index

Maths
2 h00

Etude du lien entre la température de la Terre et la teneur en CO2 dans l’atmosphère. Les élèves travaillent sur des données de terrain issues de banque de données et utilisent un tableur pour définir la corrélation mathématique entre ces 2 facteurs. La signification de la corrélation et de la causalité est ensuite discutée.

Maths
3 h00

Les élèves ont travaillé sur les conséquences des changements climatiques. Ils s’interrogent sur la notion de « température moyenne de la Terre » Ils élaborent un protocole pour mesurer la température moyenne du lycée et traitent leurs données à l’aide d’un tableur. Ce travail conduit à définir collectivement ce qu’est la température moyenne du lycée et comprendre que la notion de température moyenne de la Terre est un concept théorique.

Maths-SPC
3 h00

Lors des consultations des banques de données, les élèves ont rencontrés des émissions de CO2 exprimées en Gt de C et des teneurs de l’atmosphère en CO2 exprimées en ppm. L’objectif est donc de construire un convertisseur permettant de passer facilement d’une unité à l’autre. Des notions nouvelles pour les élèves (mole, masse molaire, volume molaire) sont introduites afin de pouvoir comprendre comment convertir des ppm en masse. Ressources ACCES INRP

Maths
2 h00

Séquence détaillée

L’atmosphère est considérée comme un compartiment dans lequel « entre » ou « sort » un flux de CO2. Il est proposé aux élèves de faire une analogie avec le remplissage en eau d’une piscine, exemple concret facilement appréhendable par les élèves. Le problème des élèves est de déterminer la quantité d’eau dans la piscine au bout de 1s, 2s,…, 1min, 2min, en connaissant la quantité d’eau initiale, la quantité d’eau qui arrive chaque seconde et la quantité d’eau évacuée chaque seconde. Ce travail permet de comprendre le formalisme mathématique nécessaire à la modélisation du cycle du carbone.

Maths
2 h00

Les élèves construisent avec le logiciel Vensim un modèle numérique du remplissage de la piscine. Dans un premier temps les élèves construisent le modèle et se familiarise avec le logiciel Vensim. Dans un deuxième temps ils confrontent les résultats avec les calculs réalisés à l’aide d’un tableur. Ils constatent alors que ce logiciel aussi simple à paramétrer qu’un tableur donne des résultats identiques avec une interface permettant un affichage plus riche des résultats. Ressources ACCES – INRP (logiciel de modélisation Vensim)

SPC-SVT-Maths
9 h00

Cette première séance a pour objet de motiver les élèves sur la problématique du réchauffement climatique de la planète. Par groupe de 3 ou 4, à partir d’un travail de recherche documentaire, les élèves approfondissent la question de leur choix et réalisent un poster qu’ils présentent à la classe (Exemples de questions retenues par les élèves : la montée des eaux et ses conséquences, les variations du Gulf Stream, les réfugiés climatiques…). Le travail réalisé en fin de progression sur l’influence des différents scénarios du GIEC est mis en relation avec ce travail initial sur les conséquences possibles du réchauffement climatique.

SVT
3 h00

Les élèves ont mis en évidence une corrélation mathématique entre la teneur de l’atmosphère en CO2 et la température moyenne de la Terre. Ils s’intéressent alors aux mécanismes qui peuvent relier ces 2 paramètres. En s’appuyant sur les caractéristiques de la lumière .travaillées en physique, ils travaillent sur des protocoles de mise en évidence de l’effet de serre.

SPC
3 h00

Le dioxyde de carbone est un gaz (à température et pression usuelles) responsable de l’effet de serre. Les élèves expérimentent sur les propriétés des gaz. Ils présentent leur travail à la classe sous forme de diaporamas.

SPC
6 h00

L’objet de ce travail est de comparer le fonctionnement des différents types de centrale et leur rôle sur l’augmentation de l’atmosphère en CO2. Par groupe de 4 ou 5, les élèves réalisent un travail de recherche documentaire sur le fonctionnement, les avantages et inconvénients des différents types de centrales (nucléaires, éoliennes, thermiques et hydrauliques). Une affiche et une présentation orale permettent de présenter leur travail.

SPC
3 h00

Il existe un flux de CO2 entre l’atmosphère et les océans. Etude expérimentale de facteurs influençant la dissolution du CO2 dans l’eau (salinité, température). Ressources ACCES – INRP :

SVT
3 h00

La combustion du bois libère du CO2 qui participe aux émissions anthropiques de CO2. L’objectif de cette séance est de montrer que le bois est constitué de molécules organiques et donc que sa combustion peut émettre du CO2. Travail de mise en évidence expérimentale de molécules constituant la paroi des cellules du bois. Utilisation d’un logiciel de modélisation de molécules pour visualiser ces molécules et retrouver des caractéristiques de molécules organiques.

SVT
4 h00

Séquence détaillée

La combustion du charbon libère du CO2 qui participe aux émissions anthropiques de CO2. L’objectif est de comprendre pourquoi et comment une roche peut libérer du CO2, autrement dit pourquoi et comment elle peut-être constituée de molécules organiques. Dans le cadre d’un jeu de rôle les élèves discutent et complètent un modèle explicatif de la formation du charbon.

SVT-Maths
3 h00

Paramétrage du modèle numérique du cycle du carbone : teneur initiale de l’atmosphère en CO2. Les élèves interrogent la banque de données en ligne «World data Center of Greenhouse Gases ». Il s’agit dans un premier temps de comprendre les différentes méthodes de mesure, les unités utilisées, puis dans un deuxième tempsd’identifier les variations de la teneur en CO2 en fonction du temps en différents lieux géographiques. Un traitement des données à l’aide d’un tableur permet de faire un choix argumenté d’une valeur de la teneur en CO2 pour paramétrer le modèle. Ressources ACCES – INRP banques de données climatiques

SVT
3 h00

Comprendre comment il peut-être possible d’évaluer la teneur de l’atmosphère en CO2 pour des périodes géologiques anciennes. Etude expérimentale de l’indice stomatique des feuilles de ginkgo biloba actuelles et fossiles. Ressources ACCES – INRP

SVT-maths
3 h00

Paramétrage du modèle numérique du cycle du carbone : valeur du flux anthropique de CO2 pour la période étudiée. Etude de la banque de données des émissions de CO2 entre 1751 et 2000 (University of North Dakota) : origine des différentes émissions de CO2 en fonction des périodes, unité utilisée, choix d’une valeur du flux pour la période étudiée.

SVT
2 h00

Séquence détaillée

Les travaux préalables des élèves sur l’étude du flux anthropique en CO2 (3.1.2) et sur l’étude du compartiment atmosphère (3.1.3) permettent aux élèves de construire un modèle numérique du cycle du carbone à un seul compartiment (atmosphère). Le modèle est construit et totalement paramétré par les élèves dans le logiciel Vensim. La simulation permet de comparer les valeurs calculées par le modèle avec les valeurs mesurées sur le terrain (issues de la banque données WCGG). Les élèves identifient alors la nécessité d’un ou de plusieurs flux sortant et l’existence de compartiments qui doivent piéger le CO2.

SVT
2 h00

Les élèves ont étudiés la corrélation mathématique entre la température de la Terre et les émissions de CO2 dans l’atmosphère. Ils ont étudié le mécanisme de l’effet de serre qui permet d’expliquer comment le CO2 peut augmenter la température. La question est de savoir si les émissions anthropiques de CO2 sont directement responsables de l’augmentation de température. On demande aux élèves de répondre à la question «D’où vient et où va le CO2 produit par les activités humaines ? ». La réponse à cette question permet d’émettre des hypothèses sur les conceptions des élèves sur le cycle du carbone.

SVT
3 h00

Les élèves simulent avec des modèles numériques du cycle du carbone possédant les compartiments atmosphère, biosphère ou atmosphère, biosphère et litière. Ils constatent ainsi : que la biosphère est un puits de carbone, que la litière joue un rôle primordial dans la restitution du CO2 dans l’atmosphère, qu’il doit exister un autre puits de carbone pour expliquer la différence entre les valeurs calculées par le modèle et les valeurs mesurées sur le terrain. Ressources ACCES – INRP simulation avec un modèle à 2 ou 3 compartiments

SVT
3 h00

Après avoir identifié l’intérêt du rouge de Crésol pour étudier les échanges gazeux entre l’atmosphère et la biosphère, les élèves conçoivent et mettent en œuvre des protocoles expérimentaux permettant d’étudier les échanges gazeux de la photosynthèse, de la respiration et de la fermentation. Ressources ACCES – INRP autres activités possibles pour l’étude du flux de carbone entre la biosphère et l’atmosphère

SVT
3 h00

Le CO2 atmosphérique permet la photosynthèse de molécules organiques qui sont stockées à plus ou moins long terme dans les végétaux. Conception et mise en œuvre d’un protocole expérimental permettant d’évaluer la quantité de carbone fixée dans un champ de maïs en une année. Ressources ACCES – INRP Evaluation de la masse de carbone séquestrée à différentes échelles du vivant

SVT-SPC
3 h00

Lors de son transfert entre les compartiments, le carbone est tantôt sous forme organique, tantôt sous forme minéral. L’objectif de cette séance est de connaître les caractéristiques des molécules organiques et minérales. Les élèves sont dans une situation de jeu de rôle, ils sont soit biologiste, soit chimiste et ont pour mission d’argumenter la nature organique ou minérale de molécules renfermant du carbone.

SVT-SPC-Maths
3 h00

Prédiction des climats du futur en fonction des différents scénarios du GIEC
Les élèves simulent différents scénarios du GIEC avec un modèle du cycle du carbone complet avec le logiciel Vensim et étudient l’influence de différents facteurs. Ils relient ce travail à celui réalisé en début de progression sur les conséquences du réchauffement climatique.
Ressources ACCES INRP

SPC
3 h00

La lumière provenant du soleil est en partie responsable de l’effet de serre.
En se basant sur leurs connaissances acquises en sciences physiques de tronc commun, les élèves mettent en œuvre des protocoles expérimentaux mettant en évidence, d’une part, le caractère polychromatique de la lumière et montrant, d’autre part, que la lumière est absorbée par la matière.