La biodiversité dans les agrosystèmes

Les élèves apprennent mieux cette notion en manipulant des données concrètes et en vivant des situations problématiques. La biodiversité dans les agrosystèmes est un concept abstrait qui prend sens lorsque les élèves comparent des situations réelles, modélisent des crises et débattent des enjeux.

• Seconde
• SVT Seconde : Comprendre le Vivant et son Environnement
• 4 activités
• 35 min–50 min

Objectifs d’apprentissage

1. Comparer la richesse spécifique et fonctionnelle d'un agrosystème (ex: monoculture) et d'un écosystème naturel (ex: forêt).
2. Expliquer les mécanismes par lesquels la sélection variétale et l'usage d'intrants simplifient la structure des agrosystèmes.
3. Analyser les conséquences de la réduction de la diversité génétique des cultures sur leur résilience face aux maladies et aux changements climatiques.
4. Évaluer l'impact de la simplification des agrosystèmes sur les services écosystémiques (pollinisation, régulation des ravageurs).

Étude de cas

⏱ 45 min·Petits groupes

Comparaison Biodiversité: Grille d'Observation

Fournissez des photos ou échantillons d'un champ de monoculture et d'une prairie naturelle. Les élèves remplissent une grille pour compter espèces végétales, insectes et oiseaux visibles. Ils discutent ensuite des différences en termes de diversité et de résilience.

Préparation et détails

Comparez la biodiversité d'un agrosystème avec celle d'un écosystème naturel.

Conseil de facilitation: Pendant la Comparaison Biodiversité, guidez les groupes pour qu'ils notent non seulement les espèces visibles mais aussi les interactions observées entre elles.

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

Étude de cas

⏱ 50 min·Petits groupes

Modélisation Monoculture: Simulation de Crise

En petits groupes, les élèves plantent des graines identiques dans un plateau (monoculture) et variées dans un autre. Ils introduisent un 'ravageur' simulé (sel, eau salée) et observent les effets sur la survie. Ils notent les observations et proposent des solutions.

Préparation et détails

Expliquez comment l'Homme simplifie la biodiversité pour optimiser la production alimentaire.

Conseil de facilitation: Lors de la Modélisation Monoculture, demandez aux élèves d'enregistrer chaque étape de la simulation pour analyser ensuite les causes des crises.

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

Étude de cas

⏱ 40 min·Classe entière

Débat Agrosystèmes: Pour et Contre

Divisez la classe en deux camps: défenseurs de la monoculture pour la productivité, opposants pour la biodiversité. Chaque groupe prépare des arguments basés sur des données fournies, puis débat avec modération. Terminez par un vote et une synthèse.

Préparation et détails

Analysez les risques associés à la monoculture et à la perte de diversité génétique des cultures.

Conseil de facilitation: Pendant le Débat Agrosystèmes, structurez les temps de parole pour que chaque argument soit étayé par des exemples concrets tirés de leurs recherches.

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

Étude de cas

⏱ 35 min·Binômes

Cartographie Locale: Biodiversité Agricole

Les élèves cartographient un agrosystème proche (via Google Earth ou sortie terrain) en identifiant zones de monoculture et diversifiées. Ils quantifient la biodiversité via indices simples et proposent des améliorations durables.

Préparation et détails

Comparez la biodiversité d'un agrosystème avec celle d'un écosystème naturel.

Conseil de facilitation: Pour la Cartographie Locale, insistez sur l'utilisation de légendes précises pour que les données soient comparables entre groupes.

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

Les enseignants expérimentés commencent par des observations directes avant d'introduire les concepts théoriques. Ils évitent de présenter la biodiversité comme une simple liste d'espèces, mais comme un réseau d'interactions. La clé est de lier chaque activité à une question concrète : 'Pourquoi ce champ a-t-il moins d'oiseaux que la haie voisine ?' La recherche montre que les élèves retiennent mieux quand ils relient leurs constats à des enjeux locaux et globaux.

À quoi s’attendre

Les élèves distinguent clairement les caractéristiques des agrosystèmes et des écosystèmes naturels, identifient les impacts humains sur la biodiversité et proposent des solutions adaptées. Leur réflexion montre une compréhension des liens entre simplification des systèmes et vulnérabilités écologiques.

Attention à ces idées reçues

Idée reçue courante

Pendant Comparaison Biodiversité, les élèves pensent souvent que les agrosystèmes ont toujours plus de biodiversité que les écosystèmes naturels.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Pendant Comparaison Biodiversité, demandez aux élèves de compléter une grille d'observation avec des colonnes pour 'espèces cultivées', 'espèces sauvages associées' et 'interactions observées'. Comparez ensuite les résultats entre un écosystème naturel (prairie, haie) et un agrosystème (champ de blé, verger).

Idée reçue courante

Pendant Modélisation Monoculture, les élèves sous-estiment les risques de la monoculture en pensant qu'elle maximise les rendements sans conséquences.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Pendant Modélisation Monoculture, lancez une simulation en deux phases : d'abord un agrosystème diversifié, puis une monoculture. Demandez aux élèves de noter les changements dans la population de ravageurs et la santé des plants après chaque phase.

Idée reçue courante

Pendant Débat Agrosystèmes, les élèves croient que la perte de diversité génétique n'affecte que les plantes cultivées.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Pendant Débat Agrosystèmes, distribuez une liste d'espèces animales et végétales dépendantes des cultures locales. Demandez aux élèves de tracer des flèches pour montrer les liens alimentaires et de discuter des impacts si une espèce cultivée disparaît.

Idées d'évaluation

Question de discussion

Après Comparaison Biodiversité, présentez deux photos : une forêt dense et un champ de maïs. Demandez aux élèves de remplir un tableau comparatif sur leur cahier en répondant à : 'Quelles différences observez-vous en termes de diversité d'espèces végétales et animales ? Comment expliquez-vous ces différences en lien avec l'action humaine ?'

Billet de sortie

Après Modélisation Monoculture, demandez aux élèves d'écrire sur un post-it le nom d'un service écosystémique (ex : pollinisation) et d'expliquer en une phrase comment la monoculture peut le menacer. Conservez ces post-its pour évaluer la compréhension des liens de cause à effet.

Vérification rapide

Pendant Cartographie Locale, projetez une carte vierge au tableau et demandez à chaque groupe de placer un élément de biodiversité agricole (haie, mare, culture diversifiée) et d'expliquer son rôle. Évaluez la précision des légendes et la pertinence des explications.

Extensions et étayage

• Challenge : Proposez aux élèves de concevoir un agrosystème résilient en intégrant trois pratiques différentes (rotation des cultures, bandes enherbées, culture de couverture) et évaluez leur impact sur la biodiversité simulée.
• Scaffolding : Fournissez aux élèves une grille pré-remplie avec des exemples d'espèces à rechercher pour la Comparaison Biodiversité, en ciblant d'abord les plus visibles.
• Deeper : Invitez un agriculteur local ou un écologue à discuter avec la classe des compromis entre rendement et biodiversité, en s'appuyant sur les données de la Cartographie Locale.

Vocabulaire clé

Agrosystème	Un écosystème modifié par l'homme pour la production agricole, incluant les cultures, le bétail et les infrastructures associées.
Monoculture	La culture exclusive d'une seule espèce végétale sur une grande surface, réduisant la diversité des espèces présentes.
Biodiversité fonctionnelle	La variété des rôles écologiques joués par les organismes au sein d'un écosystème, essentiels à son fonctionnement et à sa stabilité.
Services écosystémiques	Les bénéfices que les sociétés humaines tirent des écosystèmes, tels que la pollinisation, la purification de l'eau ou la régulation du climat.
Sélection variétale	Le processus de choix et de reproduction des plantes ou animaux présentant des caractères jugés souhaitables par l'homme, menant à la création de variétés spécifiques.