Sciences Expérimentales Et Technologie CE 2 Integral [PDF]

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Sciences expérimentales et technologie CE2 Fichier d’activités Rédaction : Céline Médal Coordination : Daniel Passat Expert : Christian Loarer

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Sciences expérimentales et technologie

Sciences expérimentales et technologie

Manuel

Auteur Céline Médal, professeure des écoles, maître-ressources en sciences

Coordonnateur de l’équipe rédactionnelle Daniel Passat, inspecteur d’académie, inspecteur pédagogique régional établissements et vie scolaire

Expert Christian Loarer, inspecteur général de l’Éducation nationale

Ministère de l’Éducation nationale, de l’enseignement supérieur et de la recherche Les cours du Cned sont strictement réservés à l’usage privé de leurs destinataires et ne sont pas destinés à une utilisation collective. Les personnes qui s’en serviraient pour d’autres usages, qui en feraient une reproduction intégrale ou partielle, une traduction sans le consentement du Cned, s’exposeraient à des poursuites judiciaires et aux sanctions pénales prévues par le Code de la propriété intellectuelle. Les reproductions par reprographie de livres et de périodiques protégés contenues dans cet ouvrage sont effectuées par le Cned avec l’autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie (20, rue des Grands-Augustins, 75006 Paris). © Cned Toulouse ST03TEPA0111

Préface L’enseignement des sciences et de la technologie permet aux élèves de l’école primaire de commencer à expliquer et comprendre le monde qui les entoure. Ils doivent, pour ce faire, s’approprier le corpus de connaissances indispensables au raisonnement et la maîtrise des langages nécessaire au renforcement progressif de leurs capacités à faire dialoguer faits et idées. Tout enseignement scientifique doit donc veiller à proposer des situations de travail où démarches, méthodes et contenus s’interpellent et se renforcent mutuellement. Le traitement de données, la formulation d’un problème et la mise en œuvre d’une démarche d’investigation visant à le résoudre facilitent la construction des notions et concepts scientifiques. La conquête d’une bonne maîtrise de la langue française, à travers l’acquisition de compétences générales ou spécifiques (lexique, connecteurs logiques, etc.), permet de fixer plus rigoureusement les connaissances et de communiquer plus aisément avec autrui. Les nouveaux programmes de 2008 reprennent ces fondements importants des programmes antérieurs. Ils ambitionnent, de surcroît, de recentrer les contenus sur l’essentiel et d’ouvrir l’enseignement à un enjeu de société actuel et majeur : l’éducation au développement durable. À cette fin, la construction des concepts s’appuie sur une programmation plus rationnelle et explicite des thèmes à aborder au cours des trois cycles. Ainsi, le concept de vie épouse une approche progressive, formalisée par un vocabulaire précis, et porteuse de sens : les manifestations de la vie au cycle 1, les caractéristiques du vivant au cycle 2 et l’étude des fonctions du vivant au cycle 3. Par ailleurs, il est tenu compte du fait que la quasi-totalité des élèves poursuivent désormais leur scolarité au collège. C’est en fin de scolarité obligatoire que seront évaluées les connaissances et compétences relatives au socle commun. Il est donc logique de séquencer plus judicieusement la construction de certaines notions, au titre desquelles peut être citée l’évolution, important principe intégrateur de l’enseignement scientifique : à l’école primaire, la classification des êtres vivants est interprétée en termes de parenté, l’étude des fossiles et de l’histoire de la Terre se trouvant repoussée au collège. L’éducation au développement durable est abordée sous un angle qui ne se limite pas à la protection de l’environnement. À l’école primaire, les élèves doivent acquérir des connaissances leur permettant de développer, de manière raisonnée, des capacités à agir : étude de notions fondamentales (chaînes et réseaux trophiques ; biodiversité) et développement de projets éducatifs (réduire, réutiliser et recycler les déchets ; l’évolution d’un environnement géré par l’homme) sont ainsi privilégiés. Nous touchons là une spécificité de l’enseignement scientifique. L’élève ne peut se contenter d’apprendre et de réciter des leçons. Il doit être confronté à des

situations-problèmes, pratiquer le tâtonnement expérimental, être impliqué dans des projets, découvrir les règles de la communication. C’est dire combien il est important de considérer les productions du CNED comme un outil d’enseignement, et non pas comme un simple manuel scolaire. C’est dire le rôle fondamental du tuteur qui doit, dans son rôle de médiateur, tout à la fois provoquer les situations, faire émerger les représentations, conduire l’élève à éprouver ses hypothèses et valider les solutions en les confrontant au savoir constitué. Les outils du CNED répondent également à une autre contrainte : franchir l’obstacle lié à la dispersion de ses élèves dans le monde entier. Cela suppose de choisir des exemples suffisamment larges et signifiants pour toucher tous les territoires géographiques et toutes les cultures. Il convient cependant de signaler que ces inéluctables adaptations demeurent compatibles avec l’esprit de nos programmes nationaux et, parfois simplifiées dans leur expression, conformes à la vérité scientifique. Les productions du CNED s’inscrivent, par ailleurs, dans une démarche d’individualisation bien orientée sur les exigences du socle commun. Les activités proposées (expérimentation, entraînement, approfondissement, évaluations, démarches interactives) répondent fidèlement aux priorités institutionnelles et à l’intérêt des élèves. Nous formons le vœu que l’enseignement des sciences et de la technologie développera la curiosité des élèves, leur appétence à interroger, comprendre et gérer au mieux le monde dans lequel ils vivent, ainsi que leur aptitude à argumenter et à distinguer ce qui procède d’un fait de ce qui relève d’une opinion personnelle, aussi respectable soit-elle.

Christian LOARER Inspecteur général de l’Éducation nationale

Sommaire

La matière ___________________________________________________________

p. 8

Le fonctionnement du vivant _____________________________________

p. 17

L’unité et la diversité du vivant ____________________________________

p. 24

Les êtres vivants dans leur environnement _______________________

p. 30

Le fonctionnement du corps humain et l’éducation à la santé : les mouvements corporels ___________________________

___

Le fonctionnement du corps humain et l’éducation à la santé : alimentation et hygiène alimentaire _________________

___

p. 40

p. 47

Le monde construit par l’homme, leviers et électricité _________

p. 53

L’énergie ______________________________________________________________

p. 64

Lumières et ombres, le ciel et la Terre _____________________________

p. 73

Les technologies de l’information et de la communication (T.I.C.) ___________________________________________

p. 82

___

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

La matière Quels sont les différents états de l’eau ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette question : quels sont les différents états de l’eau ?

© Cned

© Cned

© Cned

© Cned

Observe ces photos.

Sur ton cahier, classe ces photos en deux catégories. Indique les raisons de ton choix. L’eau peut également être sous la forme d’un gaz. Elle s’appelle alors la vapeur d’eau. Pourquoi ne pouvions-nous pas te demander d’observer ce gaz sur une photo ?

FAISONS LE POINT L’eau peut être sous trois états différents : –

—————————————————————

(glace, glaçon, neige, grêle) ;

–

—————————————————————

(eau liquide) ;

–

—————————————————————

(vapeur d’eau).

La vapeur d’eau est un gaz

.

————————————————————————

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

À quelle température la glace se forme-t-elle ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette question : à quelle température la glace se forme-t-elle ?

Expérimente si tu le peux. Dans le cas où tu ne pourrais pas réaliser l’expérience, observe bien ce qui a été fait et prends connaissance des résultats notés dans le tableau de relevé des températures présenté ci-dessous. Voici le matériel nécessaire pour réaliser l’expérience.

© Céline Médal

Matériel nécessaire : – du gros sel, – de l’eau (une petite quantité), – de la glace pilée, – un verre, – un tube à essai, – un thermomètre fin, – un chronomètre.

Réalise l’expérience ci-dessous. Prendre un verre d’eau. Le remplir de glace pilée mélangée à du gros sel (petite quantité). Verser un peu d’eau (1 à 2 cm) dans un tube à essai. Placer un thermomètre fin dans le tube à essai. Plonger le tube à essai dans le verre. © Céline Médal

> > > > >

Relève la température de l’eau présente dans le tube à essai toutes les 30 secondes et note les résultats obtenus dans le tableau ci-dessous que tu auras d’abord recopié dans ton cahier. Temps (en secondes).

0

30

60

90

120

150

180

210

Température de l’eau contenue dans le tube à essai (en °C). Ce que je vois dans le tube à essai.

Nous avons réalisé l’expérience, voici les résultats obtenus. Temps (en secondes).

0

30

60

90

120

150

180

210

Température de l’eau contenue dans le tube à essai (en °C).

20

5

0

0

0

–3

–5

–10

Ce que je vois dans le tube à essai.

eau

eau

mélange eau + glace

mélange eau + glace

mélange eau + glace

glace

glace

glace

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

À quelle température la glace se forme-t-elle ? 1 2 3 4 5 6 Réponds maintenant aux questions suivantes à partir de tes résultats ou de ceux que fournit le tableau présenté en bas de la page précédente. > À quelles températures avons-nous de la glace ? > Ces températures sont-elles supérieures à 0 °C ou inférieures à 0 °C ? > À quelle température a-t-on un mélange d’eau et de glace ? > Pourquoi le mélange de glace pilée et de sel est-il appelé mélange réfrigérant ?

Le passage de l’état liquide à l’état solide (glace) s’appelle la solidification.

FAISONS LE POINT Quand la température de l’eau est

—————————————————————————————

de 0 °C, l’eau devient solide.

On dit que la glace se solidifie. Le passage de l’état liquide à l’état solide (glace) s’appelle

.

——————————————————————————————

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

À quelle température la glace fond-elle ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette question : à quelle température la glace fond-elle ? Vérifie ta réponse en répondant aux consignes ci-dessous.

Expérimente. Réalise l’expérience suivante.

Matériel nécessaire : – un verre,

Remplis la moitié d’un verre d’eau de glace pilée. Place un thermomètre dans le verre.

– de la glace pilée, – un thermomètre,

© Céline Médal

– un chronomètre.

Relève toutes les trois minutes la température. Recopie et complète le tableau ci-dessous sur ton cahier. Temps (en minutes). Température à l’intérieur du verre (en °C). Ce que je vois dans le verre.

Réponds aux questions suivantes. > À quelles températures avons-nous de l’eau liquide ? > À quelle température avons-nous un mélange d’eau liquide et de glace ? > Lorsque l’eau est liquide, les températures sont-elles supérieures à 0 °C ou inférieures à 0 °C ?

Le passage de l’état solide (glace) à l’état liquide s’appelle la fusion.

FAISONS LE POINT Quand la température de la glace est On dit que la glace

—————————————————————

de 0 °C, elle fond et devient de l’eau.

.

————————————————————————

Le passage de l’état solide (glace) à l’état liquide (eau) s’appelle

.

———————————————————————————

Le mélange d’eau liquide et de glace est toujours à 0 °C.

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

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2 3 4 5 6 7 8 9 10

Que se passe-t-il quand on met une bouteille pleine d’eau au congélateur ? Pourquoi ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS –TU ? Sur ton cahier, réponds à ces questions : que se passe-t-il quand on met une bouteille pleine d’eau au congélateur ? Pourquoi ?

Expérimente. Réalise l’expérience suivante : mets une bouteille pleine d’eau au congélateur. Attends 24 heures. Réponds à la question.

Matériel nécessaire : – un congélateur ou freezer, – une bouteille d’eau en plastique avec un bouchon,

> Pourquoi la bouteille éclate-t-elle ?

– de l’eau.

Ce que tu viens d’écrire s’appelle une hypothèse.

Observe. Voici deux expériences réalisées par deux élèves. Prends-en connaissance. Observe attentivement le niveau de l’eau et de la glace obtenue (marque noire). Résultat.

Première expérience. Une bouteille est remplie d’eau. On repère le niveau de l’eau avec un marqueur noir.

La même bouteille après 24 heures au congélateur.

Au départ.

On la place dans un congélateur.

bouteille d’eau

congélateur

eau

glace

Résultat.

Seconde expérience. On refait la première expérience, mais on pèse la bouteille d’eau avant de la placer au congélateur et en la sortant du congélateur.

La même bouteille après 24 heures au congélateur.

Au départ.

bouteille sortie du congélateur eau balance indiquant une masse de 1 250 g

glace balance indiquant une masse de 1 250 g

Décris les deux expériences et les résultats obtenus. Réponds par VRAI ou FAUX. > > > >

Quand on place une bouteille d’eau au congélateur, l’eau augmente de volume. Quand on place une bouteille d’eau au congélateur, l’eau n’augmente pas de volume. Quand on place une bouteille d’eau au congélateur, la masse de l’eau ne varie pas. Quand on place une bouteille d’eau au congélateur, la masse de l’eau varie.

FAISONS LE POINT Au cours des changements d’état, de la glace en eau ou de l’eau en glace, la ——————————————————

de l’eau ne change pas. Par contre, le

————————————————————

En se solidifiant, l’eau augmente de volume.

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

varie.

vrai vrai vrai vrai

faux faux faux faux

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Comment faire sécher le plus vite possible ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette question : comment faire sécher le plus vite possible ?

© Cned

© Cned

Observe les photos ci-dessous.

Explique ce qui se passe quand on étend du linge mouillé à l’extérieur. Que recherche-t-on en utilisant le sèche-cheveux ? On appelle ce phénomène l’évaporation.

Expérimente. Prends trois récipients différents : une assiette creuse, un verre d’eau, une bouteille d’eau. Verse dans chaque récipient la même quantité d’eau (10 cl). Place ces récipients dans une salle non chauffée et observe tous les jours ce qui se passe. Chaque jour, note sur ton cahier la date de tes observations et les résultats constatés.

Réponds aux questions suivantes. > Dans quel récipient l’eau s’est-elle évaporée le plus vite ? > Dans l’expérience que tu as réalisée, qu’est-ce qui permet d’augmenter la rapidité de l’évaporation ? > Comment aurais-tu fait pour accélérer davantage la vitesse d’évaporation ?

FAISONS LE POINT Au contact de l’air, grâce au soleil qui chauffe, l’eau liquide s’————————————————————————————. L’eau devient un gaz appelé :

. Ce gaz est invisible.

——————————————————————————————

Le passage de l’état liquide à l’état gazeux s’appelle l’évaporation. L’évaporation est plus rapide si la température est

, si la surface de

—————————————————————————

contact entre l’eau et l’air est plus grande ou si on renouvelle l’air au-dessus.

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À quelle température l’eau bout-elle ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette question : à quelle température l’eau bout-elle ? Vérifie ta réponse en répondant aux consignes ci-dessous.

Expérimente. Réalise l’expérience ci-dessous en présence d’un adulte. Place une casserole d’eau sur une plaque chauffante et plonge dedans un thermomètre gradué de –10 °C à +100 °C. Note les températures toutes les cinq minutes. L’eau doit bouillir. Recopie le tableau ci-dessous sur ton cahier et complète-le. Temps Température Réponds aux questions suivantes. > À quelle température l’eau bout-elle ? > Que vois-tu au-dessus de la casserole d’eau ? Quand l’eau bout, elle se transforme en vapeur d’eau : on parle d’ébullition.

Observe la photo ci-contre. Réponds aux questions suivantes. > Que se passe-t-il à l’intérieur de la casserole ?

© Cned

> D’où viennent les gouttelettes d’eau déposées sur le verre ?

Quand la vapeur d’eau invisible est en contact avec un objet plus froid, la vapeur d’eau se transforme en eau. Cela s’appelle la condensation.

FAISONS LE POINT L’eau bout à 100 °C. Quand on fait bouillir de l’eau, l’eau ne disparaît pas, elle devient de

.

——————————————————————————————

Dans ce cas, le passage de l’eau liquide à la vapeur d’eau s’appelle

Quand la vapeur d’eau invisible s’échappe, elle redevient liquide au contact de l’air ou d’un objet plus froid. Le passage de l’état gazeux (vapeur d’eau) à l’état liquide s’appelle la

.

—————————————————————————

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

.

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2 3 4 5 6 7 8 9 10

Ce que je dois retenir L’eau peut être sous trois états différents : – solide (glace, glaçon, neige, etc.) ; – liquide (eau liquide) ; – gazeux (vapeur d’eau). La vapeur d’eau est un gaz invisible.

Ce sont les changements de température qui modifient l’état de l’eau. Au-dessus de 0 °C, la glace fond et devient de l’eau liquide. C’est la fusion. Au-dessous de 0 °C, l’eau liquide devient solide. C’est la solidification. À 0 °C, on a un mélange d’eau et de glace.

Avec la chaleur, au contact de l’air, l’eau liquide s’évapore et devient un gaz. C’est l’évaporation. Plus on chauffe, ou plus on renouvelle l’air au-dessus de l’eau, plus l’évaporation est rapide.

L’eau bout à 100 °C. Quand on fait bouillir de l’eau, l’eau ne disparaît pas, elle devient de la vapeur d’eau. Dans ce cas, le passage de l’eau liquide à la vapeur d’eau s’appelle l’ébullition.

Au contact d’une surface froide, la vapeur d’eau redevient de l’eau liquide. C’est la condensation.

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1

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Exercices Exercice 1 Voici la photo mystère. a. Observe-la et réponds aux questions suivantes sur ton cahier. À ton avis, où la photographie a-t-elle été prise ? Pourquoi voit-on des bateaux dans un désert ?

b. Retrouve l’ordre du texte suivant. Tu auras ainsi de nouvelles informations pour comprendre cette photographie mystère. C’est une véritable catastrophe écologique : la mer disparaît ainsi que les gens qui vivaient autour. Il n’y a plus de pêcheurs. Il est certainement trop tard pour la sauver…

3

Deux grand fleuves s’y jetaient. Depuis, on s’est servi de leur eau pour cultiver le riz et surtout le coton. En trente ans, la mer a perdu énormément d’eau. Résultat : son niveau n’a cessé de baisser et sa taille a beaucoup diminué.

1

Peu à peu, le désert s’est installé. La faune aquatique ne compte plus que deux espèces : la crevette et la raie. La faune terrestre ne compte plus que 38 espèces : il y en avait 178 en 1960. La quantité de sel dans l’eau a augmenté. Les températures de la région ont changé.

4

Ordre du texte :

En 1960, la mer d’Aral était le quatrième plus grand lac du monde. Elle porte le nom de « mer » parce que ses eaux sont salées.

—————————————————————————————————

Exercice 2 Voici des dessins représentant différents types de précipitations.

1. L’eau apparaît-elle toujours sous la forme liquide ? 2. Quelles sont les autres formes qu’elle peut avoir ? 3. À quels états de l’eau correspondent ces différentes formes de précipitations ?

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

2

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Le fonctionnement du vivant Que se passe-t-il après l’accouplement d’une jument et d’un cheval ? 1 2 3 4 5 6 La jument et le cheval se sont accouplés (c’est l’accouplement). Réponds sur ton cahier de sciences : d’après toi, que se passe t-il après l’accouplement d’une jument et d’un cheval ?

1

4

© A. Rofriguez/Fotolia.com

3

© makuba/Fotolia.com

2

© jeanma85/Fotolia.com

© SGV/Fotolia.com

Observe.

Décris ces photos sur ton cahier. Peux-tu compléter ou modifier sur ton cahier la réponse à la question précédente ? (Que se passe-t-il après l’accouplement d’une jument et d’un cheval ?)

À SAVOIR Les animaux qui donnent naissance à des petits qui ressemblent aux parents sont des vivipares.

FAISONS LE POINT Après l’———————————————————————————————————————, la jument porte son petit dans son ventre, c’est la

. La naissance d’un poulain s’appelle la mise bas. Très

———————————————————————————

rapidement le poulain tête, on parle d’————————————————————————————. Les animaux qui donnent naissance à des petits qui ressemblent aux parents sont des

.

————————————————————————————————

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Que devient un chaton qui vient de naître ? 1 2 3 4 5 6 Comme pour le poulain, le chaton qui sort du ventre de sa mère ressemble à ses parents. Sur ton cahier, réponds à cette question : que devient un chaton qui vient de naître ? Observe les illustrations.

Décris ce que tu observes. Observe le tableau et la courbe de croissance ci-dessous. Nom de l’animal

Âge (en mois)

Masse (en grammes)

0

250

chaton

2 mois

1000

chaton

4 mois

1500

chaton

6 mois

2000

chaton

9 mois

2700

chat

12 mois

3000

chat

18 mois

3000

chat

24 mois

3000

Courbe de croissance d'un chaton

4 000

Masse (en grammes)

3 000

2 000

1 000 âge (en mois)

0

2

5

10

15

20

Questions. > Que montre la courbe de croissance du chaton de 0 à 12 mois ? > Que devient le chaton ? > Combien de mois met-il à devenir un chat (adulte) ?

FAISONS LE POINT Le chaton grandit et grossit : sa masse et sa taille augmentent. Le jeune chat a une

————————————————————————————

continue. Devenu adulte, il peut à son tour se reproduire.

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

25

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Que devient l’œuf fécondé pondu par une poule ? 1 2 3 4 5 6 La poule et le coq se sont accouplés (photo 1). Quelques jours plus tard, la poule pond un œuf.

À SAVOIR

Les animaux qui naissent à partir d’un œuf pondu par la femelle sont des ovipares. Réponds sur ton cahier. > Que devient l’œuf fécondé pondu par une poule ?

3 4

1

© Jiri Foltyn/Fotolia.com

© SUNSET/Moulu Philippe

2

© Jose Manuel Gelpi/Fotolia.com

© cynoclub/Fotolia.com

Observe.

5

Décris ces photos sur ton cahier.

Peux-tu compléter ou modifier sur ton cahier la réponse à la question précédente ? (Que devient l’œuf fécondé pondu par une poule ?). > Qu’est-ce que l’incubation ? Qu’est-ce que l’éclosion ?

FAISONS LE POINT La poule pond un œuf (c’est la ponte). Si cet œuf a été fécondé par un coq lors de l’accouplement, il y aura une naissance. Si l’œuf n’a pas été fécondé par le mâle, il n’y aura pas de

.

—————————————————————————

Les animaux qui naissent à partir d’un œuf pondu par la femelle sont des ——————————————————————. La poule couve cet œuf fécondé pour qu’il puisse être maintenu au chaud. Cela s’appelle

. Un poussin sort de l’œuf. C’est

—————————————————————

.

————————————————————————

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Que devient le poussin de la poule ? 1 2 3 4 5 6 Sur ton cahier, réponds à cette question : que devient le poussin de la poule ?

Observe les illustrations.

Décris ce que tu observes. Observe le tableau et la courbe de croissance suivants. Nom de l’animal

Âge (en jours)

Masse (en grammes)

0

40

poussin

5

200

poussin

10

600

poussin

15

1000

poulet

20

1600

poulet

30

1800

poulet

40

2000

poule

50

2000

poule

60

2000

Courbe de croissance d'un poussin Masse (en grammes)

2000

1000

âge (en jours)

0

10 20

30

40

50

60

70

Questions. > Que montre la courbe de croissance du poussin de 0 à 40 jours ? > Que devient le poussin ? > Combien de jours met-il à devenir adulte ? Quel est le poids de la poule adulte ?

FAISONS LE POINT Le poussin devient un poulet, puis une

. Le poussin grandit et grossit : sa

——————————————————————

masse et sa taille augmentent. La

———————————————————————

du poussin est continue.

Devenu adulte, il peut à son tour

—————————————————————————

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

.

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Que deviennent les œufs pondus par une femelle papillon ? 1 2 3 4 5 6 Une femelle et un mâle papillon se sont accouplés (photo 1). Quelques jours après, la femelle pond des œufs (photo 2).

Réponds sur ton cahier. > Que deviennent les œufs pondus par la femelle papillon ?

Les chenilles se transforment en nymphes (la chrysalide).

(1)

> Que devient l’œuf pondu par la femelle papillon ?

© Goran Kapor/Fotolia.com

Questions.

© Eléonore H/Fotolia.com

© Ismael M Verdu/Fotolia.com

L’éclosion d’un œuf.

(2) La femelle papillon pond des œufs.

© Stéphane Bidouze/Fotolia.com

Les chenilles dévorent les feuilles et grandissent.

© Geza Farkas/Fotolia.com

La petite chenille est une larve de papillon.

© Christophe B/Fotolia.com

© Guy/Fotolia.com

© Hakoar/Fotolia.com

Observe les photos.

De chaque nymphe sort…

…un magnifique papillon !

> Que devient la chenille ? > Que devient la chrysalide ?

À SAVOIR

La larve du papillon (appelée chenille) sort d’un œuf : c’est l’éclosion. Les papillons sont des animaux ovipares. Les transformations de la chenille en nymphe (ou chrysalide) et de la nymphe en papillon adulte s’appellent des métamorphoses.

FAISONS LE PPOINT OINT Après l’accouplement, les femelles des papillons pondent des ——————————————————— (c’est la ponte). Une larve appelée

—————————————————

sort de l’œuf : c’est l’éclosion. Ce sont donc des animaux

. Cette larve se transforme en nymphe. De la nymphe sort un

————————————————

Des

———————————————————————————————————

.

————————————————

permettent de passer de la larve au papillon adulte.

cycle  - niveau  – Sciences expérimentales et technologie – manuel

1

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Que devient un phasme (insecte bâton) qui vient d’éclore ? 1 2 3 4 5 6

© Céline Médal

© Céline Médal

© Céline Médal

Observe les différentes photos.

Décris ces photos.

À SAVOIR

Le phasme est un insecte qui ne subit pas de métamorphose : de l’œuf sort un jeune phasme qui ressemble à l’adulte

Étudie.

Courbe de croissance d'un jeune phasme

Une classe d’élèves a mesuré tous les jours un jeune phasme venant d’éclore. Voici leurs résultats. Compare cette courbe à celle de la croissance du chaton. Note tes remarques.

Masse (en grammes)

70

Mue

60

Mue

50

Mue

40

Questions. > Est-ce que le jeune phasme a une croissance continue comme le chaton ? À quoi correspondent les paliers ? Que se passe t-il pendant les mues ?

À SAVOIR

Mue

30

Mue

20

Mue

durée (en jours)

10 0

20

40

60

80

100

120

Quand l’enveloppe du corps de l’animal est trop petite, il doit en changer pour continuer à grandir. On appelle ce phénomène : la mue. Elle permet aux jeunes phasmes (et aux chenilles des papillons) de continuer à grandir.

FAISONS LE POINT Après l’accouplement, les femelles des insectes pondent des œufs. Une ———————————————————————— sort de l’œuf : c’est l’éclosion. Chez certains insectes, comme les papillons, cette larve se transforme en nymphe. De la nymphe sort un insecte adulte. On parle de métamorphoses. D’autres insectes, comme les phasmes, ne subissent pas de

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un jeune insecte qui ressemble déjà à l’adulte sort de l’œuf. Ce jeune insecte grandit et grossit. Cette croissance se fait par

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au moment des mues.

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Ce que je dois retenir Pour obtenir des petits, un mâle doit s’accoupler à une femelle.

Après l’accouplement, la jument, la vache, la chatte, etc. portent leur petit dans leur ventre : c’est la gestation. À la naissance, un poulain ou un veau ou un chaton, etc. sort vivant du ventre de sa mère. Ces animaux sont des vivipares. Le jeune tête le lait de sa mère, c’est l’allaitement. Il grandit et grossit : c’est la croissance. Les petits des mammifères ont une croissance continue. > Dès que l’animal devient adulte, il peut à son tour se reproduire.

Après l’accouplement des oiseaux, les femelles pondent des œufs fécondés. Ces animaux sont des ovipares. Les œufs pondus sont maintenus au chaud : c’est l’incubation. Après l’éclosion, le jeune grandit et grossit : c’est la croissance. Le petit a une croissance continue. > Dès qu’il devient adulte, l’oiseau peut à son tour se reproduire.

Après l’accouplement, les femelles des insectes pondent des œufs. Ce sont des ovipares. Chez certains insectes comme les papillons, une larve sort de l’œuf : c’est l’éclosion. Cette larve se transforme en nymphe. De la nymphe sort un insecte adulte appelé papillon. Ces transformations s’appellent des métamorphoses. D’autres insectes, comme les phasmes, ne subissent pas de métamorphose : un jeune insecte sort de l’œuf, il ressemble déjà à l’adulte. Sa croissance se fait par paliers au moment des mues. > Dès que l’insecte devient adulte, il peut à son tour se reproduire.

Exercices 1. Renseigne-toi et recopie sur ton cahier le nom des animaux vivipares parmi la liste ci-dessous.

le lapin – le chat – le chien – l’oie – le lion – le tigre 2. Renseigne-toi et recopie sur ton cahier le nom des animaux dont les petits ont des formes différentes de celles des adultes, c’est-à-dire dont les jeunes subiront des métamorphoses. Choisis les noms dans la liste suivante.

la grenouille – le papillon – le canard – le rat – le cochon – la chèvre – l’escargot

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Unité et diversité du vivant Quelles sont les différences morphologiques entre animaux d’espèces différentes ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Écris sur ton cahier une liste d’animaux qui peuvent vivre dans une ferme.

Question. > Quelles sont les différences morphologiques entre un cheval, une vache et une chèvre ?

Observe les animaux ci-dessous.

© Xavier Risselin/Fotolia.com

vache charolaise

© pgm/Fotolia.com

© Xavier Risselin/Fotolia.com

photographies à observer

cheval commun

© pgm/Fotolia.com

chèvre domestique

© delmo07/Fotolia.com

nom de l’espèce de l’animal

© delmo07/Fotolia.com

empreintes

Décris ces animaux sur ton cahier en listant ce qu’ils possèdent.

À SAVOIR

On appelle critères morphologiques, les parties du corps qui caractérisent un animal. Exemple : la vache possède des poils, des mamelles (lait), des yeux, une bouche, etc.

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Quelles sont les différences morphologiques entre animaux d’espèces différentes ? 1 2 3 4 5 6 Recopie et complète ce tableau. Indique la présence du critère morphologique pour chaque animal femelle en cochant la case correspondante. Donne des informations précises sur la forme, la taille des différentes parties de l’animal. animal >

cheval commun

vache charolaise

chèvre domestique

yeux bouche squelette interne (os) squelette externe (comme chez les insectes, les crustacés, etc.) membres (ailes et pattes) cornes ( forme) antennes (comme chez les papillons) cils sabot ( forme, nombre de parties) tentacule (comme l’escargot) plumes poils oreilles ou pavillons barbiche dents narines moustaches ou vibrisses queue griffes mamelles À l’aide du tableau ci-dessus, indique les différences entre un cheval et une chèvre ; entre une vache et une chèvre. Recherche le mot « espèce » dans ton dictionnaire.

Questions. > Que signifie le mot « espèce » ? Ces animaux sont-ils de la même espèce ? Que peux-tu dire sur les différentes parties des animaux d’espèces différentes ?

FAISONS LE POINT Deux animaux de même

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peuvent se reproduire et donner des petits capables

à leur tour de se reproduire. Des animaux d’espèces différentes ne peuvent pas s e

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entre eux ou donner des petits qui pourront à leur tour se reproduire. Les êtres vivants d’espèces différentes ont des différences morphologiques. Exemple : la chèvre possède des cornes, le cheval n’en possède pas. Ces différences créent la diversité du vivant. On appelle cela la

.

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Quelles sont les différences morphologiques entre animaux d’une même espèce ? 1 2 3 4 5 6 Le chat domestique de gouttière et le chat domestique persan peuvent se reproduire entre eux et donner des petits qui pourront à leur tour se reproduire. Ils sont donc de la même espèce.

Question. > Quelles sont les différences morphologiques entre ces deux chats domestiques ?

Observe ces animaux et complète le tableau.

© Callalloo Candcy/Fotolia.com

© Callalloo Candcy/Fotolia.com

Chat domestique persan

© Céline Médal

© Céline Médal

Chat domestique de gouttière

Décris ces animaux sur ton cahier en listant ce qu’ils possèdent. Recopie et complète ce tableau. Indique la présence du critère morphologique pour chaque animal en cochant la case correspondante. Donne des informations précises sur la forme, la taille des différentes parties de l’animal. espèce >

chat domestique de gouttière

chat domestique persan

yeux (espacement, forme) oreilles ( forme) museau ( forme) truffe narine bouche moustaches ou vibrisses poils (longueur) patte (taille) queue (taille) tête ( forme, taille) cou À l’aide du tableau ci-dessus, indique sur ton cahier les différences morphologiques entre ces animaux de même espèce (chat domestique).

Question. > Que peux-tu dire sur les différences morphologiques des animaux d’une même espèce ?

FAISONS LE POINT Les êtres vivants d’une même espèce ont des différences morphologiques. On parle aussi de diversité du vivant ou de b i o d i v e r s i t é .

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Quelles sont les différences morphologiques entre les hommes d’origine asiatique, européenne et africaine ? 1 2 3 4 5 6 Recherche dans une encyclopédie ou sur Internet – avec l’aide d’un adulte – une photographie d’un visage d’homme ou de femme africain. Pour cela, utilise un moteur de recherche et tape sur ton clavier « visage africain ». Décris les visages que tu as trouvés. Décris de la même manière le visage d’un asiatique et d’un européen. Indique des différences que l’on peut observer entre ces hommes.

Question. > Est-ce qu’il y a des différences entre les hommes d’origine européenne, asiatique et africaine ?

FAISONS LE POINT Les hommes d’origine africaine, asiatique, européenne, etc. présentent quelques On parle également de

. Ces hommes peuvent se reproduire entre eux, ils

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appartiennent à la même espèce :

.

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.

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Lis le document ci-dessous.

Site du ministère de l’Éducation nationale : http://www.education.gouv.fr/cid4683/la-biodiversite.html À l’aide du document ci-dessus, cite les différents éléments qui forment la biodiversité.

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La biodiversité en danger 1 2 3 4 5 6 Notre terre est peuplée de millions d’êtres vivants. Les scientifiques estiment qu’il existe plus de 10 millions d’espèces différentes, même s’ils en connaissent moins de 2 millions. On appelle cela la biodiversité. Cette biodiversité, essentielle à la vie, est aujourd’hui menacée par l’homme.

Qu’en est-il en France ? Lis les textes ci-dessous.

Y a-t-il des plantes menacées en France ?

Pourquoi protéger les plantes ?

Oui ! En France métropolitaine, on compte environ 4 500 espèces dont 943 sont menacées. 25 espèces sont déjà éteintes ou présumées éteintes. La France a perdu 17 plantes qui sont encore présentes dans d’autres pays. La majorité des espèces menacées se trouve dans les Alpes, les Pyrénées ou en Corse. Ce sont pour la plupart des plantes des pelouses, des marais, des rochers et éboulis, des bords de rivière et de mer. Certaines plantes souffrent en raison de l’évolution de l’habitat et de l’urbanisation. D’autres sont menacées par l’agriculture intensive ou par la cueillette. On compte plus de 12 000 espèces en métropole et dans les départements et territoires d’outre-mer. Ces plantes représentent une partie importante de la biodiversité mondiale et donnent à notre pays la lourde responsabilité de les conserver ainsi que de protéger les milieux exceptionnels qui les hébergent.

Sans végétation, la vie est impossible sur la Terre… Elles sont le premier maillon de la chaîne alimentaire et fournissent la quasi-totalité de notre nourriture. Elles ont aussi toutes sortes d’applications médicales, domestiques, industrielles ou culturelles… Actuellement, la surexploitation des ressources végétales, la transformation des paysages, l’invasion des espèces exotiques, la pollution des sols, de l’eau et de l’air bouleverse l’équilibre écologique planétaire et entraîne la disparition de certaines espèces de plantes. Il est donc urgent de protéger les plantes, sinon nous pourrions assister à la disparition définitive d’espèces irremplaçables.

Réponds aux consignes suivantes. > > > >

Cite des végétaux dont tu manges les fruits, les tiges, les racines, les feuilles. Comment appelle-t-on cette diversité ? Cite les facteurs responsables de la disparition des plantes françaises. Cite des utilisations possibles des végétaux (plantes). Pourquoi faut-il protéger les plantes ?

Y a-t-il des animaux menacés en France ? Effectue une recherche. Cite des animaux menacés en France et dans le monde. Cite des végétaux menacés dans le monde.

FAISONS LE POINT En France et dans le monde, l’homme agit sur son milieu. Certaines activités humaines peuvent être responsables de la

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d’espèces de plantes, d’animaux (pollution, déforestation, etc.).

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Ce que je dois retenir Deux animaux sont de même espèce s’ils peuvent se reproduire entre eux et donner des petits capables à leur tour de se reproduire. Au contraire, des animaux d’espèces différentes ne peuvent pas se reproduire entre eux ni donner des petits qui pourront à leur tour se reproduire.

Les êtres vivants d’espèces différentes ont des différences morphologiques. Exemple : la chèvre possède des cornes, le cheval n’en possède pas. Ces différences créent la diversité du vivant : c’est la biodiversité. Les êtres vivants d’une même espèce ont des différences morphologiques. On parle aussi de diversité du vivant (ou biodiversité). Les hommes d’origine africaine, asiatique, européenne, etc. ont quelques différences. On parle également de biodiversité. Ces hommes peuvent se reproduire entre eux, ils appartiennent à la même espèce : l’espèce humaine.

La biodiversité est menacée par certaines activités de l’homme (déforestation, pollution).

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Les êtres vivants dans leur environnement Que mangent les animaux qui vivent dans un étang ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Écris sur ton cahier la liste des animaux, des végétaux (plantes) qui peuvent habiter dans un étang et réponds à cette question : que mangent les animaux qui vivent dans un étang ?

À SAVOIR

En sciences, on appelle ce lieu : un milieu de vie. Il apporte aux êtres vivants les conditions nécessaires à leur survie (nourriture, abri, température, etc.).

Observe cette illustration.

Sur ton cahier, rédige la liste des êtres vivants que tu vois sur l’illustration.

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Que mangent les animaux qui vivent dans un étang ? 1 2 3 4 5 6 Lis le document ci-dessous. La nourriture des animaux dans l’étang et en bordure de l’étang

la carpe

la libellule

le moustique

la larve du moustique

le héron

Débris végétaux, plantes aquatiques, larves d’insectes.

Insectes volants (moustiques, etc.).

Nectar de fleur (moustique mâle).

Plancton végétal.

Poissons, grenouilles.

la grenouille

le canard

le mille-pattes (iule)

le ver de terre

le cloporte

Insectes

Jeunes carpes, plantes aquatiques, mille-pattes, vers de terre, insectes.

Feuilles mortes, fruits.

Débris organiques (feuilles mortes, cadavres d’animaux, etc.).

Feuilles fraîches, débris de végétaux (feuilles mortes, écorce d’arbres morts…).

À l’aide du tableau ci-dessus, réponds aux questions suivantes. > Que mange la libellule ? Cet animal mange-t-il des animaux, des végétaux ou les deux à la fois ? Comment appelle-t-on son régime alimentaire ? > Que mange la carpe ? Cet animal mange-t-il des animaux, des végétaux ou les deux à la fois ? Comment appelle-t-on son régime alimentaire ? > Que mange le moustique mâle ? Cet animal mange-t-il des animaux, des végétaux ou les deux à la fois ? Comment appelle-t-on son régime alimentaire ? > Que mange l’homme ? Comment appelle-t-on son régime alimentaire ? > Que mange le ver de terre ? Comment appelle-t-on son régime alimentaire ?

FAISONS LE POINT Pour vivre, les animaux ont besoin de manger et de boire. Certains mangent des végétaux (plantes) : ce sont des ils sont

. D’autres mangent des animaux :

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. Les animaux qui mangent à la fois des végétaux

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et des animaux sont appelés des

.

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Que mangent les animaux s’abritant dans les murs ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? © Martine A Eisenlohr/Fotolia.com

Rédige la liste des animaux et des végétaux qui peuvent s’abriter dans un mur . Réponds ensuite à cette question : que mangent les animaux s’abritant dans les murs ? Un mur de pierre sèche

Observe l’illustration ci-contre. Sur ton cahier, note la liste des êtres vivants (végétaux et animaux) que tu vois sur l’illustration.

Documente-toi et réponds aux questions ci-dessous. > Que mange la grenouille ? Quel est son régime alimentaire ? > Que mangent les abeilles ? Quel est leur régime alimentaire ? > Que mange l’escargot ? Quel est son régime alimentaire ? > Que mange le lézard ? Quel est son régime alimentaire ?

FAISONS LE POINT Une forêt, un jardin, une mare, etc. constituent des

.

————————————————————————————————————

Dans un milieu de vie, il existe de très nombreux êtres vivants : – les

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(lézard, escargot, etc.) ;

– les

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(lierre, fougère, etc.).

On appelle cette diversité du vivant : la biodiversité. Ces êtres vivants entretiennent des relations alimentaires entre eux.

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Chaînes et réseaux alimentaires (1) 1 2 3 4 5 6 Sur ton cahier, représente par des flèches les relations alimentaires qui peuvent avoir lieu entre un homme, une plante aquatique et une carpe. Indique la signification de tes flèches.

Observe les deux documents scientifiques ci-dessous. premier maillon

Plancton végétal

deuxième maillon

Poisson

troisième maillon

Phoque

quatrième maillon

Orque

Esquimau

Réponds aux questions. > > > > > > >

À SAVOIR

Quels sont les êtres vivants représentés dans chaque document ? Nomme les deux milieux de vie présentés. Pour les scientifiques, que signifient les flèches ? D’après toi, qu’est-ce qu’une chaîne alimentaire ? Quel est le premier être vivant de chaque chaîne ? Quel est le dernier être vivant de chacune ? Quels sont les autres êtres vivants de chaque chaîne ?

Pour décrire les relations alimentaires entre les êtres vivants, on parle de chaîne alimentaire. Au début d’une chaîne alimentaire, on trouve toujours un végétal ou une partie de végétal : herbe, plante aquatique, feuille, fruit, etc. C’est le premier maillon de la chaîne. Sans les végétaux, les animaux ne pourraient pas vivre car ils ne trouveraient plus à manger. Les végétaux sont appelés les producteurs. Les animaux consomment les plantes ou d’autres animaux, ils sont appelés les consommateurs.

FAISONS LE PPOINT OINT Dans un milieu, les êtres vivants dépendent les uns des autres pour se Une

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.

———————————————————————

représente les relations alimentaires

entre les êtres vivants. Dans tous les milieux, les animaux dépendent des plantes pour se nourrir. Les plantes représentent le premier maillon d’une chaîne alimentaire, ce sont les . Les animaux, dont l’homme, sont appelés les

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.

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Chaînes et réseaux alimentaires (2) 1 2 3 4 5 6 Complète la chaîne alimentaire « plante aquatique canard homme » en reprenant le tableau de la première séance intitulé « Les nourritures des animaux dans l’étang et en bordure de l’étang ». Sur ton cahier, dessine le réseau alimentaire de l’étang (êtres vivants dessinés et reliés par des flèches).

À SAVOIR

Ce que tu viens de construire s’appelle un réseau alimentaire. Dans la nature, les animaux ont un régime alimentaire varié, c’est-à-dire qu’ils mangent des animaux ou des végétaux différents. Plusieurs chaînes alimentaires liées les unes aux autres forment un réseau alimentaire.

Que mangent les petites bêtes du sol (cloporte, ver de terre, mille-pattes) ? Quel est leur rôle ?

À SAVOIR

Les petits animaux du sol mangent des débris de végétaux (feuilles, branches mortes, fruits tombés, etc.), des cadavres d’animaux, des excréments et les transforment en humus (terreau). On les appelle les décomposeurs.

FAISONS LE POINT Les relations alimentaires qui existent entre les êtres vivants d’un milieu peuvent être représentées par un réseau alimentaire formé de

.

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Certaines animaux mangent des débris de végétaux, des cadavres d’animaux qu’ils transforment en humus. Ce sont les

.

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Comment l’homme agit-il sur la diversité des êtres vivants d’un milieu ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette question : comment l’homme agit-il sur la diversité des êtres vivants d’un milieu ?

Lis ce texte.

Quand on introduit un nouvel élément. L’exemple le plus connu est celui d’un fermier d’Australie qui a introduit des lapins sur ce continent. Ils se sont multipliés très rapidement (une femelle peut avoir de 70 à 80 petits par an) et ont dévoré toute la végétation, transformant l’Australie en désert. Les Australiens ont alors pensé à introduire un prédateur du lapin : le renard. Malheureusement, le renard a préféré chasser d’autres proies : jeunes kangourous et wombats. Le renard a fait disparaître certaines espèces de kangourous. Pour en finir avec l’invasion de lapins, les éleveurs ont propagé une maladie très contagieuse : la myxomatose. Le résultat a été très bon au début, et a détruit 90 % de la population, mais certains lapins ont résisté à la maladie et ils sont toujours présents en Australie.

> Sur ton cahier, représente par des flèches le réseau alimentaire entre le lapin, les végétaux, le renard, les kangourous. > Cite les éléments perturbateurs que l’homme a introduits dans un milieu qui n’était pas le leur. > Quels sont les éléments du milieu qui ont été perturbés ? > Si tous les végétaux avaient disparu, les carnivores auraient-ils pu continuer à se nourrir ? Que se serait-il passé ? > Cite, si tu le sais, un animal qui a été introduit dans le pays où tu vis. > Lorsqu’on voyage, faut-il déplacer des végétaux ou des animaux d’un continent vers un autre continent. Pourquoi, d’après toi ?

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© Yves Perelli/Fotolia.com

TEXTE 1.

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Comment l’homme agit-il sur la diversité des êtres vivants d’un milieu ? 1 2 3 4 5 6 Lis ce second texte.

TEXTE 2.

Quand on supprime un élément.

Ils ont longtemps été considérés comme nuisibles, notamment par les chasseurs qui les rendaient coupables de détruire trop de gibier. La diminution du nombre de rapaces (buses, éperviers, faucons, etc.) a accentué la prolifération des petits rongeurs, entraînant des dégâts dans les cultures. Depuis plusieurs années, la loi protège les rapaces : les équilibres se rétablissent. Les rapaces ont repris leur place de prédateurs dans la chaîne alimentaire.

> Sur ton cahier, représente le réseau alimentaire entre les rongeurs, les végétaux, les rapaces. > Cite l’élément de la chaîne alimentaire que l’homme a supprimé. > Quel était son rôle dans la chaîne alimentaire ? > Quels effets cette suppression a-t-elle eu sur le milieu ? > Si tous les rapaces et autres prédateurs étaient supprimés, que se passerait-il ? > Dans ton pays ou dans ta région, cite le nom d’un animal que l’homme a tenté de supprimer. Que s’est-il passé ensuite ?

FAISONS LE POINT Dans un réseau alimentaire, l’homme peut agir sur son milieu. En introduisant ou en

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un maillon de la chaîne alimentaire,

il détruit l’———————————————————————————————————————— entre les êtres vivants.

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© Michael Ireland/Fotolia.com

Pour la plupart, les rapaces se nourrissent de petits rongeurs, de lapins, d’oiseaux.

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Que faut-il à une plante pour qu’elle grandisse ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds aux questions ci-dessous. > Que se passerait-il si, durant plusieurs semaines, on oubliait d’arroser une plante d’appartement ? > Que se passerait-il si, durant plusieurs mois, on oubliait d’arroser une plante d’appartement ? > Que faut-il à une plante pour grandir ?

Expérimentations.

À SAVOIR

En sciences, on appelle les plantes : les végétaux.

pâte à modeler

Expérience 1. Observe ci-contre l’expérience réalisée dans une classe. Décris cette expérience et rédige les résultats de cette expérience au bout de 2 jours.

eau

AU DÉPART

eau

2 JOURS PLUS TARD

Complète la phrase ci-dessous. Conclusion de l’expérience : une plante a besoin

.

———————————————————————————————

Expérience 2. Observe ci-dessous l’expérience réalisée dans une classe. Sur la photographie a, deux jeunes pieds de maïs sont cultivés dans deux pots identiques, arrosés régulièrement. À chaque arrosage, la même quantité d’eau a été versée. Le pot 1 est arrosé avec de l’eau sans substances minérales (eau distillée). Le pot 2 est arrosé avec de l’eau contenant des substances minérales.

La photographie b montre les deux mêmes pots au bout de 30 jours. Les plants de maïs du pot 1 finiront par mourir au bout de trois mois.

Décris cette expérience et rédige les résultats obtenus au bout de 30 jours. Complète la phrase ci-dessous. Conclusion de l’expérience : une plante a besoin

.

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Que faut-il à une plante pour qu’elle grandisse ? 1 2 3 4 5 6

Expérience 3. Réalise l’expérience ci-dessous dans ton jardin. Place un seau opaque retourné sur de la pelouse. Si tu ne peux pas réaliser cette expérience, observe les différentes photographies.

Des enfants ont placé un seau sur de la pelouse (photographie a). Ils observent l’herbe au bout d’un mois (photographie b), puis au bout de deux mois (photographie c). Ils ont laissé le seau durant plusieurs mois, les végétaux ont fini par mourir.

Décris cette expérience et rédige les résultats obtenus au bout d’un mois, puis au bout de deux mois. Complète la phrase ci-dessous. Conclusion de l’expérience : une plante a besoin

.

—————————————————————————————————

FAISONS LE POINT Si l’on oublie d’arroser une plante, elle ne tarde pas à flétrir puis à Les végétaux ont besoin

—————————————————

.

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et de substances minérales.

Si on laisse une plante à l’obscurité pendant une longue période, elle meurt. Les végétaux ont donc également besoin de

.

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Ce que je dois retenir Une forêt, un jardin, une mare, etc. constituent des milieux de vie. Dans un milieu de vie, il existe de très nombreux êtres vivants : – les animaux (lézard, escargot, etc.) ; – les végétaux (lierre, fougère, etc.). On appelle cette diversité du vivant : la biodiversité.

Certains animaux mangent des végétaux (plantes) : ce sont des végétariens. D’autres mangent des animaux : ils sont carnivores. Les animaux qui mangent à la fois des végétaux et des animaux sont appelés des omnivores.

Une chaîne alimentaire Chaque flèche signifie toujours « est mangée par ».

Dans tous les milieux, les animaux dépendent des plantes pour se nourrir. Les plantes représentent le premier maillon d’une chaîne alimentaire, ce sont les producteurs. Les animaux, l’homme sont appelés les consommateurs. Certaines animaux mangent des débris de végétaux, des cadavres d’animaux qu’ils transforment en humus. Ce sont les décomposeurs. Plusieurs chaînes alimentaires reliées entre-elles forment un réseau. Dans un réseau alimentaire, si on introduit ou si on supprime un maillon de la chaîne, on détruit l’équilibre alimentaire entre les êtres vivants. Les végétaux sont des êtres vivants, ils ont des besoins. Les végétaux ont besoin d’eau, de substances minérale et de lumière.

Exercices 1. Des animaux en péril menacés de disparition. > Recherche sur Internet (en présence d’un adulte) une photo d’un aigle impérial, d’un éléphant d’Afrique et d’une tortue luth. > Recherche le lieu de vie de ces animaux. Explique pourquoi ces animaux sont menacés. ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

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2. Sur ton cahier, représente à la manière des scientifiques un réseau alimentaire entre une chouette, un rongeur, des graines de blé, des vers de terre, des feuilles mortes et un homme avec un fusil. > Comment s’appelle ce milieu ?

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Le fonctionnement du corps humain et l’éducation à la santé : les mouvements corporels Comment sont positionnés les os dans les membres inférieurs pour pouvoir produire des mouvements ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, dessine la silhouette de ton membre inférieur plié (cuisse, jambe et pied), hachure le pied. Au crayon à papier, dessine à l’intérieur de cette silhouette les os de la cuisse et de la jambe, de manière à pouvoir plier le membre. Légende ton dessin.

Tête

Les os du squelette crâne

Tronc + menbres supérieurs

vertèbres omoplates côtes L’os du bras humérus Les os de l’avant-bras radius cubitus bassin

Membres inférieurs

L’os de la cuisse fémur Les os de la jambe rotule tibia péroné

Le squelette est un assemblage d’os. Il constitue la charpente rigide du corps. Les os sont attachés les uns aux autres par des ligaments. Les articulations permettent d’effectuer des mouvements. Après avoir observé le squelette du membre inférieur, redessine (si c’est nécessaire) sa silhouette « corrigée ». Légende-le en indiquant le nom des os et des articulations : le genou, la cheville. > Cite des noms d’os du tronc. Cite des noms d’os des membres supérieurs. > Comment les os sont-ils reliés entre-eux ? À quoi servent les articulations ?

© Sébastien Kaulitzki/Fotolia.com

FAISONS LE POINT Le squelette est un assemblage d’—————————————. Il constitue la charpente rigide du corps. Les os sont attachés les uns aux autres par des

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Les

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hanche os de la cuisse genou

. permettent d’effectuer

des mouvements.

deux os de la jambe ligament cheville

* bleu = os * vert = articulation

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Comment sont positionnés les muscles dans les membres inférieurs pour permettre les mouvements ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, dessine à nouveau la silhouette de ton membre inférieur plié, hachure le pied. Dessine les os de la jambe et de la cuisse puis les muscles (au crayon à papier), de manière à pouvoir faire des mouvements. Légende ton dessin. Nous te proposons d’observer un membre postérieur de lapin. Un adulte peut t’aider à faire la dissection d’une patte de poulet ou de lapin. Si tu ne peux pas la réaliser, observe le document ci-dessous.

Observe la patte de lapin

© CNED

Quand nous mangeons un membre postérieur de poulet ou de lapin, nous mangeons des muscles (la viande). Un muscle est attaché aux os par des tendons.

1. Dessine le membre postérieur du lapin. Légende ton dessin en indiquant les mots suivants : tendon, muscle, os. Tu pourras, à la suite, le corriger en observant le dessin des os et des muscles de la patte de lapin ci-dessous. 2. En t’aidant des illustrations ci-dessous, redessine (si c’est nécessaire) la silhouette du membre inférieur humain « corrigée ». Légende ton dessin en indiquant où sont les tendons, les muscles, les ligaments, les os. > Compare les os et les muscles dans la patte du lapin et dans le membre inférieur humain.

tendon

muscle tendon os a

muscle

b os

a. Patte de lapin. b. Membre inférieur humain.

FAISONS LE PPOINT OINT La viande d’animaux que nous mangeons est constituée de muscles. Les muscles sont fixés aux os du squelette par des ——————————————————————————.

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© Philippe Devanne/Fotolia.com

tendon

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Comment fonctionnent les muscles pour pouvoir déplacer la jambe vers la cuisse ? 1 2 3 4 5 6

Observation > Que vois-tu sur ces dessins ? Décris-les dans ton cahier.

Expérimentation Réalise une maquette en carton du membre inférieur en suivant les indications ci-dessous.

Matériel nécessaire : – carton, – attache parisienne,

Déroulement Avec une paire de ciseaux, découpe deux morceaux de carton de 20 cm de longueur et de 3 cm de largeur, comme sur le schéma ci-dessous.

– ficelle, – ciseaux,

– crayon à papier. Sur l’un des morceaux de carton, note au crayon à papier : cuisse ; sur l’autre morceau : jambe. Relie-les à l’aide d’une attache parisienne (croix noire sur le schéma). Prends une ficelle de 50 cm de long. Perce les deux morceaux de carton de trois trous chacun (petits cercles noirs sur le schéma). Accroche le morceau de ficelle sur la cuisse au niveau de la croix rouge.

cuisse

jambe

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Comment fonctionnent les muscles pour pouvoir déplacer la jambe vers la cuisse ? 1 2 3 4 5 6 Sur ton cahier, réponds aux questions suivantes. > Que représentent le carton, l’attache parisienne et la ficelle dans le corps humain ? Les perforations réalisées dans le carton représentent les points d’attache des muscles sur les os. > Où faut-il accrocher la ficelle pour pouvoir déplacer la « jambe » vers la « cuisse » ? Attention : tu n’as que cinq possibilités (les cinq trous). Recopie le schéma sur ton cahier et trace la ficelle au feutre rouge.

Manipulation Accroche maintenant la ficelle comme indiqué sur ton cahier. > Que remarques-tu ? Où faut-il accrocher la ficelle ?

Conclusion > Où peut-on fixer le muscle de la cuisse pour déplacer la jambe ? À quoi servent les tendons ?

FAISONS LE POINT Pour permettre les mouvements du corps, les extrémités des muscles appelées ————————————————— doivent être attachées aux os à des points précis. Le muscle de la cuisse s’accroche sur l’os de la s’accroche sur l’os de

, le muscle du bras

———————————————————————————

.

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Quels sont les muscles qui se contractent dans un mouvement ?

1

© Cned

© Cned

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2

Observation > Que vois-tu sur ces photos ? Décris ces photos sur ton cahier. > Tu peux réaliser ces mouvements avec ton membre supérieur. Pose ta main sur le bras : que sens-tu ? > Quel est le numéro de la photographie qui correspond à une flexion ? Quel est le numéro de la photographie qui correspond à une extension ?

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette question : quels sont les muscles qui se contractent dans un mouvement ?

Documentation Quand le muscle B se contracte, il se gonfle, il se raccourcit et il tire sur l’os de l’avant-bras. Tu peux alors étendre le membre : il y a extension.

A A

B

Quand le muscle A se contracte, il se gonfle, il se raccourcit et tire sur l’os de l’avant-bras. Tu peux alors fléchir le membre : il y a flexion.

B

Quand un muscle se contracte, le muscle antagoniste (opposé) se relâche.

EXTENSION

FLEXION

Réponds aux questions sur ton cahier. > Que se passe-t-il quand le muscle A se contracte ? Que se passe-t-il quand le muscle B se contracte ? Qu’est-ce qui permet les mouvements corporels ?

FAISONS LE POINT Tous les mouvements du corps sont dus à des Quand un muscle se contracte, il se les

———————————————————

, il provoque un

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———————————————————————

des muscles.

et, en tirant sur .

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Mouvements corporels : hygiène et pratique sportive 1 2 3 4 5 6 Radiographie du membre supérieur d’une même personne. Observe la photographie. Décris-la sur ton cahier. > Repère l’endroit de la fracture. > Combien vois-tu d’os cassés ? Cite son nom. > Situe ces os sur ton propre corps.

© Dr Cano/Fotolia.com

> Sais-tu ce qu’il va falloir faire pour permettre à l’os de se reconstituer ? Informe-toi.

Lis le document ci-dessous.

Qu’est-ce qu’une entorse ? Si un de tes camarades s’est foulé la cheville, il souffre d’une entorse. L’os n’est pas cassé comme dans une fracture, seul le ligament a été violemment étiré ou même parfois il s’est déchiré.

Réponds aux questions suivantes. > Qu’est-ce qu’un ligament ? Qu’est-ce qu’une fracture ? Qu’est-ce qu’une entorse ? > Comment peux-tu faire pour éviter une fracture ou une entorse avant une activité sportive (football, judo, danse, etc.) ? Quelles protections peux-tu porter pour pratiquer des sports à risques comme le roller, le skate, le hockey, la boxe, etc. ? > Écris quelques règles de protection à respecter.

FAISONS LE POINT Quand un os se casse, on parle de il doit être immobilisé dans un

. Un os peut se réparer tout seul,

—————————————————————————

.

————————————————————————————

Pour limiter les accidents (fracture, entorse, etc.), il faut échauffer les différentes parties du corps et les différentes articulations. Certains sports doivent être pratiqués avec des protections (genouillère, coudière, casque, protège-tibia). Avant de pratiquer un sport, demande à ton médecin si cette activité est adaptée pour toi. Documente-toi sur les protections nécessaires pour faire tel ou tel sport. Pratiquer régulièrement des activités physiques est nécessaire à une bonne hygiène de vie.

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Ce que je dois retenir Le squelette est un assemblage d’os articulés. Les os sont attachés les uns aux autres par des ligaments. Les articulations permettent le déplacement des os. Pour permettre les mouvements corporels, les extrémités des muscles, appelées tendons, doivent être attachées aux os à des points précis. Tous les mouvements du corps sont dus à des contractions des muscles. Quand un muscle se contracte, il se raccourcit et, en tirant sur les os, il provoque un mouvement.

hanche os de la cuisse genou deux os de la jambe ligament cheville

Quand un os se casse, on parle de fracture. Pour limiter les accidents (fracture, entorse), il faut échauffer les différentes parties du corps et les différentes articulations. Certains sports doivent être pratiqués avec des protections (genouillère, coudière, casque, protège-tibia, etc.). Pratiquer régulièrement des activités physiques est nécessaire à une bonne hygiène de vie.

Exercices 1. Entoure le nom des sports qui font travailler plutôt les membres supérieurs.

course à pied – kayak – golf – lancer du poids – vélo – roller 2. Entoure le nom des sports qui font travailler plutôt les membres inférieurs.

course à pied – kayak – golf – lancer du poids – vélo – roller

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Le fonctionnement du corps humain et l’éducation à la santé : alimentation et hygiène alimentaire

Activités physiques et dépense énergétique 1 2 3 4 5 6

Observe 1. Voici la quantité d’énergie que ton corps dépense dans les situations suivantes.

activités

dépenses énergétiques

marcher

dormir

courir vite

rester assis

environ 200 kilocalories par heure

environ 60 kilocalories par heure

environ 600 kilocalories par heure

environ 100 kilocalories par heure

Lis le tableau ci-dessus et réponds aux questions ci-dessous. > > > > >

Quelle Quelle Quelle Quelle Quelle

2. L’énergie dépensée, exprimée en kilocalories, a été mesurée à différents moments de la vie d’un être humain.

est est est est est

l’activité qui te demanderait le plus d’effort ? l’activité qui te demanderait le moins d’effort ? l’unité qui permet de mesurer l’énergie que ton corps dépense ? l’activité qui dépense le plus d’énergie ? l’activité qui dépense le moins d’énergie ?

un nourrisson

1 000 kilocalories par jour

un enfant

1 600 kilocalories par jour

une adolescente

2 300 kilocalories par jour

un adolescent

3 000 kilocalories par jour

une femme adulte

2 200 kilocalories par jour

un homme adulte

2 800 kilocalories par jour

un sportif en plein effort

4 000 kilocalories par jour

un homme de 80 ans

2 100 kilocalories par jour

Compare les besoins énergétiques. > Quelles remarques peux-tu faire ? > Et toi, combien de kilocalories as-tu besoin par jour ? Que fais-tu pour apporter à ton corps l’énergie dont il a besoin ?

FAISONS LE POINT Les aliments et les boissons apportent à notre corps

—————————————————————————

dont il a besoin. Les besoins en énergie changent selon le sexe, —————————————————————————

et

,

——————————————————————————————

.

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Comment classe-t-on les aliments ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Classe les aliments du menu ci-dessous. Explique comment tu as fait. Menu d’un repas pour une journée Petit déjeuner

– lait chocolaté – pain, beurre + confiture – une orange

Déjeuner

– – – –

Goûter

– pain, fromage – pomme

Dîner

– potage de légumes – jambon – brioche avec des pépites de chocolat

carottes râpées avec vinaigrette (vinaigre + huile) hachis parmentier (purée de pomme de terre + steak haché) gruyère (fromage) clémentine (fruit)

Observe Documente toi et lis le classement réalisé par des diététiciens. Un diététicien est un spécialiste qui détermine la valeur énergétique des aliments et compose des menus adaptés aux besoins des personnes. Pyramide alimentaire

À

À

1,5 l pa r

La pyramide alimentaire ci-dessus donne une idée des proportions recommandées pour chaque famille d’aliments. (Source : CDES des Yvelines) Chaque jour, il faut consommer au moins un aliment de chaque famille pour avoir une alimentation équilibrée.

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Comment classe-t-on les aliments ? 1 2 3 4 5 6 Réponds aux questions ci-dessous. > Cite quelques-uns des aliments dessinés dans la pyramide alimentaire. À quelle famille appartiennent-ils ? > Dans quelle famille rangerais-tu le gruyère ? Les carottes râpées ? La clémentine ? Le potage ? Explique pourquoi. > Quelle est la seule boisson qui n’apporte pas de sucre ? > Pourquoi les sodas ou un cola ne peuvent être classés avec l’eau ? > Qu’est-ce qu’un repas équilibré ? Le menu proposé à la page précédente est-il équilibré ? Pourquoi ?

FAISONS LE POINT Les aliments sont classés en sept familles : – les viandes, les œufs, les poissons ; – les

———————————————————————————————

(fromage, yaourt, lait) ;

– les

———————————————————————————————

(huile, beurre) ;

– les

———————————————————————————————

(soda, gâteau) ;

– les

———————————————————————————————

(pain, pâtes, riz, graines séchées comme les lentilles et

les pois chiches, les pommes de terre) ; – les

———————————————————————————————————

;

– les boissons. Chaque jour, il faut consommer au moins un aliment de chaque famille pour avoir une alimentation

.

—————————————————————————————————

Les produits sucrés sont à consommer avec beaucoup de modération ; il faut limiter

.

———————————————————————————

Une seule boisson n’apporte pas de sucre et est essentielle à la vie : l’eau.

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Quel est le rôle des aliments (fruits, légumes, viande, produits laitiers) ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Réponds à cette question : quel est le rôle des aliments (fruits, légumes, viande, produits laitiers) ? Lis le texte ci-dessous. Pour grandir, tu as besoin d’aliments bâtisseurs. Pour vivre, marcher, courir, tu as besoin d’aliments énergétiques. Pour rester en bonne santé, tu as besoin d’aliments protecteurs. Les aliments bâtisseurs contiennent des protéines. Il y en a beaucoup dans la viande, le poisson, les œufs et le lait. Les aliments énergétiques sont riches en sucre (les glucides). Il y en a beaucoup dans les

féculents. Les matières grasses (les lipides) sont également des aliments énergétiques. Les aliments protecteurs apportent des vitamines et des fibres. Ils permettent à notre corps de bien fonctionner. Les fibres et les vitamines sont très présentes dans les fruits et les légumes. Le lait contient du calcium indispensable à la croissance et à la solidité des os.

Réponds aux questions suivantes. > Qu’apportent les fruits et les légumes ? La viande, les œufs, le poisson ? Les féculents ? > Pourquoi l’Institut national de prévention et d’éducation pour la santé (INPES) recommande de consommer au moins cinq fruits et légumes par jour ? > Pourquoi les enfants doivent-ils consommer des produits laitiers ? Observe les emballages des aliments suivants : gâteau, hamburger, gâteaux d’apéritif, chips, soda, dessert lacté, crème glacée, confiture, barre chocolatée, frites.

nom de l’aliment

composition de l’aliment protide ou lipide protéine (matière grasse)

glucide (sucre)

Sur ton cahier, recopie le tableau ci-contre et complète-le. > Que remarques-tu ? Tu sais qu’un enfant a besoin de 1600 kcal par jour ; que va-t-il se passer s’il consomme beaucoup de produits sucrés ou salés dans une journée ? Quelle règle alimentaire peux-tu écrire ?

FAISONS LE POINT On peut classer les aliments en trois catégories : – les aliments

——————————————————————

(viande, poisson, œufs, lait) : ils permettent

à notre corps de fabriquer les muscles, la peau, etc. ; – les aliments donnent

—————————————————————————

————————————————————

– les aliments

(féculents, matières grasses) : ils nous

pour réaliser nos mouvements, pour travailler ;

—————————————————————————————

(fruits et légumes) : ils permettent

à notre corps de bien fonctionner. Certains aliments que nous consommons sont très riches en sucres ou contiennent beaucoup de matières grasses. Il ne faut pas trop en manger.

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Ce que je dois retenir Les aliments, les boissons apportent à notre corps l’énergie dont il a besoin. Les besoins en énergie changent selon le sexe, l’âge et l’activité physique.

Les aliments sont classés en sept familles : – les viandes, les œufs, les poissons ; – les laitages (fromage, yaourt, lait) ; – les matières grasses (huile, beurre) ; – les produits sucrés (soda, gâteau) ; – les féculents (pain, pâtes, riz, graines séchées comme les lentilles et les pois chiches, les pommes de terre) ; – les fruits et les légumes ; – les boissons.

Chaque jour, il faut consommer au moins un aliment de chaque famille pour avoir une alimentation équilibrée. Les produits sucrés sont à consommer avec beaucoup de modération ; il faut éviter de trop en manger. Une seule boisson n’apporte pas de sucre et est essentielle à la vie : l’eau.

On peut classer les aliments en trois catégories : – les aliments bâtisseurs (viande, poisson, œufs, lait) : ils permettent à notre corps de fabriquer les muscles, la peau, etc. ; – les aliments énergétiques (féculents, matières grasses) : ils nous donnent l’énergie pour réaliser nos mouvements, pour travailler ; – les aliments protecteurs (fruits et légumes) : ils permettent à notre corps de bien fonctionner.

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Exercices Exercice 1 Voici l’alimentation d’un enfant durant une journée. Matin

un bol de lait, deux tranches de pain avec du beurre, jus de fruits.

Midi

carottes râpées avec sa vinaigrette, pain, poulet avec des tomates, fromage, pomme, eau.

Goûter

banane.

Soir

soupe de légumes, œuf, pain, yaourt, raisin, eau.

> L’alimentation proposée ci-dessus est-elle équilibrée sur la journée ? Pourquoi ? ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

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Lis le contenu de deux goûters que mange régulièrement un enfant. Goûter du matin

gâteaux, soda, barre de céréales.

Goûter de l’après-midi

gâteaux, chips, boisson sucrée, barre chocolatée.

> Quelles conséquences cette alimentation aura-t-elle sur sa santé ? ———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————

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Exercice 2 Voici le menu d’un repas pris régulièrement par un enfant. Matin

un bol de lait, deux tranches de pain avec du beurre, des céréales, des œufs et du bacon, une boisson sucrée.

Midi

un grand hamburger double fromage, une grande portion de frites, un soda, une crème glacée.

Goûter

chips, soda, gâteaux.

Soir

un steak avec des pommes de terre, pain de mie avec du beurre de cacahuètes, un yaourt aromatisé et un soda grand format.

> Que penses-tu de cette alimentation ? Pourquoi dans certains pays « riches », y a-t-il des problèmes d’obésité ? > Recherche dans le dictionnaire le mot « obésité », puis note sa définition sur ton cahier. > Réponds à la question.

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Le monde construit par l’homme : les leviers et l’électricité Les leviers : comm comment faire pour soulever une charge très lourde ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Réponds à cette question : comment faire pour soulever une charge très lourde ?

Documentation Observe attentivement les deux illustrations ci-dessous et réponds sur ton cahier aux questions qui suivent.

Figure 1.

Figure 2.

> Comment les hommes des temps anciens soulevaient-ils des charges lourdes ? > Comment s’appelle la barre rigide ou la planche que les hommes placent sur un point d’appui (caillou, montant en bois, etc.) pour soulever une charge lourde ?

FAISONS LE POINT Une barre ou une planche rigide qui peut tourner autour d’un un

——————————————————————

. Il permet aux hommes de soulever des charges lourdes.

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Beaucoup d’outils sont des leviers. Un levier se reconnaît par la présence de trois éléments.

Objet ou charge à soulever. Point d’appui ou pivot.

Force rc exercée par l’homme.

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s’appelle

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Comment réduire l’effort à l’aide d’un levier ? 1 2 3 4 5 6 Nous allons fabriquer une maquette à partir de l’illustration de la figure 1 (page précédente) pour répondre à cette question : comment réduire l’effort à l’aide d’un levier ?

Matériel nécessaire : – deux boîtes identiques, – environ 20 écrous ou 20 vis, – une barre plate ou règle graduée de 30 centimètres, – un morceau de bois à section carrée ou triangulaire,

© Céline Médal

– deux élastiques identiques.

Photo 3.

Manipule Première série de manipulations à réaliser. (cf. photo 3.) Une boîte contenant dix masses identiques (représentées ici par des vis) est fixée par un élastique à l’une des extrémités de la règle graduée de 30 cm. Cette première boîte symbolise la charge à soulever. La seconde boîte et l’élastique qui permet de la fixer sont également préparés, mais cette boîte n’est pas fixée sur la règle. Le morceau de bois est positionné sous la règle graduée. Questions. > Que représente la règle graduée de 30 cm ? > Que représente la boîte contenant les 10 vis ? > Que représente le morceau de bois à section carrée ?

Seconde série de manipulations à réaliser. Réalise le montage (cf. photo 3) en plaçant le morceau de bois sous la règle graduée, à 10 cm de la charge à soulever. Le point d’appui et la charge à soulever ne devront plus être déplacés.

Situation 1 Place la seconde boîte vide à l’autre extrémité de la règle graduée à l’aide de l’élastique. > Que se passe t-il ? Place les vis dans cette boîte les unes après les autres. > Que remarques-tu ? Combien faut-il placer de vis dans cette boîte pour soulever la charge le plus haut possible ? Note ta réponse sur ton cahier.

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Comment réduire l’effort à l’aide d’un levier ? 1 2 3 4 5 6

Situation 2 Rapproche maintenant cette seconde boîte du point d’appui, fixe-la en utilisant l’élastique. > Combien faut-il placer de vis dans cette boîte pour soulever la charge le plus haut possible ? Note ta réponse sur ton cahier.

Situation 3 Place maintenant la seconde boîte à proximité du point d’appui. > Combien faut-il placer de vis dans cette boîte pour soulever la charge le plus haut possible ? Note ta réponse sur ton cahier.

Situation 4 Place enfin 10 vis dans la seconde boîte. > À quelle distance du pivot (point d’appui), faut-il fixer la seconde boîte pour obtenir l’horizontalité de la règle graduée, c’est-à-dire un équilibre ?

Réponds aux questions suivantes. > Dans quelle situation exerces-tu la plus petite force pour soulever la charge ? Où as-tu placé la seconde boîte par rapport au pivot ? > Dans quelle situation exerces-tu la plus grande force pour soulever la charge ? Où as-tu placé la seconde boîte par rapport au pivot ? > Dans quelle situation obtiens-tu un équilibre ? Où as-tu placé la seconde boîte par rapport au pivot ?

FAISONS LE POINT Une même force a plus d’effet si elle est appliquée Une

—————————————————————————

——————————————————

du pivot.

force a plus d’effet qu’une petite, si elle est appliquée à la même

distance du pivot. Ainsi, pour soulever un objet lourd sans trop d’effort, il faut : – placer l’objet proche du

—————————————————————————

– appuyer sur la barre le plus loin possible du

(le pivot) ; .

—————————————————————————

Deux objets de masse identique appliqués à égale distance du pivot créent un équilibre.

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Comment réaliser un mobile dont les suspensions seront en équilibre ? 1 2 3 4 5 6

À SAVOIR

Un mobile est un objet de décoration suspendu qui est constitué de tiges rigides horizontales auxquelles sont suspendues par des fils des pendeloques.

© By Max/Fotolia.com

Un mobile doit rester en équilibre.

Réalisation d’une maquette. 1. Découpe dans du carton peu épais deux losanges identiques.

Matériel nécessaire :

2. Découpe 3 morceaux de ficelle de 15 cm de long.

– de la ficelle,

3. Réalise le schéma légendé du mobile à deux suspensions que tu comptes fabriquer, en utilisant le matériel donné.

– du carton (deux losanges identiques),

– une baguette (pique à brochettes),

– une paire de ciseaux.

Manipulations à réaliser. Réalise le montage prévu sur ton schéma. > Que remarques-tu ? Est-ce que la tige rigide (baguette) est horizontale ? Ton mobile est-il en équilibre ? Dans un mobile possédant une tige rigide et deux objets identiques à suspendre (même taille, même masse), où faut-il placer les deux suspensions par rapport au pivot pour que la tige rigide soit horizontale ? (Cf. le schéma ci-contre.) Complète ce schéma légendé sur ton cahier. Teste ton montage et écris ton résultat. > Que peux-tu en conclure ?

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ficelle pivot

objets à suspendre en forme de losange

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Comment réaliser un mobile dont les suspensions seront en équilibre ? 1 2 3 4 5 6

À SAVOIR

Un mobile utilise le principe des leviers. La tige rigide (baguette) sera donc appelée un levier.

FAISONS LE POINT Deux objets de masse identique appliqués à égale distance du pivot créent un

ficelle

pivot

.

—————————————————

levier

ficelle

objets suspendus

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L’électricité : le principe 1 2 3 4 5 6

RAPPELS CE1 verre

bornes

filament

réservoir de la pile

culot plot

une ampoule

une pile plate

Pour allumer une ampoule avec une pile plate, il faut réaliser un circuit électrique en reliant le plot et le culot de l’ampoule à chacune des bornes de la pile. Un circuit électrique simple peut être composé d’une pile, d’une ampoule et de fils électriques. La pile fournit de l’électricité : c’est un générateur. L’ampoule s’éclaire lorsqu’elle est traversée par le courant électrique : c’est un récepteur.

On peut ouvrir et fermer un circuit électrique en débranchant un fil électrique ou en dévissant une ampoule. Lorsque le circuit est fermé, l’électricité fournie par la pile circule dans ce circuit, donc à l’intérieur de l’ampoule : elle s’éclaire. Lorsque le circuit est ouvert, l’électricité ne circule plus : l’ampoule est éteinte. Circuits électriques fermés (avec ou sans support d’ampoule)

pile

ampoule

4,5 V

ampoule culot plot

pile

Circuits électriques ouverts (avec ou sans support d’ampoule)

ampoule

pile 4,5 V

pile

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ampoule culot plot

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Les règles de sécurité électrique 1 2 3 4 5 6

> Comment s’appellent ces objets ? Où peut-on les rencontrer ?

En t’aidant des illustrations ci-contre, écris sur ton cahier des règles de sécurité et de respect de l’environnement.

Les expériences qui seront réalisées durant cette séquence d’électricité ne devront pas être effectuées sans la présence d’un adulte.

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Comment allumer et éteindre une ampoule dans un montage électrique ? 1 2 3 4 5 6 L’ampoule est placée dans son support. Observe la photographie de l’interrupteur.

© Céline Médal

Dessine cet objet sur ton cahier. Nomme les différentes parties.

QUE SAIS-TU ? Réponds à cette question : comment allumer et éteindre une ampoule dans un montage électrique ? Donne ta réponse en listant le matériel nécessaire et en représentant par un schéma légendé l’expérience que tu comptes réaliser. Tu devra utiliser des fils électriques et un interrupteur. > À ton avis, que va t-il se passer ? Pourquoi ?

Expérimentation Réalise ton montage et écris les résultats que tu as obtenus.

© Céline Médal

Observe le circuit électrique ci-contre. Quelle action faut-il faire pour allumer l’ampoule ? Pour éteindre l’ampoule ? Décris ce qui se passe.

FAISONS LE POINT On peut ouvrir et fermer un circuit électrique à l’aide d’un

.

——————————————————————————————

Lorsque le circuit est fermé, l’électricité fournie par la pile circule dans ce circuit : l’ampoule

—————

.

————————————————————————

Lorsque le circuit est ouvert, l’électricité ne circule plus : l’ampoule est —————————————————————————.

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Les matériaux conducteurs et les matériaux isolants 1 2 3 4 5 6 Réalise un circuit électrique comme ci-contre.

? matériaux à tester

Questions > Quels matériaux peut-on utiliser pour laisser passer le courant électrique ? > Quels matériaux peut-on utiliser pour empêcher le courant de passer ?

QUE SAIS-TU ? Réponds aux questions ci-dessus en listant les matériaux qui permettent de laisser passer le courant électrique et ceux qui ne le permettent pas.

Expérimentation Teste des objets de matières différentes : cuillères (plastique, bois, inox), règles (bois, aluminium, plastique), fils (laine, électrique, fer, nylon), verres (verre, plastique) selon le montage ci-dessus et écris les résultats obtenus. Réponds aux questions suivantes. > Quels matériaux laissent passer le courant électrique ? Comment les appelle-t-on ? > Que se passe-t-il si je place un bijou en argent, du papier d’aluminium dans le circuit ci-dessus ? Réalise les tests. > Quels matériaux ne laissent pas passer le courant électrique ? Comment les appelle-t-on ? > Pourquoi les fils électriques sont-ils recouverts de plastique ?

FAISONS LE POINT Les matériaux conducteurs laissent

————————————————————————————

Les métaux (fer, aluminium, argent, etc.) sont des

le courant électrique. . L’eau conduit

————————————————————————————

également le courant. Les matériaux

————————————————————————————

ne laissent pas passer le courant électrique.

Si on introduit du bois, du plastique, du verre, du papier, de la laine, etc. dans un circuit électrique, le courant ne circule plus. Les fils électriques sont conducteurs, mais ils sont recouverts d’un isolant pour des raisons de sécurité.

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Les matériaux conducteurs et les matériaux isolants 1 2 3 4 5 6

Fiche de fabrication du nervosimètre ou jeu d’adresse

Matériel nécessaire : – pile plate 4,5 volts, – ampoule avec support (3,5 volts),

But du jeu

– fils électriques gainés : 15 cm, 20 cm, 40 cm,

Promener un crochet le long d’un fil de fer sans le toucher. Si on touche le fil de fer, l’ampoule s’allume et on a perdu.

À SAVOIR

– fils métalliques : 40 cm + 20 cm, – scotch, – pince coupante, pince à dénuder et tournevis,

Lorsque le crochet en fer touche le fil de fer, il ferme le circuit et l’ampoule s’allume. Tant que le circuit reste ouvert, l’ampoule reste éteinte.

– boîte à chaussures, – tube de stylo.

Fabrication 1. Percer le couvercle de la boîte d’un gros trou et placer l’ampoule (cf. illustrations ci-dessous).

2. Enfiler 20 cm de fil de fer dans le tube de stylo et former un crochet. 3. Tordre les 40 cm de fil de fer et les fixer sur le couvercle de la boîte à chaussures comme sur l’illustration précédente. 4. Construire le circuit en reliant : le crochet à l’ampoule, l’ampoule à la pile, la pile au fil de fer (cf. le schéma ci-dessous). fil conducteur rigide

tube de stylo

ampoule pile

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Ce que je dois retenir Les leviers Une barre ou une planche rigide qui peut tourner autour d’un point d’appui s’appelle un levier. Il permet aux hommes de soulever des charges lourdes. Une même force a plus d’effet si elle est appliquée à une grande distance du pivot. Une grande force a plus d’effet qu’une petite, si elle est appliquée à la même distance du pivot. Pour soulever un objet lourd sans trop d’effort, il faut : > placer l’objet au plus près du point d’appui (le pivot) ; > appuyer sur la barre le plus loin possible du pivot. Deux objets de masse identique appliqués à égale distance du pivot créent un équilibre.

L’électricité Pour allumer une ampoule loin d’une pile, on relie l’ampoule à chacune des bornes de la pile à l’aide de fils électriques. Le circuit électrique est alors fermé et le courant électrique peut circuler d’une borne de la pile à l’autre. Si on débranche un fil ou si l’on dévisse l’ampoule dans un circuit électrique, le courant ne passe plus et l’ampoule s’éteint. On parle de circuit électrique ouvert. On peut utiliser un interrupteur qui sert à ouvrir ou fermer le circuit électrique. Les matériaux conducteurs laissent passer le courant électrique. Les métaux (fer, aluminium, argent, etc.) sont des conducteurs. L’eau conduit également le courant. Les matériaux isolants ne laissent pas passer le courant électrique. Si on introduit du bois, du plastique, du verre, du papier, de la laine, etc. dans un circuit électrique, le courant ne circule plus.

Exercice Voici les schémas électriques réalisés par deux élèves, Flora et Félicien. Ils souhaitent allumer une ampoule en utilisant une pile.

© Céline Médal

> Quel élève pourra allumer son ampoule ? Pourquoi ?

Schéma de Flora.

Schéma de Félicien.

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L’énergie Quelles sont les sources d’énergie que nous utilisons ? À quoi servent-elles ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, cite des sources d’énergie que nous utilisons.

Documentation Observe les documents ci-dessous.

La combustion du bois ou du charbon provoque de la chaleur. Les poêles à bois ou à charbon sont utilisés comme moyen de chauffage.

Un barrage hydroélectrique.

© PhotoDisk

© PhotoDisk

Les usines hydrauliques utilisent de l’eau. Il en existe plusieurs types.

Une usine marémotrice.

Les usines marémotrices utilisent la force des marées. Les usines hydroélectriques utilisent la force des chutes d’eau retenue par des barrages. Dans ces deux cas, ces mouvements d’eau font tourner les turbines des centrales pour créer de l’électricité qui sera utilisée pour se chauffer, s’éclairer, se déplacer (voiture électrique)...

Une usine hydroélectrique.

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Quelles sont les sources d’énergie que nous utilisons ? À quoi servent-elles ? 1 2 3 4 5 6

Les éoliennes La force du vent fait tourner des éoliennes qui produisent de l’électricité. Elle servira à se chauffer, à s’éclairer…

© Bernard 63/Fotolia.com

Photographie no 1. Éoliennes dans le sud de la France (Languedoc).

Les capteurs solaires Il en existe deux types : les capteurs solaires photovoltaïques et thermiques. Dans les capteurs solaires photovoltaïques, les rayons du soleil sont transformés en électricité.

© Bernard Talou

Ci-contre, voici les photographies de capteurs solaires photovoltaïques installés dans le sud de la France, dans le département de la Haute-Garonne.

Photographie no 2.

Sur la photographie no 3, les capteurs solaires photovoltaïques ont été installés au-dessus du parking de l’hôtel.

© Bernard Talou

Dans ces deux cas, l’électricité produite est revendue à l’entreprise EDF (Électricité de France). Leurs clients pourront acheter cette électricité pour se chauffer, s’éclairer, cuisiner, etc.

Photographie no 3.

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Quelles sont les sources d’énergie que nous utilisons ? À quoi servent-elles ? 1 2 3 4 5 6 Dans les capteurs solaires thermiques, les rayons du soleil chauffent de l’eau.

© Bernard Talou

Le bâtiment d’habitation collective de la photographie no 4, porte sur toute une façade des capteurs solaires thermiques destinés à chauffer l’eau pour l’usage domestique : douche, vaisselle, etc. Photographie no 4. Des capteurs solaires thermiques sur la façade d’un immeuble collectif à Blagnac (Haute-Garonne).

Les centrales thermiques

Photographie no 5. Une centrale thermique classique : celle de Gardanne.

© Bernard 63/Fotolia.com

© Martine A Eisenlohr/Fotolia.com

Il en existe deux sortes : les centrales thermiques classiques et nucléaires.

Photographie no 6. Une centrale thermique nucléaire.

Les centrales thermiques classiques Dans les centrales thermiques classiques (photographie no 5), l’électricité est produite par la combustion de charbon, de fioul ou de gaz naturel. Les centrales thermiques nucléaires Dans les centrales thermiques nucléaires (photographie no 6), de l’électricité est produite à partir d’un élément naturel : l’uranium. Dans ces deux types de centrale, l’électricité sera utilisée pour se chauffer, s’éclairer, se déplacer, cuire des aliments.

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Quelles sont les sources d’énergie que nous utilisons ? À quoi servent-elles ? 1 2 3 4 5 6 Reproduis et complète le tableau ci-dessous sur ton cahier. Quelle source d’énergie utilise-t-elle, utilise-t-il ?

Que produit-elle ? Que produit-il ?

Pour quoi faire ?

La centrale thermique nucléaire La centrale thermique classique L’usine marémotrice Les éoliennes Un capteur solaire photovoltaïque Une centrale hydroélectrique Une cheminée à bois Un poêle à charbon

FAISONS LE POINT Il existe de nombreuses sources d’——————————————————————— : le

,

———————————————————————

le charbon, le vent, l’eau de la rivière, les marées de l’océan, le Soleil, l’uranium. L’utilisation d’une source d’énergie est nécessaire pour

, se déplacer,

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s’éclairer, cuire des aliments, etc.

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Les sources d’énergie renouvelables ou non renouvelables 1 2 3 4 5 6 Lis le texte ci-dessous.

Certaines sources d’énergie s’épuisent lorsqu’on les utilise ; d’autres se renouvellent dans la nature. Si le renouvellement est possible sur moins de cinquante ans, on dit que la source d’énergie est renouvelable. Le charbon Il provient des forêts enfouies sous les eaux il y a des millions d’années, qui se sont décomposées et transformées en charbon. Il n’est pas inépuisable. Son exploitation est difficile mais il est facile à stocker.

On doit le transformer pour obtenir l’essence, le mazout, le gazole, le goudron. Le gaz naturel Il provient d’organismes décomposés, il y a plusieurs millions d’années. C’est une énergie que l’on trouve dans le sous-sol. Il est nécessaire de creuser des puits très profonds pour l’extraire. On l’utilise pour le chauffage central et la cuisson des aliments. L’uranium

Le bois Il est facile à exploiter et à stocker. Les forêts peuvent se renouveler naturellement en moins de cinquante ans. L’homme gère le milieu forestier en sciant et en replantant de nombreux arbres. Le pétrole Il provient d’organismes décomposés, il y a plusieurs millions d’années. C’est une énergie que l’on trouve dans le sous sol. Son exploitation est difficile. Il faut creuser des puits très profonds pour l’extraire.

C’est un élément naturel que l’on trouve dans le sol, mais ses réserves ne sont pas inépuisables. Les centrales nucléaires permettent d’obtenir de l’électricité. Les centrales nucléaires produisent des déchets radioactifs très dangereux qu’on ne sait pas encore recycler. Leur durée de vie est extrêmement longue. Il y a eu quatre accidents très graves dans l’histoire du nucléaire : Tchernobyl (Ukraine) en 1986, Three Miles Island (États-Unis) en 1979, Sellafield (Angletterre) en 1957, Tokaïmura (Japon) en 1999. Lors de ces accidents, des radiations ont entraîné la mort ou la maladie de milliers de personnes.

Réponds aux questions suivantes. > Que signifient les termes suivants : sources d’énergie renouvelables ? > Quelles sont les sources d’énergie renouvelables, les sources d’énergie non renouvelables ? > Que peux-tu dire du Soleil ? Des marées de l’océan ? Du vent ?

À SAVOIR

Les énergies comme le charbon, le pétrole, le gaz naturel, sont dites fossiles car elles proviennent de la décomposition d’anciens organismes vivants.

FAISONS LE POINT Le bois, le vent, l’eau des rivières, les marées de l’océan, le Soleil, etc. sont des sources d’énergie

.

————————————————————————

L’uranium, les énergies fossiles comme le charbon, le gaz et le pétrole, sont des énergies

———————————————————————

car leur renouvellement dans la nature dépasse

la cinquantaine d’années.

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Pourquoi faut-il réduire nos dépenses en énergie ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Réponds à cette question : pourquoi faut-il réduire nos dépenses en énergie ?

Documentation Lis le texte ci-dessous.

L’Agence internationale de l’énergie estime que la demande mondiale d’énergie pourrait augmenter de 60 % d’ici l’an 2030. Mais les réserves énergétiques de la planète ne sont pas inépuisables : d’après certains experts, le pétrole devrait arriver à épuisement vers 2060, le gaz vers 2070 ; les réserves de charbon devraient permettre une exploitation plus longue (entre 150 et 200 ans). > Les enjeux énergétiques du XXIe siècle sont donc les suivants :

– faire face à la demande d’énergie ; – anticiper l’inévitable épuisement des réserves de pétrole, de gaz, de charbon, d’uranium ; – respecter l’environnement. > Pour y répondre, trois grands objectifs doivent être mis en œuvre : – maîtriser la consommation d’énergie, en limitant le gaspillage d’énergie ; – développer les énergies renouvelables, hydrauliques et autres ; – développer les énergies respectueuses de la planète.

Réponds à la question suivante. > Pourquoi faut-il réduire nos dépenses en énergie ?

FAISONS LE POINT La consommation mondiale en énergie

.

—————————————————————————————————————

Cependant, les sources d’énergie de la planète ne sont pas inépuisables. Il faut donc

———————————————————————————

notre consommation en

.

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Que peut-on faire au quotidien pour réduire sa consommation en énergie ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette queston : que peut-on faire pour réduire notre consommation en énergie ?

Documentation Lis le texte ci-dessous.

Quelques exemples de gestes à adopter au quotidien pour réduire notre consommation en énergie > Les appareils électriques Les appareils en veille (quand les petites lumières rouges restent allumées) consomment de l’énergie. Il faut donc éteindre complètement les magnétoscopes, les chaînes hi-fi, les ordinateurs, les imprimantes, quand on ne les utilise pas. © Photodisk

> L’éclairage

© Bernard Talou

Il faut toujours éteindre la lumière en sortant d’une pièce et s’installer près de la fenêtre pour lire ou travailler. Dans les maisons, il est préférable de s’équiper avec des lampes basse consommation (LBC). D’une durée de vie jusqu’à dix fois supérieure aux ampoules classiques à incandescence, les LBC ou « fluo compactes » consomment cinq fois moins d’électricité. > Le chauffage En hiver, il faut fermer les volets et les rideaux la nuit. En été, il faut utiliser les volets ou les persiennes pour protéger la maison des rayons lumineux et éviter ainsi d’utiliser la climatisation.

> Le four Pour ne pas perdre trop de chaleur, le mieux est d’ouvrir le moins souvent possible la porte du four pendant la cuisson.

> Le réfrigérateur Pour éviter que le réfrigérateur ne consomme trop d’énergie, il faut le placer loin des sources de chaleur comme la cuisinière ou un radiateur. Il ne faut pas y introduire de plats chauds et ne pas le laisser ouvert longtemps.

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(Suite page suivante.)

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Que peut-on faire au quotidien pour réduire sa consommation en énergie ? 1 2 3 4 5 6

(Suite de la page précédente.)

> Les machines à laver

© Cned

Les cycles de lavage à 30 ou 40 °C consomment trois fois moins d’énergie qu’un cycle à 90 °C et il vaut mieux profiter du Soleil et du vent, qui sont « gratuits », pour faire sécher le linge. > Le trajet pour ses déplacements Les trajets à pied ou à vélo sont les plus respectueux de l’environnement. Si ce n’est pas possible, il vaut mieux utiliser les transports en commun ou organiser un covoiturage.

© Cned

Tout citoyen peut donc limiter sa consommation d’énergie.

Complète sur ton cahier les gestes simples que tu peux faire pour limiter ta consommation d’énergie.

FAISONS LE POINT Tout citoyen peut adopter des gestes simples pour réduire sa consommation en

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éteindre la lumière en sortant d’une pièce, éteindre les appareils électriques après utilisation et éviter de les laisser en veille, privilégier les transports en commun pour ses déplacements, etc.

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Ce que je dois retenir Il existe de nombreuses sources d’énergie : le bois, le charbon, le vent, l’eau de la rivière, les marées de l’océan, le Soleil, l’uranium. L’utilisation d’une source d’énergie est nécessaire pour se chauffer, se déplacer, s’éclairer, cuire des aliments, etc. Le bois, le vent, l’eau de la rivière, les marées de l’océan, le Soleil, etc. sont des sources d’énergie renouvelables. L’uranium, les énergies fossiles comme le charbon, le pétrole, le gaz naturel, sont des énergies non renouvelables car leur renouvellement dans la nature dépasse la cinquantaine d’années. La consommation mondiale en énergie augmente. Cependant, les sources d’énergie de la planète ne sont pas inépuisables. Il faut donc réduire notre consommation en énergie. Tout citoyen peut adopter des gestes simples pour réduire sa consommation en énergie : éteindre la lumière en sortant d’une pièce, éteindre les appareils électriques après utilisation et éviter de les laisser en veille, privilégier les transports en commun pour ses déplacements, etc.

Exercices Exercice 1. 1. Sur ton cahier, recopie de la même couleur ce qui va ensemble.

retenue d’eau – vent – centrale thermique classique – Soleil – éolienne – centrale thermique nucléaire – uranium – charbon – capteurs solaires – pétrole – centrale hydroélectrique 2. Sur ton cahier, réponds aux questions suivantes. > Quelles sont les six sources d’énergie citées ci-dessus ? > Quelles sont celles qui représentent des sources d’énergie renouvelables ?

Exercice 2. Cite quatre gestes simples à réaliser pour limiter ta consommation en énergie.

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Lumière et ombres, le ciel et la Terre La boussole et les points cardinaux 1 2 3 4 5 6

FAISONS LE POINT boîtier pivot © Dana S. Rothstein/Fotolia.com

aiguille

partie colorée de l’aiguille

L’aiguille d’une boussole est attirée par les objets en fer, c’est un aimant.

© Murat Baysan/Fotolia.com

La boussole est un objet qui sert à s’orienter. La partie colorée d’une boussole indique le Nord.

Rose des vents

Comment utiliser une boussole ? 1. Poser la boussole par terre en évitant qu’elle ne soit en contact avec un objet en fer. 2. Attendre que l’aiguille s’immobilise, la partie colorée de l’aiguille indique le Nord, la partie non colorée indique le Sud. 3. Tourner délicatement le boîtier de la boussole jusqu’à ce que la lettre N soit sous la partie colorée de l’aiguille. 4. Lire les points cardinaux sur la boussole.

N O ou W

E S

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Comment produire une ombre dans une salle obscure ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette question : comment produire une ombre dans une salle obscure ? Tu devras lister le matériel nécessaire et dessiner la manipulation que tu comptes réaliser.

Manipulation Suis les étapes suivantes. 1. Plante un clou au milieu d’une planche en bois (format d’une feuille de papier environ), à l’aide d’un marteau.

2. Repère sur cette planche la gauche (G), la droite (D), le haut (H) de la planche, le bas de la planche (B). Note les D, G, H, B.

3. Éteins la salle et éclaire ce clou en positionnant une lampe de type spot à gauche de la planche.

Réalise un schéma du résultat obtenu. Questions.

À SAVOIR

> Que faut-il pour obtenir une ombre dans une salle obscure ? Dans la nature ? > Peut-on obtenir une ombre sans source de lumière ? > Comment sont positionnés la source de lumière, l’objet opaque (clou) et l’ombre du clou, les uns par rapport aux autres ?

Le Soleil, une bougie, une lampe de poche, une lampe de bureau, etc. sont des sources de lumière. Rappel : un objet opaque est un objet qui ne laisse pas passer la lumière. (Voir les séquences 8 de Grande section et du CP.)

Entraînement Exercice 1.

À SAVOIR

> Sur ton cahier, cite des objets opaques. > Dans une salle obscure, éclaire un ballon. Que remarques-tu ? > Réalise le schéma de la manipulation ci-dessus, en coloriant en jaune la partie éclairée du ballon, et en noir la partie non éclairée. Sur ton cahier, représente l’ombre du ballon sur le sol.

La partie non éclairée de l’objet s’appelle l’ombre propre. L’ombre de l’objet sur un écran ou sur le sol s’appelle l’ombre portée. Tout objet éclairé par une source de lumière a deux ombres.

FAISONS LE POINT Pour obtenir l’ombre d’un objet, il faut : – une – un

——————————————————————————————

——————————————————————————

(Soleil, bougie, lampe de poche, etc.) ;

qui arrête la lumière du Soleil ou de la lampe ;

– un écran sur lequel on observe l’ombre portée (mur, sol, etc.). Ces trois éléments sont alignés. Un objet placé devant une source de lumière possède une

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et une partie non éclairée ou à l’ombre (ombre propre).

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Comment faire varier la direction et la taille de l’ombre d’un objet éclairé ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à ces deux questions : > Comment faire varier la direction de l’ombre d’un objet éclairé ? > Comment faire varier la taille de l’ombre d’un objet éclairé ? Pour chaque réponse, tu devras lister le matériel nécessaire et dessiner la manipulation que tu comptes réaliser pour tester ton hypothèse.

Manipulation Réalise les étapes suivantes. 1. Prends une planche et fixes-y une boule de polystyrène en utilisant de la pâte à fixer. 2. Oriente un des bords de la planche dans la direction Nord-Sud, à l’aide d’une boussole. 3. Note les points cardinaux sur la planche. 4. Éteins la salle, éclaire cette boule en positionnant la lampe spot à l’est de la planche, à l’ouest de la planche, au-dessus de la boule, au nord de la planche et au sud. 5. Réalise pour chaque manipulation le schéma du résultat obtenu. Réponds aux questions. > Comment faire varier la direction de l’ombre d’un objet éclairé ? > Comment faire varier la taille de l’ombre d’un objet éclairé ?

Entraînement Exercice 1 À toi de trouver, sur les dessins suivants, les ombres portées (sol) qui ne peuvent pas exister. Pour cela, aide-toi des sources lumineuses et barre les ombres fausses.

Sur ces nouveaux dessins, ci-dessous, il n’y a qu’une seule ombre, mais deux sources lumineuses. À toi de barrer celle qui ne correspond pas à l’ombre.

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Comment faire varier la direction et la taille de l’ombre d’un objet éclairé ? 1 2 3 4 5 6 Exercice 2

Sur ce shéma, on éclaire deux papillons de mêmes dimensions avec une lampe de poche. 1. Compare la taille des deux ombres. Que remarques-tu ? 2. Compare la position des deux lampes de poche. Que remarques-tu ? 3. Si tu veux agrandir l’ombre du papillon de droite, que dois-tu faire ? Réalise toi-même l’expérience.

FAISONS LE POINT L’ombre des objets varie en fonction de la position de la

—————————————————————————————————

par

rapport à l’objet éclairé. L’ombre des objets varie aussi selon les distances entre la source de lumière, l’objet éclairé et l’écran.

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Pourquoi y a-t-il alternance de journées et de nuits ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette question : pourquoi y a-t-il alternance de journées et de nuits ?

À SAVOIR

En sciences, un jour correspond à la durée d’une journée et d’une nuit.

Manipulation Prends une boule de polystyrène, trace une ligne rouge de manière à partager cette boule en deux parties égales. Piques-y une épingle, elle représentera la position de la France comme ci-contre. Questions. > À t-on avis, que représente cette boule de polystyrène dans l’univers ? La ligne rouge ?

Représente l’alternance de la journée et de la nuit, en utilisant un spot et la boule de polystyrène. Attention : le Soleil est une étoile, il éclaire en continu la Terre et il est immobile, le spot doit rester immobile. Questions. > Que représente le spot dans l’univers ? > Comment as-tu fait pour éclairer la France ? Dans ce cas, est-ce la journée ou la nuit ? > Comment as-tu fait pour avoir la France dans l’obscurité ? Dans ce cas, est-ce la journée ou la nuit ?

À SAVOIR

La Terre tourne sur elle-même en 24 heures. On appelle ce phénomène la rotation de la Terre. Cette rotation entraîne l’alternance des journées et des nuits.

FAISONS LE POINT Le Soleil est

. Il éclaire la Terre en continu.

—————————————————————————————————

La Terre tourne sur elle-même en ——————————————————, cela s’appelle la ————————————————————————. Cette rotation entraîne l’alternance des journées et des nuits.

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Le mouvement apparent du Soleil

© Cned © Cned

© Cned

© Cned

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Observe les quatre photos ci-dessus, puis décris ce que tu vois. > Pourquoi l’ombre se déplace-t-elle ?

Manipulation Reprends la maquette de la page précédente. L’épingle représentera le sapin (photographie ci-dessus). Le Soleil (spot) ne doit pas bouger. Fais tourner la Terre (boule de polystyrène) sur elle-même. Observe les ombres de l’épingle. > Que remarques-tu du point de vue de la taille des ombres, de la position du Soleil par rapport au sapin, de la forme des ombres ? Trace les ombres sur la boule de polystyrène à différents moments, en respectant leur taille et leur direction.

À SAVOIR

Au cours de la journée, les ombres changent de taille, de forme, de direction. Sur Terre, les hommes ont l’impression que le Soleil se déplace. On parle de mouvement apparent du Soleil. En réalité, le Soleil est immobile, c’est la Terre qui tourne sur elle-même et, en tournant, les ombres se modifient.

FAISONS LE POINT Au cours de la journée, les ombres des objets changent de de

———————————————————

et de forme. Cela est dû à la

,

———————————————————————

————————————————————————————

de la Terre sur elle-même ou au mouvement apparent du Soleil dans le ciel.

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Les phases de la Lune 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à ces questions : > La Lune a-t-elle toujours la même apparence quand tu l’observes dans le ciel ? > Pourquoi ?

Observation Observe la Lune tous les soirs pendant quinze jours. Reproduis le tableau suivant et complète-le. Date :

Date :

Date :

Date :

Heure du dessin :

Heure du dessin :

Heure du dessin :

Heure du dessin :

Trace l’apparence de la Lune telle que tu la vois, en t’aidant des pointillés ci-dessous.

Trace l’apparence de la Lune telle que tu la vois, en t’aidant des pointillés ci-dessous.

Trace l’apparence de la Lune telle que tu la vois en t’aidant des pointillés ci-dessous.

Trace l’apparence de la Lune telle que tu la vois, en t’aidant des pointillés ci-dessous.

À quel moment la Lune est-elle visible ?

À quel moment la Lune est-elle visible ?

À quel moment la Lune est-elle visible ?

À quel moment la Lune est-elle visible ?

– – – –

– – – –

– – – –

– – – –

La nuit. Dans la journée. Le matin. Le soir.

Barre ce qui ne convient pas.

La nuit. Dans la journée. Le matin. Le soir.

Barre ce qui ne convient pas.

La nuit. Dans la journée. Le matin. Le soir.

Barre ce qui ne convient pas.

La nuit. Dans la journée. Le matin. Le soir.

Barre ce qui ne convient pas.

Observe tes dessins. Que constates-tu ? Compare tes observations aux informations fournies par un calendrier (almanach) aux mêmes dates.

Manipulation Tu vas à présent réaliser une maquette pour comprendre les différentes formes que peut prendre la Lune. Observe la photographie ci-contre.

Matériel nécessaire : – une plaque en polystyrène épaisse, – une grosse boule de polystyrène pour représenter la Terre, – une épingle pour représenter l’observateur (en France),

© Céline Médal

– une petite boule de polystyrène et un fil de fer ou câble électrique, – une pique à brochette, – une lampe torche ou une lampe spot.

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Les phases de la Lune 1 2 3 4 5 6 Réalise la maquette présentée sur la photo de la page précédente, puis réponds aux questions. > Dans cette situation, la Lune est-elle visible le jour ou la nuit ? Pourquoi ? Comment s’appelle cette Lune ? > Sachant que la Lune tourne autour de la Terre, où faut-il placer la Lune pour obtenir les illustrations ci-dessous ? La maquette est là pour t’aider.

Sur Terre, un observateur peut voir la lune sous différentes formes.

Nouvelle Lune

Premier quartier

Pleine Lune

Dernier quartier

La partie jaune pâle correspond à la partie éclairée par le soleil, la partie grise correspond à la partie non éclairée.

Questions. > La Lune a-t-elle toujours la même apparence quand tu l’observes dans le ciel ? Pourquoi ?

À SAVOIR

La Lune ne produit pas de lumière, elle est éclairée par le Soleil. La Lune tourne autour de la Terre. Depuis la Terre, nous voyons la partie éclairée de la Lune. Celle-ci change d’apparence dernier quartier régulièrement : ce sont les phases de la Lune. observateur sur Terre Soleil

nouvelle Lune

pleine Lune

premier quartier

FAISONS LE POINT La Lune ne produit pas de lumière, elle est éclairée par le ————————————————————————. La Lune tourne autour de la Terre. Depuis la Terre, nous voyons la partie

————————————————————————

change d’apparence régulièrement : ce sont les

de la Lune. Celle-ci

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de la Lune.

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Ce que je dois retenir La boussole est un objet qui sert à s’orienter. La partie colorée d’une boussole indique le Nord. L’aiguille d’une boussole est attirée par les objets en fer, c’est un aimant. Pour obtenir l’ombre d’un objet, il faut : – une source de lumière (Soleil, bougie, lampe de poche, etc.) ; – un objet opaque qui arrête la lumière du Soleil ou de la lampe ; – un écran sur lequel on observe l’ombre portée (mur, sol, etc.). Ces trois éléments sont alignés. Un objet placé devant une source de lumière possède une partie éclairée et une partie non éclairée (ombre propre). L’ombre des objets varie en fonction de la position de la source de lumière par rapport à l’objet éclairé. L’ombre des objets varie aussi selon les distances entre la source de lumière, l’objet éclairé et l’écran. Le Soleil est immobile. Il éclaire la Terre en continu. La Terre tourne sur elle-même en 24 heures, cela s’appelle la rotation. Cette rotation entraîne l’alternance des journées et des nuits. Au cours de la journée, les ombres des objets changent de direction, de taille et de forme. Cela est dû à la rotation de la Terre sur elle-même ou au mouvement apparent du Soleil dans le ciel. La Lune ne produit pas de lumière, elle est éclairée par le Soleil. La Lune tourne autour de la Terre. Depuis la Terre, nous voyons la partie éclairée de la Lune. Celle-ci change d’apparence régulièrement : ce sont les phases de la Lune.

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Les technologies de l’information et de la communication (T.I.C. ) Quels sont les différents éléments qui composent un ordinateur ? À quoi servent-ils ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à ces questions : > Quels sont les différents éléments qui composent un ordinateur ? > À quoi servent-ils ?

Observe les illustrations ci-dessous. Nomme les différents éléments.

Complète le tableau ci-dessous en indiquant les noms des différérents éléments qui conviennent. Les parties de l’ordinateur

Les fonctions Il permet d’afficher les informations (les images, le texte) envoyés par le microprocesseur. Il ressemble à un écran de télévision. Elle permet de déplacer le curseur sur l’écran pour choisir les opérations.

Il permet d’entrer des instructions ou du texte.

Ils servent à écouter les sons et la musique.

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Quels sont les différents éléments qui composent un ordinateur ? À quoi servent-ils ? 1 2 3 4 5 6 Les parties de l’ordinateur

Les fonctions Elle permet d’imprimer sur papier des informations choisies dans l’ordinateur. Elle renferme le microprocesseur qui dirige l’ordinateur, le disque dur où sont stockées les informations. Il lit le texte et les images d’un document papier et les transmet à l’ordinateur. Il lit les informations contenues sur un CD ou DVD-Rom. Il permet le stockage de l’information.

À SAVOIR

Les éléments autres que l’unité centrale sont appelés des périphériques.

FAISONS LE POINT Un ordinateur est composé de plusieurs éléments. L’—————————————————————————————— est la partie la plus importante de l’ordinateur. Les autres éléments sont appelés des Les parties de l’ordinateur L’écran

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Les fonctions Il permet d’afficher les informations (les images, le texte) envoyés par le microprocesseur. Il ressemble à un écran de télévision.

La souris

Elle permet de déplacer le curseur sur l’écran pour choisir les opérations.

Le clavier

Il permet d’entrer des instructions ou du texte.

Les enceintes

Elles servent à écouter les sons et la musique.

L’imprimante

Elle permet d’imprimer sur papier des informations choisies dans l’ordinateur.

L’unité centrale

Le scanner

Le lecteur de CD-Rom, DVD-Rom

Elle renferme le microprocesseur qui dirige l’ordinateur, le disque dur où sont stockées les informations. Il lit le texte et les images d’un document papier et les transmet à l’ordinateur. Il lit les informations contenues sur un CD ou DVD-Rom. Il permet le stockage de l’information.

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Comment faut-il brancher les périphériques à l’unité centrale pour que le système fonctionne correctement ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Question : comment faut-il brancher les périphériques à l’unité centrale pour que le système fonctionne correctement ? Réponds sur ton cahier en schématisant les éléments de ton ordinateur et en traçant les différents branchements.

Observation Observe les branchements de ton ordinateur. Rectifie ton schéma ci-dessous.

À SAVOIR

Pour que l’ordinateur fonctionne correctement, il faut relier l’unité centrale à une prise électrique du secteur, puis il faut brancher tous les périphériques à l’unité centrale. Attention : tu ne dois pas faire seul les branchements, demande à un adulte de t’aider.

FAISONS LE POINT Pour que l’ordinateur fonctionne correctement, il faut relier l’unité centrale à une prise électrique du secteur. Tous les périphériques doivent être reliés à

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Quels sont les périphériques d’entrée, les périphériques de sortie, les périphériques d’entrée et de sortie ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à cette question : quels sont les périphériques d’entrée, les périphériques de sortie, les périphériques d’entrée et de sortie ? Questions. > Quels sont les éléments de l’ordinateur où il est possible d’entrer de l’information ? > Quels sont les éléments de l’ordinateur où il est possible de sortir, de récupérer de l’information ? > Le lecteur de CD-Rom ou de DVD-Rom te permet-il d’entrer ou de sortir de l’information ?

À SAVOIR

On distingue les périphériques d’entrée, les périphériques de sortie et les périphériques d’entrée et de sortie. – Les périphériques d’entrée permettent à l’ordinateur de recevoir des informations (le clavier, la souris). – Les périphériques de sortie permettent à l’ordinateur de transmettre les informations (l’écran, l’imprimante, les enceintes). – La clé USB, le lecteur de CD-Rom ou de DVD-Rom sont des périphériques d’entrée et de sortie.

FAISONS LE POINT On distingue les périphériques d’entrée, les périphériques de sortie et les périphériques d’entrée et de sortie. Les périphériques

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(le clavier, la souris). Les périphériques

permettent à l’ordinateur de recevoir des informations

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permettent à l’ordinateur

de transmettre les informations (l’écran, l’imprimante, les enceintes). La clé USB, le lecteur de CD-Rom, de DVD-Rom sont des périphériques

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Les logiciels 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Cite des logiciels que tu utilises. À quoi servent-ils ?

À SAVOIR

Pour traiter des informations, tu dois utiliser des logiciels (Word, Open Office, PhotoFiltre, Paint, Windows Movie Maker, NTI CD & DVD Maker, Fifa Soccer).

Documente-toi. Complète le tableau en t’aidant des logiciels ci-dessus. Nom du logiciel

Les utilisations Il permet de graver des CD-Rom, des DVD-Rom. Il permet de faire du traitement de texte. Il permet de faire du traitement de texte. Il permet de traiter des photos numériques. Il permet de jouer au football. Il permet de réaliser des dessins. Il permet de traiter des vidéos numériques.

FAISONS LE POINT L’ordinateur traite ces informations grâce aux données qu’il a en mémoire et grâce à ses

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Les logiciels de traitement de texte Il existe des logiciels payants, comme par exemple Word, et des logiciels gratuits comme Open Office. Dès que l’on ouvre un document de traitement de texte, une fenêtre également appelée interface apparaît. Cette fenêtre est divisée en différentes sections. Observe-les sur les photos de la page suivante.

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Les logiciels 1 2 3 4 5 6

> La barre de titre Elle affiche le nom du document, par exemple, dans le cas ci-contre, il s’appelle « Les suspects ». Elle permet également de déplacer, d’agrandir et de fermer la fenêtre.

> La barre de menus Dans le menu se trouve toutes les commandes du logiciel. Si tu cliques sur l’un des mots de la liste, une liste apparaît. Cela s’appelle un menu déroulant.

> Les barres d’outils Elle permet d’accéder plus rapidement à des commandes présentes dans la barre des menus.

FAISONS LE POINT Lorsque tu ouvres un document de traitement de texte, une Dans cette fenêtre, il y a plusieurs barres : la barre de

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apparaît.

, des menus, d’outils.

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Dans la barre des menus se trouvent toutes les commandes du logiciel.

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Les logiciels 1 2 3 4 5 6 Exercice 1 1. Crée un dossier, nomme-le « Exercice ». 2. À l’intérieur du dossier « Exercice », crée un fichier avec un logiciel de traitement de texte. Nomme-le « Cinq sens ». 3. Recopie le texte ci-dessous en respectant la présentation (couleur, alignement, soulignement, etc.) et le cahier des charges suivant : – Taille : 20 pour le titre et 16 pour le texte. – Police : Tahoma pour le titre et Arial pour le texte. 4. Enregistre ce document dans le dossier « Exercice ». 5. Imprime ce document et compare-le au modèle ci-dessous.

Je retiens La plupart des animaux perçoivent les différentes saveurs grâce à leur langue. La langue est tapissée de papilles gustatives grâce auxquelles nous reconnaissons la saveur des aliments. Ce sont des nerfs qui acheminent les informations jusqu’au cerveau.

Exercice 2 1. À l’intérieur du dossier « Exercice », crée un fichier avec un logiciel de traitement de texte. Nomme-le « Sapin ». 2. Tape ton nom en haut de la page à gauche. 3. Tape le titre de ce document : « Le sapin de Noël ». 4. Centre le titre. 5. Tape le texte ci-contre. 6. Respecte les couleurs, le style. 7. Sélectionne le texte. 8. Centre le texte (tu dois obtenir un sapin de Noël avec ses boules de couleurs). 9. Imprime. 10. Enregistre le document dans le dossier « Exercice ».

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o No Noël Noël No Noël Noël Noël Noël No Noël Noël Noël Noël Noël Noël No Noël Noël

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Quelles règles de sécurité, de protection de l’environnement faut-il respecter quand tu utilises un ordinateur ? Quelles règles de sécurité dois-tu respecter sur Internet ? 1 2 3 4 5 6

QUE SAIS-TU ? Sur ton cahier, réponds à ces questions : > Quelles règles de sécurité, de protection de l’environnement faut-il respecter quand tu utilises un ordinateur ? > Quelles règles de sécurité dois-tu respecter sur Internet ?

FAISONS LE POINT Règles à respecter pour une bonne utilisation de l’ordinateur : – Tu ne dois pas utiliser l’ordinateur sans l’accord de tes parents. – Tu dois éteindre l’unité centrale et l’écran après toute utilisation. – Tu ne dois pas laisser l’ordinateur trop longtemps en veille, il consomme de l’électricité. – Tu dois limiter les impressions de papier. – Tu dois privilégier les impressions recto-verso. – Tu dois jeter les cartouches d’encre dans un récupérateur à cartouches. – Tu ne dois pas graver illégalement des CD-Rom, des DVD-Rom. – Tu ne dois pas brancher seul les différents éléments d’un ordinateur, tu dois demander de l’aide à un adulte. – Tu ne dois pas bricoler les différents éléments d’un ordinateur car il y a un véritable danger électrique.

Règles à respecter pour une bonne utilisation d’Internet : – Tu ne dois pas utiliser Internet sans la présence d’un adulte. – Tu ne dois pas discuter avec des inconnus sur des forums. – Tu ne dois pas donner ton adresse électronique ou postale sur Internet. – Tu ne dois pas donner ton numéro de téléphone. – Tu ne dois pas mettre ta photographie sur Internet. – Tu ne dois pas télécharger illégalement des musiques, des vidéos, des logiciels, etc. – Tu dois vérifier les informations et la source des informations que tu trouves sur Internet. Attention : il y a beaucoup de sites personnels. Les informations peuvent ne pas être exactes. – Tu ne dois pas tenir des propos qui porteraient atteinte à l’image de quelqu’un. – Tu ne dois pas aller sur des sites interdits aux mineurs.

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Ce que je dois retenir Un ordinateur est composé de plusieurs éléments. L’unité centrale est la partie la plus importante de l’ordinateur. Les autres éléments sont appelés des périphériques. Pour que l’ordinateur fonctionne correctement, il faut relier l’unité centrale à une prise électrique du secteur. Tous les périphériques doivent être reliés à l’unité centrale. On distingue les périphériques d’entrée, les périphériques de sortie et les périphériques d’entrée et de sortie. Les périphériques d’entrée permettent à l’ordinateur de recevoir des informations (le clavier, la souris). Les périphériques de sortie permettent à l’ordinateur de transmettre les informations (l’écran, l’imprimante, les enceintes). La clé USB, le lecteur de CD-Rom, de DVD-Rom sont des périphériques d’entrée et de sortie. L’ordinateur traite ces informations grâce aux données qu’il a en mémoire et grâce à ses logiciels. Lorsque tu ouvres un document de traitement de texte, une fenêtre apparaît. Dans cette fenêtre, il y a plusieurs barres : la barre de titre, des menus, d’outils. Dans la barre des menus se trouvent toutes les commandes du logiciel.

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Institut de Toulouse

Sous la responsabilité du directeur par intérim de l’Institut de Toulouse du Cned Michel Sanz Responsable du projet Michel Sanz Chefs de projet Sylvie Dhotel Didier Gras Le Cned, institut de Toulouse, remercie les nombreuses personnes qui ont contribué à la réussite de ce projet. Qu’elles trouvent ici l’expression de toute sa reconnaissance.

Service Multimédia Cned Institut de Toulouse Chef de projet Raphaël Labourel Maquette et mise en pages Groupe Composer, Toulouse Relecture technique H2Com Illustrations Cned Imprimerie Messages, Toulouse