Sciences de la vie et de la Terre · Seconde

Idées d’apprentissage actif

Définition et caractéristiques d'un agrosystème

Aborder les agrosystèmes par l'action permet aux élèves de construire activement leur compréhension des différences entre écosystèmes naturels et agricoles. Les méthodes actives favorisent une meilleure rétention et une compréhension plus profonde des flux de matière et d'énergie.

• Programmes Officiels
• MEN: Lycee - Fonctionnement des agrosystèmes
• MEN: Lycee - Production de biomasse

• 45–55 min
• Binômes → Classe entière
• 3 activités

Activité 01

• Carte conceptuelle
• 45 min · Binômes

Comparaison de flux : Forêt vs Champ de maïs

Les élèves reçoivent deux schémas incomplets représentant les cycles de l'azote et du carbone. Ils doivent identifier où se situent les pertes et les apports extérieurs dans chaque système, puis calculer le bilan de matière pour justifier l'usage des engrais.

Distinguez un agrosystème d'un écosystème naturel en termes de structure et de fonctionnement.

Conseil de facilitation

Lors de la 'Comparaison de flux', assurez-vous que les élèves identifient correctement les éléments manquants dans les schémas de cycles de carbone et d'azote pour chaque type de système.

À observer

Présentez aux élèves deux schémas : l'un d'une forêt, l'autre d'une parcelle de blé. Demandez-leur d'identifier 3 différences majeures dans la structure (nombre d'espèces, complexité) et 2 différences dans le fonctionnement (flux de matière, rôle de l'humain).

• Comprendre
• Analyser
• Créer
• Conscience de soi
• Autogestion

Activité 02

• Jeu de simulation
• 50 min · Petits groupes

Jeu de simulation: Le jeu du rendement

En petits groupes, les élèves gèrent une parcelle virtuelle. Ils doivent choisir leurs intrants et leur type de culture (animale ou végétale) pour nourrir une population donnée. Ils découvrent ainsi que la production de viande nécessite beaucoup plus de surface et d'énergie que la production végétale.

Expliquez comment l'Homme modifie les flux de matière et d'énergie dans un agrosystème.

Conseil de facilitation

Dans la 'Simulation : Le jeu du rendement', guidez les groupes pour qu'ils justifient leurs choix d'intrants en fonction des objectifs de rendement et des contraintes environnementales.

À observer

Sur un post-it, demandez aux élèves de définir en une phrase ce qu'est l'exportation de biomasse dans un agrosystème et de donner un exemple concret de cette exportation.

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

Activité 03

• Rotation par ateliers
• 55 min · Petits groupes

Rotation par ateliers: Les types d'agrosystèmes

Trois ateliers présentent des systèmes différents : une monoculture intensive, un élevage hors-sol et un jardin en permaculture. Les élèves doivent noter pour chaque poste les entrées (énergie, intrants) et les sorties (produits, déchets, pollution).

Analysez les objectifs de production d'un agrosystème.

Conseil de facilitation

Pendant la 'Station Rotation', aidez les élèves à relier les caractéristiques de chaque système présenté (monoculture, élevage hors-sol, etc.) aux principes généraux de la gestion des agrosystèmes.

À observer

Lancez une discussion : 'Pourquoi un agriculteur doit-il apporter des engrais à son champ alors que la nature recycle la matière morte dans une forêt ?' Guidez la discussion vers les notions d'exportation de biomasse et de déséquilibre des flux.

• Mémoriser
• Comprendre
• Appliquer
• Analyser
• Autogestion
• Compétences relationnelles

Quelques notes pour enseigner cette unité

L'enseignement des agrosystèmes gagne à utiliser des analogies concrètes pour illustrer des concepts abstraits comme la photosynthèse ou les cycles biogéochimiques. Il est essentiel de mettre l'accent sur la différence fondamentale de gestion de la biomasse entre les écosystèmes naturels et les agrosystèmes, qui est souvent une source de confusion.

Les élèves démontrent une compréhension claire des caractéristiques spécifiques des agrosystèmes, notamment la simplification, le contrôle humain et l'exportation de biomasse. Ils peuvent comparer ces systèmes aux écosystèmes naturels et identifier les impacts des interventions humaines.

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Attention à ces idées reçues

• Lors de la 'Comparaison de flux', les élèves peuvent penser qu'un champ de maïs est un milieu naturel.

  Utilisez les schémas fournis pour la 'Comparaison de flux' afin de montrer comment la biodiversité est réduite volontairement dans le champ de maïs par rapport à la forêt, mettant en évidence la simplification du réseau trophique et le contrôle humain.

• Pendant la 'Simulation : Le jeu du rendement', les élèves pourraient considérer les engrais comme la seule source de 'nourriture' pour les plantes.

  Dans le cadre de la 'Simulation : Le jeu du rendement', lors de la discussion sur les intrants, rappelez aux élèves que les plantes produisent leur propre nourriture par photosynthèse et que les engrais fournissent des minéraux essentiels à leur croissance, comme des matériaux de construction sur un chantier.

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Méthodes utilisées dans ce dossier

• Carte conceptuelle
• Jeu de simulation
• Rotation par ateliers