Sciences de la vie et de la Terre · 4ème

Idées d’apprentissage actif

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.

• Programmes Officiels
• MEN: Cycle 4 - Écosystèmes et services écosystémiques
• MEN: Cycle 4 - Relations au sein des écosystèmes

• 30–45 min
• Binômes → Classe entière
• 4 activités

Activité 01

• 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.

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.

À observer

Présentez aux élèves deux scénarios : un où des individus de la même espèce se disputent un territoire, et un autre où un renard chasse une souris. Demandez-leur d'écrire une phrase pour chaque scénario en identifiant le type de relation (compétition intraspécifique, prédation) et la ressource convoitée.

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

Activité 02

• 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.

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.

À observer

Lancez une discussion en demandant : 'Comment les adaptations d'une proie, comme la vitesse ou le camouflage, influencent-elles les adaptations du prédateur, comme la vision ou la stratégie de chasse ?' Encouragez les élèves à donner des exemples précis d'espèces.

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

Activité 03

• 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.

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.

À observer

Sur un petit papier, demandez aux élèves de nommer une adaptation spécifique d'une proie et une adaptation spécifique d'un prédateur. Ils doivent ensuite expliquer brièvement comment chaque adaptation améliore leurs chances de survie dans leur écosystème respectif.

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

Activité 04

• 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.

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.

À observer

Présentez aux élèves deux scénarios : un où des individus de la même espèce se disputent un territoire, et un autre où un renard chasse une souris. Demandez-leur d'écrire une phrase pour chaque scénario en identifiant le type de relation (compétition intraspécifique, prédation) et la ressource convoitée.

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

Quelques notes pour enseigner cette unité

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.

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.

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Attention à ces idées reçues

• 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.

  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.

• 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.

  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.

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Méthodes utilisées dans ce dossier

• Jeu de simulation
• Étude de cas
• Galerie marchande