Exemples pour le 2nd degré

Sciences de la vie et de la Terre

Classe de première ES

PARTIE I : LA PLANETE TERRE ET SON ENVIRONNEMENT

Rappel des objectifs généraux (extraits)

Trois thèmes porteurs d'un questionnement sur l'environnement sont proposés, avec des approches qui vont de l'objet biologique aux considérations mondialistes. Ils s'inscrivent dans la perspective de développer les interactions avec l'enseignement de la géographie et de sciences économiques. Les thèmes au choix sont :

1)un thème sur l'alimentation et l'environnement qui peut permettre une approche à la fois individuelle et globale. Il comporte trois parties : les besoins alimentaires (dans le prolongement du programme de troisième), les paramètres de la production qui doit permettre de satisfaire les besoins, les conséquences environnementales de certaines pratiques agricoles ;

2)un thème sur la gestion d'une ressource biologique - le bois - dont les propriétés physiques et chimiques justifient l'emploi comme matériau de l'industrie. Son exploitation a des conséquences en termes d'impact sur l'environnement (pollutions) et nécessite la gestion des écosystèmes. Ce dernier point prolonge certains aspects du programme de seconde ;

3)un thème touchant à une ressource naturelle - l'eau - composant indispensable aux êtres vivants, et dont l'inégale répartition a des retombées économiques et sociales très importantes.

L'éclairage général du programme s'inscrit dans les idées directrices de l'EEDD :

  • des questions...à différentes échelles (de l'objet biologique aux considérations mondialistes)
  • la prise en compte de la complexité dans la discipline et en interaction avec d'autres disciplines

1 - Alimentation, production alimentaire, environnement

ProgrammeLiaison possible avec l'EEDD

Ce thème est une approche à la fois individuelle et globale des problèmes de l'alimentation des hommes sur la planète. Il fait ressortir les apports nécessaires au maintien de l'organisme en réinvestissant des connaissances de la classe de troisième. Il permet également une étude des déséquilibres de la consommation et de la production avec leurs incidences individuelles (pathologies) ou collectives (en terme de santé ou d'atteintes à la qualité de l'environnement par des pollutions chimiques, biologiques ou génétiques...). Ce thème doit permettre de poser scientifiquement des questions sur "Quels aliments pour nourrir demain 6 milliards d'hommes ? " en considérant à la fois l'individu et son environnement proche et global. Une interaction avec l'enseignement de géographie et de sciences économiques peut être mise en place à partir de ce thème.

Le programme propose donc d'aller de façon cohérente des besoins individuels aux besoins alimentaires planétaires, de l'environnement proche au global.
La perspective « développement durable » s'introduit dès que l'on passe à la dimension collective :

  • incidences des déséquilibres en termes de santé publique (solidarité...et assurances maladies) ou d'atteinte à l'environnement ;
  • besoins de 6 milliards d'hommes (la « sécurité alimentaire » à ne pas confondre avec la « sécurité des aliments »), production d'aliments et impacts environnementaux en particulier liés aux pratiques de production de ces aliments.

En SVT, sont mises en places les connaissances permettant de répondre aux questions

  • quels sont les besoins alimentaires d'UN homme ?
  • quels sont alors les besoins alimentaires de 6 milliards d'hommes ?
  • comment produire demain les aliments permettant de les nourrir tous et durablement ?

Entre ces trois questions simples qui forment l'ossature de cette partie de programme, s'insèrent des questions plus précises qui montrent que les solutions ne sont pas si simples...La complexité ne peut d'ailleurs être traitée qu'en relation avec d'autres disciplines.

Comportements alimentaires et satisfaction des besoins
Choix des aliments
Évaluation des besoins
Conséquences d'une ration déséquilibrée
La prise alimentaire ne coïncide pas toujours avec les besoins nutritionnels.

Les déséquilibres alimentaires, fréquemment liés au contexte socio-économique, ont des effets néfastes sur la santé.

De nombreuses entrées par le choix des aliments permettent de poser directement les problématiques en termes de développement durable. (voir zoom)
D'une façon générale il s'agit de se demander si la façon dont on se nourrit :
- est bien en relation avec les vrais besoins de l'organisme ;
en quoi certains déséquilibres ont des conséquences sur la santé et l'environnement à la fois individuelles et collectives...et de toute façon « non durables ».

Production alimentaire et environnement
Évaluation des productions alimentaires
La production végétale est à la base de la production animale et d'une partie de la production humaine.

La production de la matière animale nécessite une production végétale quantitativement importante.

Pour nourrir les hommes, il faut produire :
Produire, pour manger quoi ?
Ce point permet de s'interroger sur le « rendement » de la production et la place que pourraient avoir les différents types d'aliment (animal ou végétal) dans le régime de 6 milliards d'homme, et ceci sans schématisme excessif ni caricature. Les aspects qualitatifs (acides aminés, vitamines) permettent de préciser ces éléments. Une question possible à débattre : « Serait-il plus facile de nourrir 6 milliards d'homme en mangeant plus d'aliments d'origine végétale qu'animale ? »

Fonctionnement d'un agro système, ses conséquences environnementales

Un agro système est un système déséquilibré dont l'exploitation intensive nécessite un entretien.

Cet entretien permet de lutter par différents moyens contre les parasites, les ravageurs et les plantes adventices.

L'apport d'engrais permet une productivité accrue.
Les conséquences des apports exogènes (engrais, pesticides) sur un agro système induisent des "déséquilibres biologiques" et des pollutions qui peuvent nuire à la santé humaine et animale.

Produire modifie l'environnement, voire pollue :

On aborde la notion d'agrosystème, un écosystème spécifique axé sur un objectif de production d'aliments (pour l'Homme ou l'élevage) et par là-même très déséquilibré.
Cette étude permet de définir les termes du programme (définition et fonctionnement d'une chaîne alimentaire, de la production, du rendement, de l'agro système...) et de prendre conscience de l'importance de la biodiversité (équilibre, ressources...). La connaissance du fonctionnement d'un écosystème, des réseaux alimentaires, des transferts de matière et de phénomènes associés (concentration progressive de produits toxiques) permet de mettre en regard :

  • les nécessités liés à la production végétale (fournir des engrais, lutter contre les consommateurs indésirés, les parasites, les maladies etc...)
  • les effets négatifs et risques associés directs ou indirects (perte de biodiversité, effets sur les eaux, sur la qualité de l'aliment et la santé humaine, évolution des sols...)

Peut-on résoudre ce paradoxe ? Peut-on pratiquer une agriculture durable ? La question posée en 6ème à l'échelle d'une exploitation prend en première ES une autre dimension :

  • par la possibilité d'interroger directement l'économie
  • par la prise en compte de la dimension globale
  • par le support scientifique plus précis sur le fonctionnement des écosystèmes sur lequel les réponses s'appuient.

Géographie : la France et son territoire : des milieux entre nature et société

Histoire : l'âge industriel en europe et en Amérique du Nord du milieux du XIXème siècle à 1939, Transformations économiques, sociales et idéologiques

SES : L'entreprise et les marchés- Les mécanismes du marché- Citoyenneté- Les activités économiques

CROISEMENT : Alimentation et développement durable.

ZOOM : Alimentation et développement durable


2 - Une ressource naturelle : le bois

Ressource...exploitée, utilisée, naturelle et renouvelable à condition de savoir faire ! le thème du bois se prête à deux approches complémentaires faciles à placer explicitement dans une perspective de développement durable.

Le bois matériau se prête à « une approche très concrète » liée à l'abondance du bois sous de multiples formes dans la vie courante...et à une question simple : « le bois est-il un matériau durable » ?

L'écosystème forestier, support de la production du « matériau » bois, mais aussi un type d'écosystème répandu sur la planète, impacte fortement l'environnement :

  • par ses échanges gazeux (dioxygène/CO2 déséquilibrés dans une forêt en croissance ce qui immobilise du C02 et libère du dioxygène, un poison violent, en excès dans l'atmosphère
  • par ses effets sur le cycle de l'eau (évapotranspiration des écosystèmes forestiers)
  • par ses effets sur les sols qu'il protège de l'érosion.

En termes de développement durable, cela peut donner lieu à (au moins) deux questions :

  • comment gérer durablement un écosystème forestier pour produire du bois ?
  • comment gérer durablement les écosystèmes forestiers de la planète en fonction pour tenir compte durablement des équilibres globaux dans lesquels ils interviennent ?

ProgrammeLiaison possible avec l'EEDD

Le bois, un matériau d'usage courant
Utilisations du bois : propriétés générales mises en jeu
Le bois a des usages multiples. Ils sont liés à des propriétés communes à tous les bois ou spécifiques d'une espèce donnée : résistance, capacité d'isolation, imputrescibilité, flottabilité, combustion, source de cellulose...

Structure et propriétés

Nature chimique du bois : utilisations spécifiques et renforcement de certaines propriétés physiques
Les composants des parois des vaisseaux et des fibres (cellulose et lignine, tanins et composés phénoliques, pigments) conditionnent les usages des différentes essences de bois (industrie papetière, bois d'œuvre, bois de charpente...).

Le bois, un matériau durable ?
Certaines utilisations du bois peuvent être présentées comme durables ; n'est-ce pas un matériau de construction traditionnel dans de grands pays (USA, Canada etc...) ?
Les aspects économiques peuvent être abordés : coût par rapport aux constructions pierre ou béton par exemple, en veillant à recenser ce qui doit être pris en compte (entretien, transport, traitement etc...).
Les utilisations du bois sont-elles compatibles avec des pratiques durables ?
Qu'est ce qui fait la durabilité du bois ?

  • ses propriétés (liées à sa structure) ?
  • sa nature chimique ?
  • la façon dont il est produit, traité, utilisé ?

N'y a-t-il pas des contreparties non durables :

  • dans sa production ?
  • dans ses utilisations ?
Importance et gestion des écosystèmes forestiers
Participation du bois aux grands équilibres de la planète
La forêt participe aux cycles de l'eau et du carbone. Elle représente un stock biologique de carbone. Sa destruction massive par des phénomènes naturels ou par l'homme (incendies, combustion...) peut perturber ces grands cycles.
Pour une gestion durable des forêts et du bois :

Il s'agit là de sortir résolument des « clichés » sur la forêt « poumon de la Terre », de sortir de l'affect pour fonder sur une connaissance des cycles et des écosystèmes les raisonnements sur des thèmes comme « gestion de la forêt -déforestation -reforestation » (cf. zoom seconde). S'appuyant sur des acquis de seconde, on peut ici traiter avec plus de précision du cas de la forêt et du rôle de l'Homme dans sa gestion, en particulier en relation avec l'économie.

La gestion des forêts (local) ou leur évolution peut avoir un impact planétaire (global) :

  • sur le cycle du carbone (avec ses conséquences indirectes sur l'effet de serre)
  • sur le cycle de l'eau
  • sur l'évolution des sols

On portera une attention particulière aux échelles de temps : la forêt, c'est à la fois du temps court (un incendie) et du temps long...il faut des dizaines d'années pour faire une forêt. D'où l'idée d'en faire des réservoirs pour immobiliser du carbone.

Activités industrielles et gestion des forêts
La gestion d'une forêt doit assurer une production continue. Une mauvaise gestion ou une surexploitation conduisent à des déséquilibres des écosystèmes et peuvent avoir des conséquences importantes sur les sols.

Cet item de programme est directement orienté dans une perspective de développement durable et amène :

  • à s'interroger sur la notion d'équilibre : y a-t-il un état d'équilibre idéal ? Équilibre statique ou dynamique ? Gérer, est-ce créer un déséquilibre ou modifier un état d'équilibre ? Comment gérer une forêt pour l'exploiter durablement ?
  • à s'interroger sur les conséquences indirectes de la gestion d'une forêt sur les sols et la biodiversité...
Biotechnologies, la filière bois
Les recherches actuelles en biotechnologie des espèces forestières (transgenèse, conservation des ressources génétiques, interactions plantes / micro-organismes) contribuent à améliorer les conditions d'exploitation et d'utilisation des forêts.

Progrès technologiques et développement durable ?
Le concept de biodiversité pourra être ici consolidé et surtout, les différents aspects de la biodiversité pourront être montrés (ressources génétiques à l'échelle moléculaire, diversité intraspécifique interindividuelle et ses intérêts, diversité et importance dans le fonctionnement de l'écosystème et en particulier de ses réseaux).
La transgenèse et la place des OGM pourra être relié au thème « génotype-phénotype ». Le débat associé à ces OGM pourra bien sûr être abordé selon des modalités permettant le plus grand respect de la liberté des choix individuels. Les qualités civiques d'écoute, l'esprit critique, l'aptitude à argumenter peuvent être développées.

Géographie : la France et son territoire : des milieux entre nature et société

SES : L'entreprise et les marchés, les mécanismes du marché- Citoyenneté, les activités économiques

ZOOM : Bois, forêts et développement durable


3- Une ressource indispensable : l'eau

Ce thème est centré sur les aspects suivants : l'eau est une ressource finie, recyclable et inégalement répartie. Il a une portée générale qui le rapproche du thème "la planète Terre et son environnement" développé en seconde. Il contribue à ancrer dans la conscience et le savoir de l'élève les acquis de cette classe : fragilité de l'environnement, importance des activités humaines au regard des équilibres naturels. Il a aussi des composantes de proximité qui permettent de faire prendre conscience à l'élève de l'importance des actions quotidiennes de l'homme dans son milieu de vie immédiatement accessible. Ce thème se prête à des interactions avec l'enseignement de géographie et de sciences économiques.

Les deux parties de ce thème amènent à analyser les « équilibres naturels »...« fragilité de l'environnement » : ces deux notions gagneront à être rapprochées et discutées. Les activités humaine agissent sur l'environnement et en modifient l'état ; le système peut présenter une certaine résilience, c'est à dire une capacité à revenir vers son état antérieur, capacité toutefois limitée. Certaines conséquences sont irréversibles (ou très difficilement réversibles).
Selon que l'on s'intéresse à des nappes locales ou à la mer d'Aral, les différents concepts (équilibre, réversibilité, irréversibilité...et fragilité) prendront une importance différente.


ProgrammeLiaison possible avec l'EEDD

L'eau sur la planète
L'eau douce est une ressource indispensable aux êtres vivants et aux activités humaines.
...
L'eau douce est inégalement répartie à l'intérieur des continents. Son utilisation par l'homme (urbanisation, irrigation) modifie le flux de l'eau entre les différents réservoirs et peut aboutir à la désertification.

Une ressource inégalement répartie, indispensable...et dont l'utilisation par l'homme modifie la répartition :

Établir le lien entre désertification et activité humaine.
On montre ainsi qu'un « développement » peut ne pas être durable ! Il s'agit d'établir avec le maximum de rigueur les relations de cause à effet pour distinguer sans ambiguïté ce qui peut être attribué à une évolution « naturelle » et ce qui relève de la responsabilité de l'Homme.

Peut-on prélever et utiliser l'eau sans contrainte d'une façon durable ? Pour quels besoins ? Ces prélèvements répondent-ils à un besoin fondamental ou à un besoin créé par une activité humaine...qu'il aurait mieux fallu ne pas développer ? Faut-il agir sur ces besoins ou sur les modalités du prélèvement ?

Pour l'eau, la question peut vraiment se poser en terme de développement et de choix d'aménagement : développer une culture gourmande en eau, urbaniser etc...relèvent de choix dont les conséquences sur l'eau n'ont pas toujours été anticipées.

Gestion de l'eau
[...] puisage et stockage [...]
Les réservoirs souterrains et superficiels sont sensibles aux pollutions biologiques ou chimiques(radio nucléides, nitrates, pesticides).

La protection des réservoirs et un traitement des eaux usées sont indispensables. Les matières organiques polluantes peuvent être dégradées sous l'action de micro-organismes.
L'homme utilise les propriétés de ces micro-organismes dans le traitement des eaux usées.

L'aspect qualitatif de la gestion de l'eau est abordé dans toute sa complexité permettant une approche systémique :

  • prélèvement / stockage/ protection et contexte géologique
  • sources de contamination, activités humaines et contexte géologique

L'analyse des différents éléments peut être rationalisées et construite en s'appuyant, de façon simplifiée, sur une démarche typique du développement durable : la démarche DPSIR

Géographie : la France et son territoire : des milieux entre nature et société, l''espace économique

Histoire : l'âge industriel en Europe et en Amérique du Nord du milieux du XIXème siècle à 1939

SES : Les mécanismes du marché, Citoyenneté, lLes activités économiques, transformations économiques, sociales et idéologiques


Inspection générale de l'Éducation nationale

Mis à jour le 04 octobre 2009
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