Compétition et prédation

Les relations de compétition et de prédation sont au cœur de la dynamique des écosystèmes. L'apprentissage actif permet aux élèves de passer de la théorie à la pratique, en observant directement comment ces interactions façonnent les populations et les environnements.

• 4ème
• Exploration du Vivant et de la Planète Terre
• 4 activités
• 30 min–45 min

Objectifs d’apprentissage

1. Comparer la compétition intraspécifique et la compétition interspécifique en identifiant les ressources convoitées dans chaque cas.
2. Expliquer le rôle de la prédation dans la régulation des populations d'une proie et d'un prédateur à l'aide d'un exemple concret.
3. Analyser les adaptations morphologiques et comportementales spécifiques qui permettent à une proie d'éviter la prédation.
4. Analyser les adaptations morphologiques et comportementales spécifiques qui permettent à un prédateur de capturer sa proie.
5. Distinguer les stratégies de camouflage et de mimétisme utilisées par les proies pour survivre.

Jeu de simulation

⏱ 45 min·Classe entière

Jeu de simulation: La course proies-prédateurs

Dans la cour, les élèves jouent alternativement des proies et des prédateurs avec des règles de capture et de reproduction. On compte les effectifs à chaque génération et on trace les courbes. Les oscillations typiques émergent naturellement et se prêtent à l'analyse collective.

Préparation et détails

Distinguez la compétition intraspécifique et la compétition interspécifique.

Conseil de facilitation: Lors de la simulation 'La course proies-prédateurs', assurez-vous que les règles de capture sont claires et que les rôles changent équitablement pour observer la régulation des populations.

Setup: Espace modulable avec différents îlots de travail

Materials: Fiches de rôle avec objectifs et ressources, Monnaie fictive ou jetons de jeu, Tableau de suivi des tours

• Appliquer
• Analyser
• Évaluer
• Créer
• Conscience sociale
• Prise de décision

Étude de cas

⏱ 40 min·Binômes

Analyse de données : Le cycle lièvre-lynx au Canada

Les élèves reçoivent les données historiques (1845-1935) des populations de lièvres d'Amérique et de lynx du Canada. Ils tracent les courbes, identifient les décalages temporels et formulent des hypothèses pour expliquer les oscillations régulières.

Préparation et détails

Expliquez comment la prédation régule les populations dans un écosystème.

Conseil de facilitation: Pendant l'analyse de données du cycle lièvre-lynx, guidez les élèves dans l'identification des corrélations et des décalages temporels entre les populations pour saisir la dynamique proie-prédateur.

Setup: Groupes de travail en îlots avec dossiers documentaires

Materials: Dossier d'étude de cas (3 à 5 pages), Grille d'analyse méthodologique, Support de présentation des conclusions

• Analyser
• Évaluer
• Créer
• Prise de décision
• Autogestion

Galerie marchande

⏱ 35 min·Individuel

Galerie marchande: Adaptations des proies et prédateurs

Six stations présentent des couples proie-prédateur et leurs adaptations respectives (camouflage, vitesse, venin, épines, mimétisme). Les élèves circulent avec une fiche et identifient pour chaque couple la stratégie d'attaque et la stratégie de défense.

Préparation et détails

Analysez les adaptations des proies et des prédateurs.

Conseil de facilitation: Avec la Galerie marchande 'Adaptations des proies et prédateurs', encouragez les élèves à circuler activement entre les stations, à observer attentivement les adaptations et à noter les liens spécifiques entre proie et prédateur.

Setup: Espace mural dégagé ou tables disposées en périphérie de la salle

Materials: Papier grand format ou panneaux d'affichage, Feutres et marqueurs, Post-it pour les retours critiques

• Comprendre
• Appliquer
• Analyser
• Créer
• Compétences relationnelles
• Conscience sociale

Étude de cas

⏱ 30 min·Petits groupes

Expérimentation : Compétition entre lentilles d'eau

Les élèves cultivent deux espèces de lentilles d'eau (Lemna) : seules et ensemble dans le même récipient. Après deux semaines, ils comparent la croissance pour observer l'exclusion compétitive et discutent des facteurs limitants.

Préparation et détails

Distinguez la compétition intraspécifique et la compétition interspécifique.

Conseil de facilitation: Dans l'expérimentation 'Compétition entre lentilles d'eau', observez attentivement la croissance des lentilles dans les différentes conditions pour que les élèves puissent clairement comparer les résultats et identifier la compétition par exploitation.

Setup: Groupes de travail en îlots avec dossiers documentaires

Materials: Dossier d'étude de cas (3 à 5 pages), Grille d'analyse méthodologique, Support de présentation des conclusions

• Analyser
• Évaluer
• Créer
• Prise de décision
• Autogestion

Enseigner ce sujet

Pour aborder la compétition et la prédation, privilégiez des approches où les élèves manipulent des données ou des situations concrètes. Évitez de présenter ces relations comme de simples définitions. Il est essentiel de souligner leur rôle régulateur et adaptatif dans les écosystèmes, en montrant que la compétition n'est pas toujours directe et que la prédation est nécessaire à l'équilibre.

À quoi s’attendre

Les élèves démontreront une compréhension nuancée de la compétition et de la prédation, en expliquant comment elles influencent les cycles de vie, les adaptations et la structure des communautés. Ils seront capables d'identifier ces relations dans des contextes variés et d'analyser leurs impacts sur la biodiversité.

Attention à ces idées reçues

Idée reçue courante

Lors de la simulation 'La course proies-prédateurs', les élèves pourraient croire que le rôle du prédateur est uniquement 'méchant' ou négatif pour l'écosystème simulé.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Après la simulation 'La course proies-prédateurs', discutez des conséquences d'une absence de prédateurs (explosion de la population de proies) et du rôle de régulation que le prédateur a joué pour maintenir l'équilibre dans le jeu.

Idée reçue courante

Pendant l'expérimentation 'Compétition entre lentilles d'eau', les élèves pourraient penser que la compétition n'existe que lorsqu'il y a un contact physique direct entre les organismes.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Dans l'expérimentation 'Compétition entre lentilles d'eau', demandez aux élèves de comparer la croissance des lentilles cultivées seules par rapport à celles cultivées ensemble, pour illustrer la compétition par exploitation où les ressources sont limitées même sans interaction directe.

Idées d'évaluation

Vérification rapide

Après la simulation 'La course proies-prédateurs', demandez aux élèves d'écrire une phrase pour décrire comment les règles du jeu simulent la compétition ou la prédation, et quel était l'objectif de chaque rôle (survivre, capturer).

Question de discussion

Suite à l'analyse de données du cycle lièvre-lynx, lancez une discussion : 'Comment les fluctuations observées dans les données historiques du cycle lièvre-lynx démontrent-elles l'interdépendance entre proie et prédateur et l'importance de la régulation des populations ?'

Billet de sortie

Après avoir observé les adaptations dans la Galerie marchande 'Adaptations des proies et prédateurs', demandez aux élèves de nommer une adaptation spécifique d'une proie et une adaptation spécifique d'un prédateur, et d'expliquer brièvement comment chaque adaptation augmente leurs chances de survie dans le contexte de leur relation.

Extensions et étayage

• Défi : Pour les élèves qui terminent rapidement l'analyse de données lièvre-lynx, demandez-leur de rechercher et présenter un autre exemple de cycle proie-prédateur observé dans un écosystème différent.
• Échafaudage : Pour les élèves ayant des difficultés avec la simulation, fournissez-leur des fiches visuelles rappelant les règles de déplacement et de capture pour chaque rôle (proie, prédateur).
• Exploration approfondie : Proposez aux élèves qui ont terminé l'expérimentation sur les lentilles d'eau de rechercher les stratégies d'évitement de la compétition utilisées par d'autres espèces végétales ou animales.

Vocabulaire clé

Compétition intraspécifique	Conflit entre des individus de la même espèce pour l'accès à des ressources limitées comme la nourriture, l'espace ou les partenaires sexuels.
Compétition interspécifique	Conflit entre des individus d'espèces différentes pour l'accès à des ressources limitées, affectant la croissance, la survie et la reproduction des populations impliquées.
Prédation	Relation écologique où un organisme, le prédateur, capture et consomme un autre organisme, la proie.
Adaptation	Caractéristique héritée, morphologique, physiologique ou comportementale, qui augmente les chances de survie et de reproduction d'un organisme dans son environnement.
Camouflage	Stratégie adaptative permettant à un organisme de se dissimuler dans son environnement, souvent par la couleur ou la forme, pour échapper aux prédateurs ou surprendre ses proies.