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Parcourir par niveau: 4ème

France · Programmes Officiels

4ème Exploration du Vivant et de la Planète Terre

Ce programme de 4ème approfondit la compréhension des phénomènes dynamiques de la Terre et les mécanismes biologiques de la reproduction et de la transmission de la vie. Les élèves développent une pensée systémique pour relier les structures microscopiques aux enjeux planétaires.

6 unités·57 sujets·Âges 13-14

01La dynamique interne de la Terre

12 sujets·1er Trimestre

Étude de la tectonique des plaques, des séismes et du volcanisme pour comprendre l'activité géologique de notre planète.

Les méthodes d'étude de la Terre interne

Les élèves analysent les méthodes d'étude de la Terre (ondes sismiques, forages) pour modéliser sa structure en couches.

Carte conceptuelleCercle de recherche
Structure en couches de la Terre

Les élèves modélisent la structure interne de la Terre en couches (croûte, manteau, noyau) et leurs propriétés.

Jeu de simulationCarte conceptuelle
Preuves du mouvement des plaques

Analyse des données GPS, de la répartition des séismes et du volcanisme pour prouver le mouvement des plaques.

Étude de casCercle de rechercheCarte conceptuelle
Les forces motrices de la tectonique

Les élèves identifient les mécanismes (convection mantellique, poussée des dorsales, traction des plaques) qui animent les plaques.

Jeu de simulationClasse inversée
Divergence: dorsales et rifts

Les élèves étudient les zones de divergence, la formation de nouvelle croûte océanique et les phénomènes géologiques associés.

Jeu de simulationCarte conceptuelle
Convergence: subduction et collision

Les élèves examinent les zones de convergence, la formation des chaînes de montagnes et les fosses océaniques.

Étude de casPuzzle
Les séismes: mécanismes et ondes

Les élèves étudient les mécanismes de rupture des roches, la propagation des ondes sismiques et leurs effets en surface.

Jeu de simulationCercle de recherche
Volcanisme effusif et explosif

Les élèves distinguent les volcans effusifs et explosifs, et décrivent les produits émis lors des éruptions.

Galerie marchandeÉtude de cas
Prévision et surveillance des séismes

Les élèves examinent les méthodes de surveillance sismique et les défis de la prévision des séismes.

Cercle de recherchePanel d'experts
Prévision et surveillance des volcans

Les élèves étudient les techniques de surveillance volcanique et les indicateurs d'une éruption imminente.

Étude de casJeu de simulation
Aménagement du territoire face aux risques

Les élèves examinent les mesures d'aménagement du territoire pour réduire la vulnérabilité aux risques géologiques.

Matrice de décisionAssemblée citoyenne
Éducation et gestion de crise

Les élèves étudient l'importance de l'éducation des populations et des plans d'urgence en cas de catastrophe naturelle.

Jeu de rôleAssemblée citoyenneJeu de simulation

02La transmission de la vie chez l'Homme

10 sujets·1er Trimestre

Analyse des changements physiologiques à la puberté et des mécanismes biologiques de la reproduction humaine.

Les caractères sexuels primaires

Les élèves identifient les organes reproducteurs masculins et féminins et leurs fonctions.

Rotation par ateliersGalerie marchande
Les caractères sexuels secondaires et la puberté

Les élèves identifient les transformations physiques visibles à la puberté et le rôle des hormones.

Rotation par ateliersPenser-Partager-Présenter
Le système hormonal de la reproduction

Étude des transformations physiques et hormonales lors de la puberté et du fonctionnement des organes reproducteurs.

Étude de casMatrice de décisionRotation par ateliers
Le cycle ovarien et la production d'ovules

Les élèves décrivent les événements hormonaux et physiologiques qui régulent le cycle ovarien féminin.

Carte conceptuelleJeu de simulation
Le cycle utérin et la menstruation

Les élèves décrivent les changements de l'utérus au cours du cycle menstruel et le phénomène de menstruation.

Carte conceptuelleJeu de simulation
La spermatogenèse et les spermatozoïdes

Les élèves étudient la production des spermatozoïdes et leur structure.

Galerie marchandeClasse inversée
La fécondation et la formation du zygote

Les élèves étudient les étapes de la rencontre des gamètes, la formation du zygote et l'implantation.

Galerie marchandeCercle de recherche
Le développement embryonnaire précoce

Examen des étapes de la fécondation, du développement embryonnaire et des échanges placentaires.

Galerie marchandeCercle de rechercheÉtude de cas
La grossesse et le rôle du placenta

Les élèves décrivent les principales étapes du développement fœtal et les fonctions du placenta.

Étude de casPanel d'experts
L'accouchement et la naissance

Les élèves décrivent les mécanismes de l'accouchement et les hormones impliquées.

Jeu de simulationÉtude de cas

03Génétique : l'unité et la diversité

6 sujets·1er Trimestre

Exploration de l'information génétique contenue dans les cellules et de sa transmission au fil des générations.

Localisation de l'information génétique

Localisation de l'information héréditaire dans le noyau et étude de la structure des chromosomes.

Cercle de rechercheGalerie marchande
Les chromosomes et le caryotype

Les élèves observent des caryotypes et comprennent le rôle des chromosomes dans la détermination des caractères.

Étude de casRotation par ateliers
L'ADN: structure et fonction

Les élèves découvrent la structure de l'ADN et son rôle de support de l'information génétique.

Carte conceptuelleClasse inversée
Gènes, allèles et caractères

Les élèves définissent les concepts de gène et d'allèle, et leur influence sur les caractères héréditaires.

Penser-Partager-PrésenterApprentissage par problèmes
La mitose: reproduction conforme des cellules

Les élèves décrivent le processus de la mitose et son rôle dans la croissance et le renouvellement cellulaire.

Jeu de simulationCarte conceptuelle
La méiose: formation des gamètes

Les élèves décrivent le processus de la méiose et son rôle dans la réduction du nombre de chromosomes.

Jeu de simulationCarte conceptuelle

04Le système nerveux et l'environnement

9 sujets·2e Trimestre

Étude de la communication nerveuse, de la perception sensorielle et de l'impact des comportements sur le cerveau.

Organisation du système nerveux central

Les élèves identifient les principales structures du système nerveux central (cerveau, moelle épinière) et leurs fonctions.

Carte conceptuelleGalerie marchande
Le système nerveux périphérique

Les élèves identifient les nerfs et leur rôle dans la connexion entre le système nerveux central et le reste du corps.

Carte conceptuelleRotation par ateliers
Le neurone: structure et message nerveux

Les élèves décrivent la structure d'un neurone et le principe de la transmission de l'influx nerveux.

Classe inverséeJeu de simulation
La synapse et la transmission chimique

Les élèves étudient la transmission du message nerveux au niveau des synapses et le rôle des neurotransmetteurs.

Jeu de simulationCarte conceptuelle
La commande du mouvement volontaire

Analyse du trajet du message nerveux, des récepteurs sensoriels aux effecteurs musculaires.

Cercle de rechercheCarte conceptuelleÉtude de cas
Les réflexes et leur importance

Les élèves distinguent les mouvements réflexes des mouvements volontaires et leurs circuits nerveux.

Jeu de simulationÉtude de cas
La perception visuelle

Les élèves étudient le fonctionnement de l'œil, la formation des images et la perception des couleurs.

Apprentissage expérientielRotation par ateliers
La perception auditive

Les élèves étudient le fonctionnement de l'oreille, la transmission du son et la perception auditive.

Apprentissage expérientielRotation par ateliers
Les autres sens: toucher, goût, odorat

Les élèves étudient le fonctionnement des récepteurs sensoriels du toucher, du goût et de l'odorat.

Apprentissage expérientielRotation par ateliers

05Relations au sein des écosystèmes

10 sujets·2e Trimestre

Analyse des interactions entre les êtres vivants et leur milieu, et l'impact des activités humaines sur la biodiversité.

Composants biotiques et abiotiques

Les élèves définissent les composants biotiques et abiotiques d'un écosystème et leurs interactions.

Apprentissage expérientielCarte conceptuelle
Les producteurs et la photosynthèse

Les élèves étudient le rôle des producteurs (plantes) et le processus de la photosynthèse.

Jeu de simulationClasse inversée
Les consommateurs et les niveaux trophiques

Les élèves identifient les différents niveaux de consommateurs (primaires, secondaires, tertiaires) dans un écosystème.

Rotation par ateliersCarte conceptuelle
Les décomposeurs et le recyclage de la matière

Les élèves étudient le rôle des décomposeurs (bactéries, champignons) dans le recyclage de la matière organique.

Apprentissage expérientielRotation par ateliers
Chaînes et réseaux trophiques

Les élèves construisent des chaînes alimentaires et des réseaux trophiques pour illustrer les relations de nutrition.

Rotation par ateliersApprentissage par projet
Flux de matière et d'énergie

Étude des réseaux trophiques et du recyclage de la matière organique par les décomposeurs.

Apprentissage expérientielRotation par ateliersApprentissage par projet
Compétition et prédation

Les élèves explorent les relations de compétition et de prédation entre espèces.

Étude de casJeu de rôle
Symbiose et parasitisme

Les élèves explorent les relations de symbiose (mutualisme, commensalisme) et de parasitisme.

Étude de casJeu de rôle
Les niveaux de la biodiversité

Les élèves définissent la biodiversité et ses trois niveaux (génétique, spécifique, écosystémique).

Carte conceptuelleGalerie marchande
L'impact de l'Homme sur les écosystèmes

Examen des conséquences de l'exploitation des ressources et de l'aménagement du territoire sur les équilibres naturels.

Jeu de rôleÉtude de casApprentissage expérientiel

06Le monde microbien et la santé

10 sujets·3e Trimestre

Découverte de la diversité des micro-organismes et des moyens de défense de l'organisme contre les pathogènes.

La diversité des micro-organismes

Les élèves découvrent les différents types de micro-organismes (bactéries, virus, champignons, protistes) et leurs caractéristiques.

Galerie marchandeCarte conceptuelle
Le microbiote humain

Les élèves étudient le rôle du microbiote humain (intestinal, cutané) dans le maintien de la santé.

Cercle de rechercheÉtude de cas
Micro-organismes pathogènes et contamination

Distinction entre microbiote bénéfique et micro-organismes pathogènes, et étude des modes de contamination.

Cercle de rechercheGalerie marchandePenser-Partager-Présenter
Les barrières naturelles de l'organisme

Les élèves identifient les premières lignes de défense du corps contre les agents pathogènes (peau, muqueuses, sécrétions).

Rotation par ateliersApprentissage expérientiel
La réaction inflammatoire: immunité innée

Les élèves décrivent les étapes de la réaction inflammatoire et le rôle des cellules immunitaires non spécifiques.

Jeu de simulationCarte conceptuelle
L'immunité adaptative: lymphocytes

Les élèves découvrent le rôle des lymphocytes et la spécificité de la réponse immunitaire acquise.

PuzzleCercle de recherche
La mémoire immunitaire

Les élèves comprennent le principe de la mémoire immunitaire et son importance pour la protection à long terme.

Étude de casCarte conceptuelle
La vaccination

Les élèves distinguent la vaccination et la sérothérapie comme moyens de prévention et de traitement des infections.

Débat formelPanel d'experts
La sérothérapie

Les élèves comprennent le principe de la sérothérapie et ses applications.

Étude de casCercle de recherche
Les antibiotiques et leur action

Les élèves comprennent le mode d'action des antibiotiques sur les bactéries.

Apprentissage par problèmesÉtude de cas