple : énergie thermique, énergie associée au mouvement d'un objet, énergie électrique, énergie associée à une réaction chimique, énergie lumineuse…).

Exemples de consommation domestique (chauffage, lumière, ordinateur, transports).

Identifier un signal et une information

Identifier différentes formes de signaux (sonores, lumineux, radio…).

  • Nature d'un signal, nature d'une information, dans une application simple de la vie courante.

Introduire de façon simple la notion de signal et d'information en utilisant des situations de la vie courante : feux de circulation, voyant de charge d'un appareil, alarme sonore, téléphone…

Élément minimum d'information (oui/non) et représentation par 0,1.

Repères de progressivité

L'observation macroscopique de la matière sous une grande variété de formes et d'états, leur caractérisation et leurs usages relèvent des classes de CM1 et CM2. Des exemples de mélanges solides (alliages, minéraux…), liquides (eau naturelle, boissons…) ou gazeux (air) seront présentés en CM1-CM2. Des expériences simples sur les propriétés de la matière seront réalisées avec des réponses principalement « binaires » (soluble ou pas, conducteur ou pas…), la classe de sixième permet d'approfondir : saturation d'une solution en sel, matériaux plus conducteurs que d'autres. On insistera en particulier sur la notion de mélange de constituants pouvant conduire à une transformation chimique. La classe de sixième sera l'occasion de mettre en œuvre des expériences de séparation ou de caractérisation engageant un matériel plus spécifique d'un travail en laboratoire. La structure atomique ou moléculaire sera traitée en cycle 4.

L'observation et la caractérisation de mouvements variés permettent d'introduire la vitesse et ses unités, d'aborder le rôle de la position de l'observateur (CM1-CM2) ; l'étude des mouvements à valeur de vitesse variable sera poursuivie en 6ème. En fin de cycle, l'énergie (ici associée à un objet en mouvement) peut qualitativement être reliée à la masse et à la vitesse de l'objet ; un échange d'énergie est constaté lors d'une augmentation ou diminution de la valeur de la vitesse, le concept de force et d'inertie sont réservés au cycle 4.

Les besoins en énergie de l'être humain, la nécessité d'une source d'énergie pour le fonctionnement d'un objet technique et les différentes sources d'énergie sont abordés en CM1-CM2. Des premières transformations d'énergie peuvent aussi être présentées en CM1-CM2 ; les objets techniques en charge de convertir les formes d'énergie sont identifiés et qualifiés d'un point de vue fonctionnel.

En CM1 et CM2 l'observation de communications entre élèves, puis de systèmes techniques simples permettra de progressivement distinguer la notion de signal, comme grandeur physique, transportant une certaine quantité d'information, dont on définira (cycle 4 et ensuite) la nature et la mesure.

La notion de signal analogique est réservée au cycle 4. On se limitera aux signaux logiques transmettant une information qui ne peut avoir que deux valeurs, niveau haut ou niveau bas. En classe de sixième, l'algorithme en lecture introduit la notion de test d'une information (vrai ou faux) et l'exécution d'actions différentes selon le résultat du test.

Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent

Attendus de fin de cycle

Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l'évolution des organismes.

Expliquer les besoins variables en aliments de l'être humain ; l'origine et les techniques mises en œuvre pour transformer et conserver les aliments.

Décrire comment les êtres vivants se développent et deviennent aptes à se reproduire.

Expliquer l'origine de la matière organique des êtres vivants et son devenir.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d'activités et de ressources pour l'élève

Classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l'évolution des organismes

Unité, diversité des organismes vivants.

Reconnaitre une cellule.

  • La cellule, unité structurelle du vivant.

Utiliser différents critères pour classer les êtres vivants ; identifier des liens de parenté entre des organismes.

Identifier les changements des peuplements de la Terre au cours du temps.

  • Diversités actuelle et passée des espèces.
  • Évolution des espèces vivantes.

Les élèves poursuivent la construction du concept du vivant déjà abordé en cycle 2.

Ils appuient leurs recherches sur des préparations et des explorations à l'échelle cellulaire, en utilisant le microscope.

Ils exploitent l'observation des êtres vivants de leur environnement proche.

Ils font le lien entre l'aspect d'un animal et son milieu.

Ils appréhendent la notion de temps long (à l'échelle des temps géologiques) et la distinguent de celle de l'histoire de l'être humain récemment apparu sur Terre.

Ils découvrent quelques modes de classification permettant de rendre compte des degrés de parenté entre les espèces et donc de comprendre leur histoire évolutive.

Expliquer les besoins variables en aliments de l'être humain ; l'origine et les techniques mises en œuvre pour transformer et conserver les aliments

Les fonctions de nutrition.

Établir une relation entre l'activité, l'âge, les conditions de l'environnement et les besoins de l'organisme.

  • Apports alimentaires : qualité et quantité.
  • Origine des aliments consommés : un exemple d'élevage, un exemple de culture.

Relier l'approvisionnement des organes aux fonctions de nutrition.

  • Apports discontinus (repas) et besoins continus.

Mettre en évidence la place des microorganismes dans la production et la conservation des aliments.

Mettre en relation les paramètres physico-chimiques lors de la conservation des aliments et la limitation de la prolifération de microorganismes pathogènes.

  • Quelques techniques permettant d'éviter la prolifération des microorganismes.
  • Hygiène alimentaire.

Les élèves appréhendent les fonctions de nutrition à partir d'observations et perçoivent l'intégration des différentes fonctions.

Ils sont amenés à travailler à partir d'exemples d'élevages et de cultures.

Ils réalisent des visites dans des lieux d'élevage ou de culture mais aussi dans des entreprises de fabrication d'aliments à destination humaine.

Ils réalisent des transformations alimentaires au laboratoire (yaourts, pâte, levée).

Ce thème permet de compléter la découverte du vivant par l'approche des micro-organismes (petites expériences pasteuriennes).

Ce thème contribue à l'éducation à la santé et s'inscrit dans une perspective de développement durable.

Décrire comment les êtres vivants se développent et deviennent aptes à se reproduire

Identifier et caractériser les modifications subies par un organisme vivant (naissance, croissance, capacité à se reproduire, vieillissement, mort) au cours de sa vie.

  • Modifications de l'organisation et du fonctionnement d'une plante ou d'un animal au cours du temps, en lien avec sa nutrition et sa reproduction.
  • Différences morphologiques homme, femme, garçon, fille.
  • Stades de développement (graines-germination-fleur-pollinisation, œuf-larve-adulte, œuf-fœtus-bébé-jeune-adulte).
  • Décrire et identifier les changements du corps au moment de la puberté. Modifications morphologiques, comportementales et physiologiques lors de la puberté.
  • Rôle respectif des deux sexes dans la reproduction.

Pratique d'élevages, de cultures, réalisation de mesures.

Cette étude est aussi menée dans l'espèce humaine et permet d'aborder la puberté. Il ne s'agit pas d'étudier les phénomènes physiologiques détaillés ou le contrôle hormonal lors de la puberté, mais bien d'identifier les caractéristiques de la puberté pour la situer en tant qu'étape de la vie d'un être humain.

Des partenaires dans le domaine de la santé peuvent être envisagés.

Expliquer l'origine de la matière organique des êtres vivants et son devenir

Relier les besoins des plantes vertes et leur place particulière dans les réseaux trophiques.

  • Besoins des plantes vertes.

Identifier les matières échangées entre un être vivant et son milieu de vie.

  • Besoins alimentaires des animaux.
  • Devenir de la matière organique n'appartenant plus à un organisme vivant.
  • Décomposeurs.

Les études portent sur des cultures et des élevages ainsi que des expérimentations et des recherches et observations sur le terrain.

Repérer des manifestations de consommation ou de rejets des êtres vivants.

Observer le comportement hivernal de certains animaux.

À partir des observations de l'environnement proche, les élèves identifient la place et le rôle des végétaux chlorophylliens en tant que producteurs primaires de la chaine alimentaire.

Les élèves mettent en relation la matière organique et son utilisation par les êtres humains dans les matériaux de construction, les textiles, les aliments, les médicaments.

Repères de progressivité

La mise en évidence des liens de parenté entre les êtres vivants peut être abordée dès le CM. La structure cellulaire doit en revanche être réservée à la classe de sixième.

Toutes les fonctions de nutrition ont vocation à être étudiées dès l'école élémentaire. Mais à ce niveau, on se contentera de les caractériser et de montrer qu'elles s'intègrent et répondent aux besoins de l'organisme.

Le rôle des microorganismes relève de la classe de sixième.

Matériaux et objets techniques

Attendus de fin de cycle

Identifier les principales évolutions du besoin et des objets.

Décrire le fonctionnement d'objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.

Identifier les principales familles de matériaux.

Concevoir et produire tout ou partie d'un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.

Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d'activités et de ressources pour l'élève

Identifier les principales évolutions du besoin et des objets

Repérer les évolutions d'un objet dans différents contextes (historique, économique, culturel).

  • l'évolution technologique (innovation, invention, principe technique).
  • L'évolution des besoins.

À partir d'un objet donné, les élèves situent ses principales évolutions dans le temps en termes de principe de fonctionnement, de forme, de matériaux, d'énergie, d'impact environnemental, de coût, d'esthétique.

Décrire le fonctionnement d'objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions

  • Besoin, fonction d'usage et d'estime.
  • Fonction technique, solutions techniques.
  • Représentation du fonctionnement d'un objet technique.
  • Comparaison de solutions techniques : constitutions, fonctions, organes.

Les élèves décrivent un objet dans son contexte. Ils sont amenés à identifier des fonctions assurées par un objet technique puis à décrire graphiquement à l'aide de croquis à main levée ou de schémas, le fonctionnement observé des éléments constituant une fonction technique. Les pièces, les constituants, les sous-ensembles sont inventoriés par les élèves. Les différentes parties sont isolées par observation en fonctionnement. Leur rôle respectif est mis en évidence.

Identifier les principales familles de matériaux

  • Familles de matériaux (distinction des matériaux selon les relations entre formes, fonctions et procédés).
  • Caractéristiques et propriétés (aptitude au façonnage, valorisation).
  • Impact environnemental.

Du point de vue technologique, la notion de matériau est à mettre en relation avec la forme de l'objet, son usage et ses fonctions et les procédés de mise en forme. Il justifie le choix d'une famille de matériaux pour réaliser une pièce de l'objet en fonction des contraintes identifiées. À partir de la diversité des familles de matériaux, de leurs caractéristiques physico-chimiques, et de leurs impacts sur l'environnement, les élèves exercent un esprit critique dans des choix lors de l'analyse et de la production d'objets techniques.

Concevoir et produire tout ou partie d'un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin

  • Notion de contrainte.
  • Recherche d'idées (schémas, croquis …).
  • Modélisation du réel (maquette, modèles géométrique et numérique), représentation en conception assistée par ordinateur.

En groupe, les élèves sont amenés à résoudre un problème technique, imaginer et réaliser des solutions techniques en effectuant des choix de matériaux et des moyens de réalisation.

  • Processus, planning, protocoles, procédés de réalisation (outils, machines).
  • Choix de matériaux.
  • Maquette, prototype.
  • Vérification et contrôles (dimensions, fonctionnement).

Les élèves traduisent leur solution par une réalisation matérielle (maquette ou prototype). Ils utilisent des moyens de prototypage, de réalisation, de modélisation. Cette solution peut être modélisée virtuellement à travers des applications programmables permettant de visualiser un comportement. Ils collectent l'information, la mettent en commun, réalisent une production unique.

Repérer et comprendre la communication et la gestion de l'information

  • Environnement numérique de travail.
  • Le stockage des données, notions d'algorithmes, les objets programmables.
  • Usage des moyens numériques dans un réseau.
  • Usage de logiciels usuels.

Les élèves apprennent à connaitre l'organisation d'un environnement numérique. Ils décrivent un système technique par ses composants et leurs relations. Les élèves découvrent l'algorithme en utilisant des logiciels d'applications visuelles et ludiques. Ils exploitent les moyens informatiques en pratiquant le travail collaboratif. Les élèves maitrisent le fonctionnement de logiciels usuels et s'approprient leur fonctionnement.

Repères de progressivité

Tout au long du cycle, l'appropriation des objets techniques abordés est toujours mise en relation avec les besoins de l'être humain dans son environnement.

En CM1 et CM2, les matériaux utilisés sont comparés selon leurs caractéristiques dont leurs propriétés de recyclage en fin de vie. L'objet technique est à aborder en termes de description, de fonctions, de constitution afin de répondre aux questions : À quoi cela sert ? De quoi s'est constitué ? Comment cela fonctionne ? Dans ces classes, l'investigation, l'expérimentation, l'observation du fonctionnement, la recherche de résolution de problème sont à pratiquer afin de solliciter l'analyse, la recherche, et la créativité des élèves pour répondre à un problème posé. Leur solution doit aboutir la plupart du temps à une réalisation concrète favorisant la manipulation sur des matériels et l'activité pratique. L'usage des outils numériques est recommandé pour favoriser la communication et la représentation des objets techniques.

En classe de sixième, des modifications de matériaux peuvent être imaginées par les élèves afin de prendre en compte leurs impacts environnementaux. La recherche de solutions en réponse à un problème posé dans un contexte de la vie courante, est favorisée par une activité menée par équipes d'élèves. Elle permet d'identifier et de proposer plusieurs possibilités de solutions sans préjuger l'une d'entre elles. Pour ce cycle, la représentation partielle ou complète d'un objet ou d'une solution n'est pas assujettie à une norme ou un code. Cette représentation sollicite les outils numériques courants en exprimant des solutions technologiques élémentaires et en cultivant une perception esthétique liée au design. Les élèves sont progressivement mis en activité au sein d'une structure informatique en réseau sollicitant le stockage des données partagées.

La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement

Attendus de fin de cycle

Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre.

Identifier des enjeux liés à l'environnement.

Connaissances et compétence associées

Exemples de situations, d'activités et de ressources pour l'élève

Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre

Situer la Terre dans le système solaire.

Caractériser les conditions de vie sur Terre (température, présence d'eau liquide).

  • Le Soleil, les planètes.
  • Position de la Terre dans le système solaire.
  • Histoire de la Terre et développement de la vie.

Décrire les mouvements de la Terre (rotation sur elle-même et alternance jour-nuit, autour du Soleil et cycle des saisons).

  • Les mouvements de la Terre sur elle-même et autour du Soleil.
  • Représentations géométriques de l'espace et des astres (cercle, sphère).

Travailler à partir de l'observation et de démarches scientifiques variées (modélisation, expérimentation …).

Faire, quand c'est possible, quelques observations astronomiques directes (les constellations, éclipses, observation de Vénus et Jupiter…).

Découvrir l'évolution des connaissances sur la Terre et les objets célestes depuis l'Antiquité (notamment sur la forme de la Terre et sa position dans l'univers) jusqu'à nos jours (cf. l'exploration spatiale du système solaire).

Identifier les composantes biologiques et géologiques d'un paysage.

  • Paysages, géologie locale, interactions avec l'environnement et le peuplement.

Relier certains phénomènes naturels (tempêtes, inondations, tremblements de terre) à des risques pour les populations.

  • Phénomènes géologiques traduisant activité interne de la Terre (volcanisme, tremblements de terre, …).
  • Phénomènes traduisant l'activité externe de la Terre : phénomènes météorologiques et climatiques ; évènements extrêmes (tempêtes, cyclones, inondations et sècheresses…).

Travailler avec l'aide de documents d'actualité (bulletins et cartes météorologiques).

Réaliser une station météorologique, une serre (mise en évidence de l'effet de serre).

Exploiter les outils de suivi et de mesures que sont les capteurs (thermomètres, baromètres…).

Commenter un sismogramme.

Étudier un risque naturel local (risque d'inondation, de glissement de terrain, de tremblement de terre…).

Mener des démarches permettant d'exploiter des exemples proches de l'école, à partir d'études de terrain et en lien avec l'éducation au développement durable.

Identifier des enjeux liés à l'environnement

Répartition des êtres vivants et peuplement des milieux.

Décrire un milieu de vie dans ses diverses composantes.

  • Interactions des organismes vivants entre eux et avec leur environnement.

Relier le peuplement d'un milieu et les conditions de vie.

  • Modification du peuplement en fonction des conditions physicochimiques du milieu et des saisons.
  • Écosystèmes (milieu de vie avec ses caractéristiques et son peuplement) ; conséquences de la modification d'un facteur physique ou biologique sur l'écosystème.
  • La biodiversité, un réseau dynamique.

Identifier la nature des interactions entre les êtres vivants et leur importance dans le peuplement des milieux.

Identifier quelques impacts humains dans un environnement (aménagement, impact technologique...).

  • Aménagements de l'espace par les humains et contraintes naturelles ; impacts technologiques positifs et négatifs sur l'environnement.

Travailler à partir de l'environnement proche et par des observations lors de sorties. Utilisation de documents.

Suivre et décrire le devenir de quelques matériaux de l'environnement proche.

Relier les besoins de l'être humain, l'exploitation des ressources naturelles et les impacts à prévoir et gérer (risques, rejets, valorisations, épuisement des stocks).

  • Exploitation raisonnée et utilisation des ressources (eau, pétrole, charbon, minerais, biodiversité, sols, bois, roches à des fins de construction…).

Travailler à travers des recherches documentaires et d'une ou deux enquêtes de terrain. Prévoir de travailler à différentes échelles de temps et d'espace, en poursuivant l'éducation au développement durable.

Repères de progressivité

La place, les mouvements et la nature de la Terre, parmi les planètes du système solaire, sont détaillés tout au long du cycle par l'observation et la modélisation. La description précise des mouvements est liée au thème (1) : CM2 et 6ème.

De même, les notions de Terre externe (atmosphère et océans) et interne sont détaillées tout au long du cycle. Les échanges énergétiques liés au thème (1) sont introduits en 6ème.

Il faudra veiller à une cohérence avec la progression des outils mathématiques.

La mise en relation des paysages ou des phénomènes géologiques avec la nature du sous-sol et l'activité interne de la Terre peut être étudiée dès le CM. Les explications géologiques relèvent de la classe de 6ème.

Sélection de ressources / recherches

Cycle 4 (cinquième-quatrième-troisième), Sciences de la vie et de la Terre

Les professeurs veillent à la progressivité et à la continuité dans les apprentissages des notions et concepts, sur l'ensemble du cycle, pour laisser aux élèves le temps nécessaire à leur assimilation. Dans le prolongement des approches en cycle 2 (questionner le monde) et en cycle 3 (sciences et technologie), il s'agit dans le cadre de l'enseignement de sciences de la vie et de la Terre au cours du cycle 4 de permettre à l'élève :

  • d'accéder à des savoirs scientifiques actualisés, de les comprendre et les utiliser pour mener des raisonnements adéquats, en reliant des données, en imaginant et identifiant des causes et des effets ;
  • d'appréhender la complexité du réel en utilisant le concret, en observant, en expérimentant, en modélisant ;
  • de distinguer les faits des idées ;
  • d'appréhender la place des techniques, leur émergence, leurs interactions avec les sciences ;
  • d'expliquer les liens entre l'être humain et la nature ;
  • d'expliquer les impacts générés par le rythme, la nature (bénéfices/nuisances) et la variabilité des actions de l'être humain sur la nature ;
  • d'agir en exerçant des choix éclairés, y compris pour ses choix d'orientation ;
  • d'exercer une citoyenneté responsable, en particulier dans les domaines de la santé et de l'environnement, pour :

    • construire sa relation au monde, à l'autre, à son propre corps ;
    • intégrer les évolutions des domaines économique et technologique, assumer les responsabilités sociales et éthiques qui en découlent.

Au cours du cycle 4, il s'agit, en sciences de la vie et de la Terre, de permettre aux jeunes de se distancier d'une vision anthropocentrée du monde et de distinguer faits scientifiques et croyances, pour entrer dans une relation scientifique avec les phénomènes naturels ou techniques, et le monde vivant. Cette posture scientifique est faite d'attitudes (curiosité, ouverture d'esprit, esprit critique, exploitation positive des erreurs…) et de capacités (observer, expérimenter, modéliser, …).

Les objectifs de formation du cycle 4 en sciences de la vie et de la Terre s'organisent autour de trois grandes thématiques :la planète Terre, l'environnement et l'action humaine ; le vivant et son évolution ; le corps humain et la santé. Le programme de sciences de la vie et de la Terre, dans le prolongement du cycle 3, fait ainsi écho aux programmes de physique-chimie et de technologie du cycle 4, et s'articule avec d'autres disciplines pour donner une vision scientifique de la réalité. Elles apportent un regard particulier, à côté et en complément d'autres regards, pour enrichir les approches éthiques des questions vives de la société.

La planète Terre, l'environnement et l'action humaine

Attendus de fin de cycle

Explorer et expliquer certains phénomènes géologiques liés au fonctionnement de la Terre.

Explorer et expliquer certains éléments de météorologie et de climatologie.

Identifier les principaux impacts de l'action humaine, bénéfices et risques, à la surface de la planète Terre.

Envisager ou justifier des comportements responsables face à l'environnement et à la préservation des ressources limitées de la planète.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d'activités et de ressources pour l'élève

La Terre dans le système solaire.

Expliquer quelques phénomènes géologiques à partir du contexte géodynamique global.

  • Le système solaire, les planètes telluriques et les planètes gazeuses.
  • Le globe terrestre (forme, rotation, dynamique interne et tectonique des plaques ; séismes, éruptions volcaniques).
  • Ères géologiques.

Les exemples locaux ou régionaux ainsi que les faits d'actualité sont à privilégier tout comme l'exploitation de banques de données, de mesures, d'expérimentation et de modélisation.

Ce thème se prête à l'histoire des sciences, lorsque l'élève situe dans son contexte historique et technique, l'évolution des idées, par exemple sur la forme de la Terre, sa position par rapport au soleil, la dérive des continents…

Pour traiter de l'évolution du climat, les exemples seront choisis dans une échelle de temps qui est celle de l'humanité, mais quelques exemples sur les climats passés peuvent être évoqués (ex. : les glaciations du Quaternaire).

Toutes les notions liées aux aléas et aux risques peuvent être abordées à partir des phénomènes liés à la géodynamique externe puis réinvesties dans le domaine de la géodynamique interne ou inversement (ex. : aléas météorologiques ou climatiques, séismes, éruptions volcaniques, pollutions et autres risques technologiques…).

Les activités proposées permettront à l'élève de prendre conscience des enjeux sociétaux et de l'impact des politiques publiques et des comportements individuels.

Quelques exemples permettent aux élèves d'identifier, en utilisant notamment les biotechnologies, des solutions de préservation ou de restauration de l'environnement compatibles avec des modes de vie qui cherchent à mieux respecter les équilibres naturels.

Cette thématique est l'occasion de faire prendre conscience à l'élève des conséquences de certains comportements et modes de vie (exemples : pollution des eaux, raréfaction des ressources en eau dans certaines régions, combustion des ressources fossiles et réchauffement climatique, érosion des sols, déforestation, disparitions d'espèces animales et végétales, etc.).

Quelques exemples judicieusement choisis permettent aux élèves d'identifier des solutions de préservation ou de restauration de l'environnement compatibles avec des modes de vie qui cherchent à mieux respecter les équilibres naturels (énergies renouvelables, traitement des eaux, transports non polluants, gestion des déchets, aménagements urbains, optimisation énergétique).

Cette thématique contribue tout particulièrement à l'enseignement moral et civique.

Expliquer quelques phénomènes météorologiques et climatiques.

  • Météorologie ; dynamique des masses d'air et des masses d'eau ; vents et courants océaniques.
  • Différence entre météo et climat ; Les grandes zones climatiques de la Terre.
  • Les changements climatiques passés (temps géologiques) et actuels (influence des activités humaines sur le climat).

Relier les connaissances scientifiques sur les risques naturels (ex. : séismes, cyclones, inondations) ainsi que ceux liés aux activités humaines (pollution de l'air et des mers, réchauffement climatique…) aux mesures de prévention (quand c'est possible), de protection, d'adaptation, ou d'atténuation.

  • Les phénomènes naturels : risques et enjeux pour l'être humain.
  • Notions d'aléas, de vulnérabilité et de risque en lien avec les phénomènes naturels ; prévisions.

Caractériser quelques-uns des principaux enjeux de l'exploitation d'une ressource naturelle par l'être humain, en lien avec quelques grandes questions de société.

  • L'exploitation de quelques ressources naturelles par l'être humain (eau, sol, pétrole, charbon, bois, ressources minérales, ressources halieutiques, …) pour ses besoins en nourriture et ses activités quotidiennes.

Comprendre et expliquer les choix en matière de gestion de ressources naturelles à différentes échelles.

Expliquer comment une activité humaine peut modifier l'organisation et le fonctionnement des écosystèmes en lien avec quelques questions environnementales globales.

Proposer des argumentations sur les impacts générés par le rythme, la nature (bénéfices/nuisances), l'importance et la variabilité des actions de l'être humain sur l'environnement.

  • Quelques exemples d'interactions entre les activités humaines et l'environnement, dont l'interaction être humain - biodiversité (de l'échelle d'un écosystème local et de sa dynamique jusqu'à celle de la planète).

Repères de progressivité

Les phénomènes géologiques liés au fonctionnement de la Terre / éléments de climatologie et de météorologie

Après l'étude de la planète Terre et de sa place dans le système solaire réalisée au cycle 3, au cours du cycle 4, et quels que soient les choix réalisés (entrée par les phénomènes géologiques ou météorologiques et climatologiques), aléas, vulnérabilité, risques, prévision, prévention, adaptation et protection seront abordés tout au long du cycle.

Par ailleurs, en prenant en compte la programmation relative à la thématique Le vivant et son évolution, les changements climatiques passés et actuels peuvent être corrélés à des modifications de la répartition des êtres vivants.

Ressources naturelles, écosystèmes et activités humaines

Cette partie gagne à être traitée à plusieurs occasions sur toute la durée du cycle. L'exploration peut débuter au niveau local ou au niveau régional par l'étude du fonctionnement de différents écosystèmes où s'intègrent les activités humaines et l'étude de l'exploitation et de la gestion de ressources naturelles. Ces observations peuvent ensuite être remobilisées dans le contexte global du fonctionnement de la planète Terre travaillé plutôt en fin de cycle.

Sélection de ressources / recherches

Le vivant et son évolution

Attendus de fin de cycle

  • Expliquer l'organisation du monde vivant, sa structure et son dynamisme à différentes échelles d'espace et de temps.
  • Mettre en relation différents faits et établir des relations de causalité pour expliquer :

    • la nutrition des organismes ;
    • la dynamique des populations ;
    • la classification du vivant ;
    • la biodiversité (diversité des espèces) ;
    • la diversité génétique des individus ;
    • l'évolution des êtres vivants.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d'activités et de ressources pour l'élève

Relier les besoins des cellules animales et le rôle des systèmes de transport dans l'organisme.

  • Nutrition et organisation fonctionnelle à l'échelle de l'organisme, des organes, des tissus et des cellules.
  • Nutrition et interactions avec des micro-organismes.

Relier les besoins des cellules d'une plante chlorophyllienne, les lieux de production ou de prélèvement de matière et de stockage et les systèmes de transport au sein de la plante.

Ce thème se prête notamment :

  • à l'histoire des sciences, lorsque l'élève situe dans son contexte historique et technique l'évolution des connaissances sur la reproduction, la génétique ou l'évolution ;
  • aux observations à différentes échelles pour la constitution des organismes étudiés et la diversité du vivant (dont les bactéries et les champignons).

On privilégie des observations de terrain pour recueillir des données, les organiser et les traiter à un niveau simple, ainsi que la mise en œuvre de démarches expérimentales.

Cette thématique est l'occasion d'utiliser des outils de détermination et de classification.

Ce thème se prête aussi aux applications biotechnologiques, lorsque l'élève réalise des cultures de cellules ou étudie des protocoles d'obtention d'organismes génétiquement modifiés, de lignées de cellules (sources de cellules mères, croissance, conservation, normes éthiques) ou de clonage.

Utiliser des connaissances pour évaluer et argumenter la possibilité et les formes de vie sur d'autres planètes.

Relier des éléments de biologie de la reproduction sexuée et asexuée des êtres vivants et l'influence du milieu sur la survie des individus, à la dynamique des populations.

  • Reproductions sexuée et asexuée, rencontre des gamètes, milieux et modes de reproduction.
  • Gamètes et patrimoine génétique chez les Vertébrés et les plantes à fleurs.

Relier l'étude des relations de parenté entre les êtres vivants, et l'évolution.

  • Caractères partagés et classification.
  • Les grands groupes d'êtres vivants, dont Homo sapiens, leur parenté et leur évolution.

Expliquer sur quoi reposent la diversité et la stabilité génétique des individus.

Expliquer comment les phénotypes sont déterminés par les génotypes et par l'action de l'environnement.

Relier, comme des processus dynamiques, la diversité génétique et la biodiversité.

  • Diversité et dynamique du monde vivant à différents niveaux d'organisation; diversité des relations interspécifiques.
  • Diversité génétique au sein d'une population ; héritabilité, stabilité des groupes.
  • ADN, mutations, brassage, gène, méiose et fécondation.

Mettre en évidence des faits d'évolution des espèces et donner des arguments en faveur de quelques mécanismes de l'évolution.

  • Apparition et disparition d'espèces au cours du temps (dont les premiers organismes vivants sur Terre).
  • Maintien des formes aptes à se reproduire, hasard, sélection naturelle.

Repères de progressivité

La nutrition des organismes : on passe progressivement de l'organisation fonctionnelle à l'échelle des organismes à des mécanismes expliqués jusqu'à l'échelle cellulaire ; le rôle des microorganismes peut être abordé chaque année.

La dynamique des populations : on passe progressivement de l'étude de la diversité des modes de reproduction et des modalités de rencontre des gamètes à la transmission du patrimoine génétique, au maintien des espèces et à la dynamique des populations.

La diversité génétique des individus : on passe progressivement du constat de la diversité des êtres vivants et de leurs interactions aux mécanismes à l'origine de cette diversité.

La classification du vivant et l'évolution des êtres vivants : dans le prolongement du cycle 3 et tout au long du cycle 4, les élèves découvrent de nouvelles espèces et de nouveaux groupes, construisant ainsi tout au long du cycle l'idée que la classification évolutive est une méthode scientifique universelle pour décrire la diversité du vivant. Dès que les élèves ont les bases génétiques et paléontologiques suffisantes, on peut donner tout son sens à la signification évolutive de cette classification.

Le corps humain et la santé

Attendus de fin de cycle

Expliquer quelques processus biologiques impliqués dans le fonctionnement de l'organisme humain, jusqu'au niveau moléculaire : activités musculaire, nerveuse et cardio-vasculaire, activité cérébrale, alimentation et digestion, relations avec le monde microbien, reproduction et sexualité.

Relier la connaissance de ces processus biologiques aux enjeux liés aux comportements responsables individuels et collectifs en matière de santé.

Connaissances et compétences associées

Exemples de situations, d'activités et de ressources pour l'élève

Expliquer comment le système nerveux et le système cardiovasculaire interviennent lors d'un effort musculaire, en identifiant les capacités et les limites de l'organisme.

  • Rythmes cardiaque et respiratoire, et effort physique.

Mettre en évidence le rôle du cerveau dans la réception et l'intégration d'informations multiples.

  • Message nerveux, centres nerveux, nerfs, cellules nerveuses.

Relier quelques comportements à leurs effets sur le fonctionnement du système nerveux.

  • Activité cérébrale ; hygiène de vie : conditions d'un bon fonctionnement du système nerveux, perturbations par certaines situations ou consommations (seuils, excès, dopage, limites et effets de l'entraînement).

Ce thème se prête :

  • à l'histoire des sciences, lorsque l'élève situe dans son contexte historique et technique l'évolution des idées sur la vaccination et les antibiotiques ;
  • à l'interprétation évolutive d'adaptations concernant le fonctionnement humain ;
  • à la prévention de conduites addictives ;
  • aux applications biotechnologiques, lorsque l'élève explique, à partir des connaissances acquises, les procédés et étapes de fabrication de vaccins et de techniques de procréation médicalement assistée.

L'élève construit ses compétences par des collaborations avec des partenaires dans le domaine de la santé (médecins, sportifs ; …).

Les exemples et les démarches choisies permettent à l'élève d'envisager les facteurs du bien-être physique, social et mental, et découvrir l'intérêt et les logiques des politiques de santé publique. Cette thématique contribue particulièrement à l‘enseignement moral et civique.

Expliquer le devenir des aliments dans le tube digestif.

  • Système digestif, digestion, absorption ; nutriments.

Relier la nature des aliments et leurs apports qualitatifs et quantitatifs pour comprendre l'importance de l'alimentation pour l'organisme (besoins nutritionnels).

  • Groupes d'aliments, besoins alimentaires, besoins nutritionnels et diversité des régimes alimentaires.

Relier le monde microbien hébergé par notre organisme et son fonctionnement.

  • Ubiquité, diversité et évolution du monde bactérien.

Expliquer les réactions qui permettent à l'organisme de se préserver des micro-organismes pathogènes.

  • Réactions immunitaires.

Argumenter l'intérêt des politiques de prévention et de lutte contre la contamination et/ou l'infection.

  • Mesures d'hygiène, vaccination, action des antiseptiques et des antibiotiques.

Relier le fonctionnement des appareils reproducteurs à partir de la puberté aux principes de la maîtrise de la reproduction.

  • Puberté ; organes reproducteurs, production de cellules reproductrices, contrôles hormonaux.

Expliquer sur quoi reposent les comportements responsables dans le domaine de la sexualité : fertilité, grossesse, respect de l'autre, choix raisonné de la procréation, contraception, prévention des infections sexuellement transmissibles.

Repères de progressivité

Activités musculaire, nerveuse et cardiovasculaire ; activité cérébrale

On peut partir des observations des modifications du fonctionnement cardiovasculaire lors de l'effort musculaire pour identifier progressivement les relations qui existent entre les différents systèmes et le fonctionnement des muscles. L'étude du mouvement ou de l'adaptation cardio-respiratoire permet dès le début du cycle de découvrir l'organisation fonctionnelle du système nerveux, y compris au niveau cellulaire. Cependant, les mécanismes nerveux à l'échelle cellulaire et le fonctionnement cérébral ne seront développés qu'à partir de la 4e. Tout au long du cycle, le lien est fait avec l'éducation à la santé.

Alimentation et digestion

Ce thème peut être abordé à tout moment, mais on réserve l'étude des mécanismes moléculaires à la classe de 3e. On veille à ce que l'éducation à la santé accompagne l'étude à différents moments.

Relations avec le monde microbien

À partir des exemples rencontrés dans le programme du cycle 4, on découvre progressivement l'importance du monde microbien hébergé par l'organisme. On aborde également tout au long du cycle les mécanismes concernant les mesures d'hygiène, la vaccination et les antibiotiques, en découvrant quelques manifestations de l'immunité dont l'explication globale est atteinte en classe de 3e.

Reproduction et sexualité

L'explication des mécanismes de la reproduction se construit au cours du cycle 4, du fonctionnement des organes aux phénomènes régulateurs, de l'échelle de l'organisme à l'échelle moléculaire. On veille à ce que les techniques de maîtrise de la procréation s'intègrent en cohérence avec les connaissances acquises.

L'étude des infections sexuellement transmissibles (IST) et de l'importance du monde microbien doit être menée en cohérence avec la programmation concernant le monde microbien. Au fur et à mesure de l'acquisition des connaissances sur la reproduction, les élèves sont amenés à distinguer reproduction et sexualité et à argumenter les comportements responsables.

EPI - Cycle 4 - Croisements entre enseignements (pistes pour les enseignements pratiques interdisciplinaires)

De par la variété de leurs objets d'enseignements, les sciences de la vie et de la Terre se prêtent à de nombreux rapprochements et croisements avec d'autres disciplines : de la climatologie ou la gestion des risques naturels, avec l'histoire-géographie, aux sciences de la Terre avec la physique-chimie, en passant par la santé de l'organisme qui est liée à l'éducation physique, ou encore les biotechnologies qui mobilisent des connaissances de la discipline technologie.

Les sciences de la vie et de la Terre peuvent aussi établir des liens avec les disciplines artistiques et avec les langues : par exemple identifier les liens entre la manière de résoudre des questions scientifiques et la culture d'un pays ; exploiter une œuvre pour construire un savoir scientifique, ou encore interpréter certains éléments d'une œuvre grâce à sa culture scientifique.

Les outils des mathématiques et du français quant à eux, sont mobilisés en permanence dans le cours de sciences de la vie et de la Terre. Pour les recherches d'informations, le professeur documentaliste est sollicité.

On donne ci-dessous, pour chaque grande thématique de sciences de la vie et de la Terre ou conjointement pour les trois thématiques, quelques exemples de thèmes, non exhaustifs, qui peuvent être explorés avec plusieurs autres disciplines. Les équipes enseignantes sont libres de les reprendre, tout comme d'en imaginer d'autres. Ces exemples de thèmes permettent à la fois de travailler les compétences de plusieurs domaines du socle, et de construire ou (re)mobiliser les connaissances dans différentes disciplines. Ils peuvent fournir des contenus pour les enseignements pratiques interdisciplinaires (EPI) ainsi que pour les parcours (parcours Avenir et parcours d'éducation artistique et culturelle).

Corps, santé, bien-être et sécurité

  • En lien avec la géographie, l'éducation physique et sportive, la chimie, les mathématiques, la technologie, les langues vivantes, l'éducation aux médias et à l'information.

    • Aliments, alimentation, gestion mondiale des ressources alimentaires (production, transport, conservation) ; chaines alimentaires incluant l'être humain ; concentration des contaminants ; produits phytosanitaires, OMG ; rôle des microorganismes dans la production alimentaire ; cultures et alimentation ; épidémie d'obésité dans les pays riches ; sécurité alimentaire.
  • En lien avec l'éducation physique et sportive, les mathématiques, la chimie, la technologie.

    • Sport et sciences, alimentation et entrainement ; respiration ; physiologie de l'effort et dopage ; effort et système de récompense ; médecine, sport et biotechnologies ; imagerie médicale.

Sciences, technologie et société / Information, communication, citoyenneté

Transition écologique et développement durable / Sciences, technologie et société

Cultures artistiques

  • En lien avec les arts plastiques, la géographie, le français.

    • Arts et paysages, la reconstitution des paysages du passé dans l'art et dans la littérature. Création artistique dans les paysages : land art, etc.
  • En lien avec les arts plastiques, l'éducation musicale, la physique-chimie.

    • Sens et perceptions, fonctionnement des organes sensoriels et du cerveau, relativité des perceptions ; jardin des cinq sens ; propagation de la lumière, couleurs ; défauts de vision et création artistique.

Pages EPI des autres sites experts DGESCO-ENS pour trouver des ressources complémentaires