Idées d’apprentissage actif
L'étude des flux de matière et d'énergie constitue le socle de l'écologie fonctionnelle. Les élèves apprennent à modéliser le fonctionnement d'un écosystème en suivant le devenir de l'énergie solaire captée par la photosynthèse. Ils analysent la productivité primaire, les transferts entre niveaux trophiques et les pertes inévitables sous forme de chaleur, illustrant le second principe de la thermodynamique.
Activité 01
Les élèves créent un schéma de flux pour un écosystème proche du lycée (forêt, mare). Ils doivent quantifier les entrées et sorties de carbone en utilisant des données fournies et identifier les puits et les sources.
Comment l'énergie circule-t-elle dans un écosystème ?
Activité 02
Chaque élève représente un maillon d'une chaîne alimentaire. Ils se transmettent des jetons symbolisant l'énergie, en devant en 'perdre' une partie à chaque transfert (respiration). Ils constatent physiquement pourquoi les prédateurs sont peu nombreux.
Quel est le rôle des producteurs primaires ?
Activité 03
À l'aide de banques de données satellites, les élèves comparent la productivité primaire de différents biomes mondiaux et corrèlent ces résultats avec la température et la pluviométrie.
Comment le cycle du carbone est-il régulé à l'échelle locale ?
Quelques notes pour enseigner cette unité
Attention à ces idées reçues
L'énergie est recyclée dans l'écosystème comme la matière.
La matière circule en cycles, mais l'énergie circule de manière linéaire avec des pertes constantes sous forme de chaleur. Les schémas de flux construits par les élèves aident à visualiser cette dissipation irréversible.
Les décomposeurs ne sont pas importants dans le flux d'énergie.
Ils ferment le cycle de la matière et récupèrent l'énergie résiduelle de la nécromasse. L'étude de la litière en classe permet de réintégrer ces acteurs essentiels dans la vision globale de l'écosystème.
Méthodes utilisées dans ce dossier