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DES THEMES TRAITES EN CLASSE

ETUDE D'UNE MARE PROCHE DE L'ECOLE

Classe CM1 - Institutrice: Madame Dampenon — Professeur : Madame Obert (Ecole Normale d'Institutrices de Besançon).

/ — Motivation du travail :

Un peu en arrière du quartier H.L.M. dans un terrain vague, existe un trou d'eau appelé mare de l'Observatoire. Les élèves la connaissent bien, l'explorent les jours de congé.

La maîtresse propose alors de l'étudier.

// — Objectifs :

— Etude d'un milieu aquatique à partir des questions posées par les élèves (origine de la mare, eau, détermination des espèces)
— dynamique du milieu
— observation, en classe, en aquarium, de quelques animaux et végétaux de la mare —> notion de cycle (cycle de développement)

/// — Le travail réalisé — durée 12 semaines

A. Première visite à la mare — Observations sauvages des élèves munies de sacs plastiques, bocaux. De retour à l'école, elles inscrivent
— ce qu'elles ont vu
— ce qu'elles aimeraient savoir.

B. Structuration des questions

— la mare
Comment est-elle venue ? Pourquoi est-elle là ?

— l'eau sale
Quelle est la différence entre l'eau de la mare et celle du robinet ?

— les cailloux
Le nom des pierres ? Sont-elles toutes calcaires ?

— la boue
Pourquoi y a-t-il de la boue rouge autour de la mare ? Comment la boue est-elle venue ?

— les végétaux
Le nom des feuilles comme la salade, de la grosse touffe de longues tiges vertes, des fleurs jaunes qui ressemblent à des pissenlits ? (les fleurs de saules sont connues).

— les animaux
Pourquoi n'y en a-t-il pas beaucoup ? Où sont les grenouilles ?

— la propreté de la mare
Pourquoi les gens mettent-ils des ordures dans la mare ? (vieux pneus, papiers) ?

C. — Exploitation :

1) Activités organisées en rapport avec les questions des élèves

Première séance — Le nom des plantes

Nous avons pensé qu'il était préférable de commencer par les plantes dont nous nous proposons d'étudier l'évolution au cours du temps. Les élèves travaillent en groupes. Pour ce premier exercice, elles ont à leur disposition des livres avec planches en couleur ou en noir et blanc : Christiansen : « Fleurs des campagnes », Bonnier : « Nom des fleurs par la méthode simple », Sire : « L'étang » pour faire les déterminations. Les élèves apprécient beaucoup ce genre de travail et les végétaux sont rapidement reconnus. Une élève propose de conserver les plantes dans les cahiers. L'idée est retenue mais comment les disposer ? Il faut les classer. Plusieurs propositions sont faites. Finalement un classement suivant la place occupée par rapport à l'eau de la mare est retenu.

Un tableau est dressé :

Plantes des endroits humides :
    Le saule
    La mousse
    Le tussilage

Plantes enracinées au bord de l'eau :
    Le jonc
    Le roseau

Plantes enracinées dans l'eau :
    Le plantain d'eau

Un herbier collectif est également placé au tableau d'affichage (avec plan de la mare).

Deuxième séance — L'eau de la mare

Les élèves réunies en groupes manipulent et essaient de trouver avec le matériel mis à leur disposition comment elles pourraient rendre l'eau de la mare semblable à celle du robinet. Les opérations classiques (décantation, filtration, etc.) sont réalisées. Mais en fin de séance l'institutrice leur montre que la distillation permet en une seule opération d'obtenir de l'eau pure (différente encore de celle du robinet).

Troisième séance — Le calcaire de la mare

En géographie, l'étude du plan et des cartes est terminée. Nous décidons donc de distribuer aux 5 groupes d'élèves une carte géologique de la région au 1/50 000 pour qu'elles retrouvent :

— l'emplacement de la mare,
— la nature du sous-sol.

Cette opération est nécessairement dirigée par le maître puisque les élèves manipulent la carte géologique pour la première fois. Les résultats sont satisfaisants et en se reportant à la légende de la carte les enfants trouvent aisément que le sous-sol de la mare est un calcaire oolithique. Cette séance se termine par l'étude classique expérimentale de la roche (aspect, effervescence à l'acide, action de la chaleur).

Quatrième séance — L'altération du calcaire — Origine de l'argile rouge

a) Contrôle de l'acquis

L'étude du calcaire a eu lieu la veille des vacances de Pâques et nous éprouvons le besoin à la rentrée de « faire le point », avant de continuer plus avant notre étude. Chaque groupe de travail reçoit :

— un morceau de granit,
— un morceau de calcaire à entroques,
— un morceau de calcaire oolithique (un peu différent de celui de la mare).

Les élèves doivent :

— retrouver le calcaire de la mare (cette opération se fait très facilement),
— chercher s'il y a parmi les deux autres roches, une roche calcaire. L'utilisation de l'acide pour cette opération semble également acquise.

b) Observation d'un talus en face de l'école

Les élèves sortent observer, juste en face de l'école, un talus qui se présente ainsi : herbe, terre calcaire, calcaire, terre rouge.

Les enfants découvrent aisément entre les blocs de calcaire une terre rouge identique à celle de la mare.

c) Expérimentation en classe

Avant la sortie les élèves ont été invitées à plonger un petit morceau de calcaire dans de l'eau additionnée d'acide chlorhydrique. De retour en classe les élèves remarquent

— que leur petit morceau de calcaire a disparu,
— mais que l'eau du récipient est trouble et rougeâtre.

Celle-ci après filtration laisse un dépôt qui ressemble à la terre rouge de la mare et du talus.

d) Explications

Plusieurs hypothèses sont avancées ; certaines totalement erronées. Mais, petit à petit, l'idée générale dégagée est la suivante : il y a dehors un acide qui fait disparaître le calcaire. Celui-ci est alors remplacé par de la terre rouge.

Le maître intervient alors pour donner l'explication : l'acide de la nature c'est l'eau de pluie chargée de gaz carbonique. Il dissout la plus grande partie de la roche calcaire. Il ne reste plus alors que de la terre rouge qui se trouvait auparavant dans le calcaire mais qui ne peut pas être dissoute. Cette terre rouge s'appelle l'argile.

Cinquième séance — L'argile rouge

Ses propriétés, l'origine de la mare, cycle de l'eau dans la nature : travail expérimental classique au cours duquel les propriétés de l'argile : porosité (argile sèche), imperméabilité (argile humide) sont découvertes par les élèves.

L'origine de la mare.

Elle est située entre 2 collines. L'eau de pluie ruisselle sur les pentes, s'accumule dans un creux dont le fond est formé par de l'argile rouge imperméable (provenant de la décomposition du calcaire). Ce creux devient alors une mare.

Une élève pose alors la question : « mais d'où vient l'eau de pluie » ? Les camarades essaient de répondre. Le maître intervient. Petit à petit le cycle de l'eau dans la nature s'ébauche. Il sera schématisé au tableau.

2) La dynamique du milieu

Une seconde visite est organisée à la mare. Les élèves sont invitées à noter les modifications observées en ce qui concerne l'eau, les végétaux, les animaux depuis la dernière sortie. Au retour de la promenade, un bilan est établi en commun. Les animaux, très peu nombreux lors de la première sortie, sont déterminés par les élèves grâce à une documentation appropriée (« L'étang » de Sire, « Petits animaux d'eau douce » de Descarpentries).

        Eau

augmentation de la quantité (nombreuses pluies)

    Végétaux

Lieux humides

Le saule
— disparition du pollen (saules mâles)
— développement des chatons (saules femelles)
— apparition des feuilles.

La mousse n'a guère changé — le tussilage : disparition de la fleur, apparition de feuilles rondes.

Enracinés au bord de l'eau, les joncs n'ont guère changé. Roseaux : accroissement de la plante.

Enracinés dans l'eau

plantains d'eau : accroissement des plantes.

    Animaux

des insectes aquatiques

Agabus
Araignées d'eau : gerris

Des larves (libellules)

des œufs agglutinés à l'aspect gélatineux (pontes de grenouilles)

Un animal qui ressemble à un lézard : triton alpestre.

Des escargots d'eau : limnées.

Des sangsues

Une troisième visite doit être effectuée dans le courant du mois de juin.

3) Les animaux en aquarium

On place en aquarium dans l'eau de la mare quelques végétaux (plantain d'eau, joncs) — (les élèves désirent savoir « si ces plantes vont fleurir ») — et les animaux récoltés. Le tussilage est mis dans un récipient (terre + mousse humide) où il continue à croître.

Les élèves ont complété par l'apport de matériel venant d'autres mares : larves de dytique, couple de triton, planorbes, grenouilles (vertes et rousses — 2 époques différentes de ponte). Mais très vite elles s'aperçoivent qu'il n'est pas possible de les conserver tous ensemble dans le même aquarium. La notion de chaîne alimentaire s'impose. A l'occasion d'un texte libre, elles exprimeront à nouveau cette notion de cycle alimentaire en y faisant entrer l'homme « qui mange les cuisses de grenouilles ».

OBSERVATION :

a) La grenouille et ses métamorphoses.
L'étude est conduite d'après le questionnaire établi par les élèves après observations. Presque toutes les questions se rapportent à la reproduction :

Comment la grenouille naît-elle ?
Combien de temps dure la ponte ?
Comment s'appelle le mâle, à quoi sert-il ?
Comment la grenouille peut-elle avoir autant d'oeufs dans le ventre ?
D'où proviennent-ils ?
Le têtard souffre-t-il quand ses pattes poussent ?
Pourquoi les têtards meurent-ils dans l'eau du robinet ?

Des métamorphoses complètes ont été observées, mais les enfants se demandent pourquoi toutes les grenouilles ne sont pas achevées en même temps. Chaque nouvelle « naissance » provoque l'admiration de toutes, mais toutes sont consternées lorsque la première petite grenouille meurt (un petit flotteur lui avait été installé mais le problème de la nourriture, mouches et vers trop gros, n'a pu être résolu).

b) Le triton sera étudié également à partir du questionnaire établi par les élèves.

— Vit-il toujours dans l'eau ?
— Comment se nourrit-il ?
— A-t-il des dents ?
— Pond-il plus d'œufs que la grenouille ?
— Leur développement est-il comparable ?
— Quand pond-il ?
— Pourquoi tous les individus ne sont-ils pas semblables (crête pour l'un) ?
— Pourquoi une crête ?
— Vont-ils se marier ?
— Sont-ils de la même famille que le lézard ou que la grenouille ?

La différence entre triton et salamandre (souvent confondus) sera établie.

c) Les autres animaux.

Les limnées et les planorbes ont pondu beaucoup d'œufs qui ont donné naissance à une quantité de jeunes dont les élèves observent la croissance dans l'aquarium.

Les gerris :

Les enfants se demandent pourquoi il n'est pas possible de les garder en aquarium. Toutes meurent de la même manière : elles se heurtent aux parois du récipient. On entend un bruit sec et l'animal est retrouvé mort.

Les larves des libellules :

Les enfants ont remarqué :
— qu'elles ont déjà des petites ailes.
— qu'elles sont très voraces et qu'on doit les séparer sinon elles se dévorent entre elles.

Un matin, une jeune libellule est trouvée à côté de l'aquarium. Quelques jours plus tard les élèves assistent à la « naissance » d'une autre libellule « laissant son vieil habit accroché à une branche » (compte-rendu d'élève). Ce dernier événement a naturellement motivé l'étude des métamorphoses de la libellule. Celle-ci sera complétée dans les jours qui viennent par l'étude du développement du dytique (à partir des larves récoltées).

CONCLUSION :

Le milieu étudié ne semblait pas au départ bien favorable à un travail correct : la mare étant un simple trou d'eau encombré de déchets de toutes sortes. En fait son étude s'est révélée très riche parce qu'elle a motivé des recherches personnelles quotidiennes de la part des élèves : apport de documentation à l'école, sollicitation des parents pour des promenades vers d'autres mares avec capture d'animaux apportés ensuite en classe, emprunt de livres spécialisés au bibliobus, livres dont le texte dépasse parfois leur niveau mais dont les illustrations commentées retiennent leur attention (depuis l'étude de la mare, l'institutrice a remarqué une modification complète des ouvrages empruntés par les enfants).

Enfin la question de la propreté de la mare a été abordée lors de causeries familières avec les élèves : respect de la nature, point de vue esthétique et danger : notion de pollution.

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