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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.

01La dynamique interne de la Terre
Étude de la tectonique des plaques, des séismes et du volcanisme pour comprendre l'activité géologique de notre planète.
Les élèves analysent les méthodes d'étude de la Terre (ondes sismiques, forages) pour modéliser sa structure en couches.
Les élèves modélisent la structure interne de la Terre en couches (croûte, manteau, noyau) et leurs propriétés.
Analyse des données GPS, de la répartition des séismes et du volcanisme pour prouver le mouvement des plaques.
Les élèves identifient les mécanismes (convection mantellique, poussée des dorsales, traction des plaques) qui animent les plaques.
Les élèves étudient les zones de divergence, la formation de nouvelle croûte océanique et les phénomènes géologiques associés.
Les élèves examinent les zones de convergence, la formation des chaînes de montagnes et les fosses océaniques.
Les élèves étudient les mécanismes de rupture des roches, la propagation des ondes sismiques et leurs effets en surface.
Les élèves distinguent les volcans effusifs et explosifs, et décrivent les produits émis lors des éruptions.
Les élèves examinent les méthodes de surveillance sismique et les défis de la prévision des séismes.
Les élèves étudient les techniques de surveillance volcanique et les indicateurs d'une éruption imminente.
Les élèves examinent les mesures d'aménagement du territoire pour réduire la vulnérabilité aux risques géologiques.
Les élèves étudient l'importance de l'éducation des populations et des plans d'urgence en cas de catastrophe naturelle.

02La transmission de la vie chez l'Homme
Analyse des changements physiologiques à la puberté et des mécanismes biologiques de la reproduction humaine.
Les élèves identifient les organes reproducteurs masculins et féminins et leurs fonctions.
Les élèves identifient les transformations physiques visibles à la puberté et le rôle des hormones.
Étude des transformations physiques et hormonales lors de la puberté et du fonctionnement des organes reproducteurs.
Les élèves décrivent les événements hormonaux et physiologiques qui régulent le cycle ovarien féminin.
Les élèves décrivent les changements de l'utérus au cours du cycle menstruel et le phénomène de menstruation.
Les élèves étudient la production des spermatozoïdes et leur structure.
Les élèves étudient les étapes de la rencontre des gamètes, la formation du zygote et l'implantation.
Examen des étapes de la fécondation, du développement embryonnaire et des échanges placentaires.
Les élèves décrivent les principales étapes du développement fœtal et les fonctions du placenta.
Les élèves décrivent les mécanismes de l'accouchement et les hormones impliquées.

03Génétique : l'unité et la diversité
Exploration de l'information génétique contenue dans les cellules et de sa transmission au fil des générations.
Localisation de l'information héréditaire dans le noyau et étude de la structure des chromosomes.
Les élèves observent des caryotypes et comprennent le rôle des chromosomes dans la détermination des caractères.
Les élèves découvrent la structure de l'ADN et son rôle de support de l'information génétique.
Les élèves définissent les concepts de gène et d'allèle, et leur influence sur les caractères héréditaires.
Les élèves décrivent le processus de la mitose et son rôle dans la croissance et le renouvellement cellulaire.
Les élèves décrivent le processus de la méiose et son rôle dans la réduction du nombre de chromosomes.

04Le système nerveux et l'environnement
Étude de la communication nerveuse, de la perception sensorielle et de l'impact des comportements sur le cerveau.
Les élèves identifient les principales structures du système nerveux central (cerveau, moelle épinière) et leurs fonctions.
Les élèves identifient les nerfs et leur rôle dans la connexion entre le système nerveux central et le reste du corps.
Les élèves décrivent la structure d'un neurone et le principe de la transmission de l'influx nerveux.
Les élèves étudient la transmission du message nerveux au niveau des synapses et le rôle des neurotransmetteurs.
Analyse du trajet du message nerveux, des récepteurs sensoriels aux effecteurs musculaires.
Les élèves distinguent les mouvements réflexes des mouvements volontaires et leurs circuits nerveux.
Les élèves étudient le fonctionnement de l'œil, la formation des images et la perception des couleurs.
Les élèves étudient le fonctionnement de l'oreille, la transmission du son et la perception auditive.
Les élèves étudient le fonctionnement des récepteurs sensoriels du toucher, du goût et de l'odorat.

05Relations au sein des écosystèmes
Analyse des interactions entre les êtres vivants et leur milieu, et l'impact des activités humaines sur la biodiversité.
Les élèves définissent les composants biotiques et abiotiques d'un écosystème et leurs interactions.
Les élèves étudient le rôle des producteurs (plantes) et le processus de la photosynthèse.
Les élèves identifient les différents niveaux de consommateurs (primaires, secondaires, tertiaires) dans un écosystème.
Les élèves étudient le rôle des décomposeurs (bactéries, champignons) dans le recyclage de la matière organique.
Les élèves construisent des chaînes alimentaires et des réseaux trophiques pour illustrer les relations de nutrition.
Étude des réseaux trophiques et du recyclage de la matière organique par les décomposeurs.
Les élèves explorent les relations de compétition et de prédation entre espèces.
Les élèves explorent les relations de symbiose (mutualisme, commensalisme) et de parasitisme.
Les élèves définissent la biodiversité et ses trois niveaux (génétique, spécifique, écosystémique).
Examen des conséquences de l'exploitation des ressources et de l'aménagement du territoire sur les équilibres naturels.

06Le monde microbien et la santé
Découverte de la diversité des micro-organismes et des moyens de défense de l'organisme contre les pathogènes.
Les élèves découvrent les différents types de micro-organismes (bactéries, virus, champignons, protistes) et leurs caractéristiques.
Les élèves étudient le rôle du microbiote humain (intestinal, cutané) dans le maintien de la santé.
Distinction entre microbiote bénéfique et micro-organismes pathogènes, et étude des modes de contamination.
Les élèves identifient les premières lignes de défense du corps contre les agents pathogènes (peau, muqueuses, sécrétions).
Les élèves décrivent les étapes de la réaction inflammatoire et le rôle des cellules immunitaires non spécifiques.
Les élèves découvrent le rôle des lymphocytes et la spécificité de la réponse immunitaire acquise.
Les élèves comprennent le principe de la mémoire immunitaire et son importance pour la protection à long terme.
Les élèves distinguent la vaccination et la sérothérapie comme moyens de prévention et de traitement des infections.
Les élèves comprennent le principe de la sérothérapie et ses applications.
Les élèves comprennent le mode d'action des antibiotiques sur les bactéries.