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Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 65
Le maintien de l’ équilibre dynamique I(Temps suggéré : 41 heures)
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 67
Le maintien de l’ équilibre dynamique I
Introduction
Résultatsd’ apprentissagegénéraux
Les cellules, les tissus, les organes, les systèmes et appareils et, enfin decompte, les organismes doivent maintenir un équilibre biologique en dépitde conditions extérieures changeantes. L’homéostasie est l’état d’équilibreinterne qui est si indispensable à l’existence. Elle représente un équilibredynamique qui nécessite des interactions constantes et de contrôle tant àl’intérieur des organismes qu’entre les organismes et leur environnement.Il existe toute une variété de systèmes et appareils chez les êtres vivants quisont responsables du maintien de cet équilibre fragile. Dans ce moduled’apprentissage, nous présenterons le rôle de ces systèmes et appareils chezles végétaux et les animaux, dont l’appareil circulatoire, l’appareilrespiratoire, l’appareil digestif, l’appareil excréteur et le systèmeimmunitaire. Les liens vitaux qui existent entre ces systèmes et appareilsseront examinés.
La réalisation des résultats d’apprentissage généraux qui suivent devra êtrele but ultime de toutes les activités d’apprentissage suggérées dans cemodule ou choisies par l’enseignant.
C L’élève doit pouvoir démontrer une compréhension de la naturedes sciences et de la technologie et manifester des attitudesresponsables et des habiletés scientifiques dans des contextes liésà la biologie.
C L’élève doit pouvoir démontrer une compréhension de la naturedes interactions entre les sciences et la technologie etmanifester des attitudes responsables et des habiletés scientifiquesdans des contextes liés à la biologie.
C L’élève doit pouvoir démontrer une compréhension descontextes social, économique, politique et environnementaldes sciences et de la technologie et manifester des attitudesresponsables et des habiletés scientifiques dans des contextes liésà la biologie.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 69
Résultats d’ apprentissage spécifiques
STSE Habiletés Connaissances
Nature des sciences et de latechnologie
115-5 analyser pourquoi etcomment une technologieparticulière a été développée etaméliorée au fil du temps
Interactions entre lessciences et la technologie
116-4 analyser et décrire desexemples de technologies dontle développement repose sur lacompréhension scientifique
116-7 analyser des systèmesnaturels et technologiques pourinterpréter et expliquer leurstructure et leur dynamique
Contextes social etenvironnemental des scienceset de la technologie
117-4 débattre des mérites dufinancement de certainespoursuites scientifiques outechnologiques plutôt qued’autres
Identification du problème etplanification
212-6 concevoir une expérience pouridentifier des variables spécifiques
Réalisation et enregistrement desdonnées
213-5 compiler et organiser desdonnées selon des formats ou destraitements appropriés qui facilitentl’interprétation des données
Analyse et interprétation
214-3 compiler et afficher des donnéeset des renseignements (manuellementou par ordinateur) sous diversformats, y compris des diagrammes,des organigrammes, des tableaux, desgraphiques et des diagrammes dedispersion
214-15 proposer d’autres solutions àun problème pratique donné, identifierles forces et les faiblesses possibles dechacune et en choisir une commepoint de départ pour l’élaboration d’unplan
Communication et travail d’équipe
215-4 identifier plusieurs perspectivesqui influent sur une décision ou unequestion liée aux sciences
215-6 travailler en collaboration avecdes membres d’une équipe pourélaborer et réaliser un plan et traiterdes problèmes au fur et à mesure qu’ilssurviennent
314-1 identifier des éléments etdes composés chimiquescommunément retrouvés dansdes systèmes vivants
314-2 identifier le rôle dequelques composés courants telsque l’eau, le glucose, l’ATPretrouvés dans les systèmesvivants
314-3 identifier et décrire lastructure et la fonctiond’importants composésbiochimiques y compris lesglucides, les protéines, les lipideset les acides nucléiques
317-1 expliquer commentdifférents systèmes animaux etvégétaux, y compris les systèmesvasculaires et nerveux, aident àmaintenir l’homéostasie
317-3 expliquer l’importance dela nutrition et de la conditionphysique sur le maintien del’homéostasie
317-4 évaluer l’impact desmaladies d’origine virale,bactérienne, génétique etenvironnementale surl’homéostasie
317-6 prédire l’impact de facteursenvironnementaux, tels que desallergènes, sur l’homéostasie ausein d’un organisme
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
70 Biologie 2231
L’homéostasie
Résultatsd’ apprentissagespécifiques
L’élève doit pouvoir...
C expliquer la notiond’homéostasie et pourquoielle est essentielle pour lesêtres vivants (317-1)
C expliquer l’importance de larégulation thermique dans lemaintien de l’homéostasie(317-3)
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
Dans cette section, les élèves devraient avoir l’occasion d’étudier unevariété de facteurs qui influent sur l’homéostasie d’un organisme. Ilscommenceront ainsi à apprécier la complexité des mécanismes quiinterviennent dans le maintien de l’homéostasie.
Les enseignants pourraient élaborer un scénario qui serait utilisé pourillustrer la dépendance réciproque qui existe entre les systèmes et appareilsde l’organisme et leur importance dans le maintien de l’homéostasie. Lesélèves pourraient, au cours d’une séance de remue-méninges, tenter derépondre aux questions suivantes : « Qu’arrive-t-il à votre corps lorsquevous courez ? Pourquoi ? » Les réponses des élèves pourraient inclure : uneaccélération de la fréquence cardiaque, une respiration plus rapide et plusprofonde, la soif, la transpiration et la sensation de chaleur, la fatigue ou ladouleur musculaire. Ils devraient tenter d’expliquer pourquoi l’organismeréagit ainsi et quels systèmes ou appareils seraient en cause. Un exemplepourrait être une augmentation de la fréquence cardiaque (appareilcirculatoire) - une augmentation de la distribution de O2/CO2 (appareilrespiratoire) et de glucose (appareil digestif), en direction et en provenancedes tissus.
La régulation thermique n’est qu’un des mécanismes homéostatiques del’organisme. Examiner l’importance de la régulation thermique constitueune bonne introduction au thème des mécanismes de rétroaction del’organisme.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 71
Pistes d’ évaluation
Papier et crayon
Les élèves devraient réfléchir au scénario qui suit et préparer un schémaconceptuel pour illustrer les interactions entre les réactions produites etles systèmes et appareils de l’organisme qui interviennent dans lemaintien de l’homéostasie. Exemples possibles : Qu’arrive-t-il à votrecorps lorsque vous avez peur ? Qu’arrive-t-il à votre corps lorsque vousêtes enrhumés ? ... ou que vous avez la grippe ? (317-3)
Ressources
Bio lo g ie 11
Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
72 Biologie 2231
L’appareil circulatoire
Résultats d’ apprentissagespécifiques
L’élève doit pouvoir...
C expliquer comment l’appareilcirculatoire humain contribue aumaintien de l’homéostasie(317-1)- expliquer la nécessité d’un
système de transport
- expliquer comment l’appareil
circulatoire contribue au
maintien de l’équilibre par son
rôle dans le transport de
l’énergie thermique et de la
matière
- décrire la structure et le
fonctionnement d’une artère,
d’une veine e t d’un capillaire
- indiquer la relation entre cette
structure et le fonctionnement
de chacun dans la circulation
sanguine
- indiquer les principaux
com posants du coeur hum ain
et expliquer le rôle de chacun;
entre autres :
i) les oreillettes
ii) les ventricules
iii) les valvules (mitrales ,
tricuspides, sigmoïdes)
iv) l’aorte
v) la veine pulmonaire
vi) l’artère pulmonaire
vii) cloison inter-
auriculoventriculaire
- dessiner la circulation sanguine à
travers le coeur et décrire la
circulation pulmonaire et
générale
- énumérer les principaux
composants du sang et
expliquer le rôle de chacun;
entre autres :
i) les érythrocytes
ii) les leucocytes
iii) les plaquettes
iv) le plasma
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
Tous les organismes disposent d’un mécanisme quelconque pourtransporter diverses substances et éliminer les déchets. Les organismesde grande taille ont besoin de systèmes de transport spécialisés afin quetoutes les cellules aient accès aux matières dont elles ont besoin pour leursurvie et l’élimination des déchets.
Les élèves pourraient observer, dans le contexte du laboratoire, lesdifférences entre la structure physique d’une artère, d’une veine et d’uncapillaire en étudiant des lames préparées pour le microscope. Les effetsde facteurs externes (température, caféine, tabac), sur la circulationsanguine périphérique peuvent être examinés à l’aide de thermomètresà cristaux liquides.
Les élèves devraient utiliser des modèles, des dissections ou dessimulations sur ordinateur. Ils devraient également identifier cesstructures sur les planches anatomiques ou de photographies.
Au cours du processus, les élèves devraient pouvoir observer commentles structures déterminent la direction de la circulation sanguine à traversle coeur. L’observation du coeur à l’aide de spécimens conservés, demodèles ou de simulations sur ordinateur aidera les élèves à comprendrecomment la structure du coeur lui permet de fonctionner comme unepompe mécanique. Les élèves pourraient discuter des aspects mécaniqueset des bruits des pulsations cardiaques par rapport à ce rôle.
Au laboratoire, les élèves pourraient utiliser le microscope pour examinerdes lames préparées de sang humain et pour observer les différencesmorphologiques de même que les nombres relatifs des éléments figurésdu sang (globules rouges et globules blancs).
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 73
Pistes d’ évaluation
Papier et crayon
Les élèves pourraient dessiner les éléments figurés du sang, étiqueter toutestructure visible et identifier et nommer les différents types de leucocytes.(317-1)
Les élèves pourraient dessiner des diagrammes de coupes transversalesd’artères, de veines et de capilaires et comparer ces coupes transversales àcelles de vaisseaux sanguins pathologiques. (317-1, 317-4)
Ressources
Bio lo g ie 11
Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
74 Biologie 2231
L’appareil circulatoire
Résultats d’ apprentissagespécifiquesL’élève doit pouvoir...C mener une expérience pour montrer la
relation entre la tension artérielle etl’activité physique et décrire les diversesvariables qui interviennent dans cetterelation (212-6)
C compiler et organiser les données, aumoyen des formats et des traitements dedonnées appropriés, afin de faciliterl’interprétation des données relatives à latension artérielle (213-5, 214-3)
C définir les multiples perspectives quiinfluent sur une décision ou unequestion de nature scientifique (214-4)
C travailler en collaboration avec lesmembres de l’équipe pour élaborer etmettre en oeuvre un plan et résoudre lesproblèmes à mesure qu’ils surviennent(215-6)
C décrire les répercussions des maladies del’appareil circulatoire sur l’homéostasied’un organisme (317-4)- décrire les maladies liées à l’appareil
circulato ire et leur effet sur l’hom éostasiede l’appareil et sur l’organisme tout entier;entre autres :
i) l’hypertension ii) l’athérosclérose iii) l’artériosclérose iv) obstruction d’une artère coronaire
C expliquer pourquoi et comment latechnologie utilisée dans le traitement destroubles de l’appareil circulatoire a vu lejour et s’est améliorée au fil des ans (115-5)- décrire les progrès depuis le pontage
jusqu’aux techniques modernes comme lesfistules, l’angioplastie et lesthrombolytiques
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
Les résultats d’apprentissage (212-6, 213-5, 214-3, 214-4, 215-6)peuvent être réalisés en faisiant l’activité de laboratoire : L’effetdu stress sur la tension artérielle.
Les élèves pourraient mesurer leur propre tension artérielle(systolique et diastolique) et tenter de déterminer le rôle de laposition, de l’exercice ou d’autres activités sur celle-ci. Toutes lesdonnées d’un groupe ou de la classe peuvent être organisées etprésentées sous forme de graphique ou de tableau.
Les élèves pourraient effectuer des recherches sur les maladiesspécifiques de l’appareil circulatoire et discuter des moyenstechnologiques utiliser pour diagnostiquer, traiter et guérir cesmaladies (angioplastie, thrombolytique). Les élèves peuventrechercher, évaluer et discuter des liens entre les habitudes devie et ces maladies et de l’importance de promouvoir la bonneforme physique pendant toute la vie.
Les élèves souhaiteront peut-être faire des recherches surd’autres troubles de l’appareil circulatoire : varices, soufflecardiaque, anévrysme, thrombose, leucémie, oedème pulmonaire(insuffisance cardiaque).
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 75
Pistes d’ évaluation
Activités de laboratoireLes élèves pourraient effectuer des activités de laboratoire prévues qui sontconcuent pour illustrer certains des apects d’un appareil de transport oucirculation. Ces activités pourraient inclure la mesure de la tension artérielleet de la fréquence cardiaque, la dissection de spéciments disponibles pourobserver le coeur et l’apareil circulatoire de mêmes que les effets defacteurs externes sur la circulation sanguine périphérique. (216-6), 213-5,317-1)
L’évaluation dépendera de la nature et de la profondeur des activités choisies. Nombrede ces activités permettent de recueillir des données qui peuvent être présentées sous formede tableaux et de graphiques. On peut enréchir le contenu en permettant aux élèves deconcevoir leurs propres expériences à partir de questions que ces activités pourraientsoulever. Par exemple, ils pourraient comparer la fréquence cardiaque/ tension artérielled’un fumeur à celle d’un non-fumeur, d’un athlète à celles qui n’est pas un athlète.
Les enseignants doivent s’assurer que l’interprétation de données statistiques dérivéesd’échantillons de faible taille pourrait ne pas rendre compte de la situation réelle dans lapopulation générale.
PrésentationLes élèves pourraient faire des recherches et une présentation, sousdiversess formes, sur les trouble liés à l’appareil circulatoire et les méthodesmodernes de diagnostic et de traitement.
Les enseignants pourraient invité des personnes qui connaissent rès bienles pathologies de l’appareil circulatoire p.ex. Un médecin représentantd’une organisation ( La fondation des maladies du coeur), des personnesqui sont atteintes de ces troubles ou des greffés. Les élèves pourraient fairedes recherches et préparer des questions sur le sujet présenté par leconférencier invité. Ces questions pourraient être examinées et révisées enéquipe, et les questions choisies seraient posées durant l’exposé. Aprèsl’exposé, les élèves pourraient préparé un bref résumé de cette présentationou de la réponse à la question du groupe. L’évaluation pourrait être baséesur le résumé préparé par l’élève ou sur les réponses fournies à l’une deleurs questions. (213-5, 115-5)
JournalPourquoi certains médecins recommandent-ils à leurs patients cradiaquesde prendre un comprimé d’AAS (AspirineMD) par jour. (115-5).
Ressources
Bio lo g ie 11
Manuel de l’élève
Guide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
76 Biologie 2231
L’appareil respiratoire
Résultats d’ apprentissagespécifiques
L’élève doit pouvoir...
C expliquer comment l’appareilrespiratoire humain contribueau maintien de l’homéostasie(317-1)
- expliquer la nécessité d’organes
respiratoires chez l’être humain
- identifier et expliquer la
fonction :
i) des fosses nasales
ii) de la trachée
iii) des bronches
iv) des bronchioles
v) des alvéoles
vi) du diaphragme
- étudier les mécanismes de
l’inhalation et de l’expiration et
la régulation du cycle de la
respiration
C mener une expérience pourrecueillir des données sur lafonction respiratoire et définirles variables spécifiques quiinterviennent dans cettefonction (212-6)
C compiler et organiser lesdonnées selon des formats etau moyen des traitements dedonnées appropriés afin defaciliter l’interprétation desdonnées lors d’une activité surla respiration (213-5)
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
Il faut rappeler aux élèves que les humains ont besoin d’organesrespiratoires pour permettre l’échange gazeux et, en fin de compte, pourfournir l’oxygène nécessaire à la respiration au niveau cellulaire.
Les élèves peuvent construire un modèle pour illustrer le fonctionnementdu diaphragme dans la respiration. Une façon courante de procéderconsiste à utiliser une cloche en verre, des ballons pour représenter lespoumons et une membrane pour le diaphragme.
Les résultats d’apprentissage 212-6, 213-5, 214-3, 214-4, 215-6 peuventêtre réalisés en faisant l’activité de laboratoire: La mesure des volumesrespiratoires.
Il existe de nombreuses activités brèves que les élèves pourraient réaliserdurant leur étude de l’appareil respiratoire. Ils pourraient notammentconcevoir et mener des expériences pour examiner les aspects mécaniquesde la respiration. Par exemple, ils pourraient mesurer le volumepulmonaire et la capacité vitale à l’aide d’un spiromètre, mesurer le rythmede la respiration à différents moments pendant le repos ou l’activité etmesurer la concentration en dioxyde de carbone de l’air expiré.
Ils peuvent ensuite compiler les données individuelles et celles del’ensemble de la classe et les organiser sous forme de tableaux et degraphiques à la main ou à l’aide de la technologie disponible. Ils peuventcomparer le fonctionnement pulmonaire de différents groupes d’élèvesde la classe selon certains critères p.ex., fumeurs ou non-fumeurs;athlétique ou non ; asthmatiques ou non, les asthmatiques avant et aprèsl’usage d’un inhalateur; et faire certaines corrélations selon le sexe et lepoids.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 77
Pistes d’ évaluation
Activités de laboratoire
Les élèves pourraient faire les activités proposées qui sont conçues pourillustrer certains aspects de l’appareil respiratoire; celles-ci pourraientinclure :
la mesure du volume pulmonaire et de la capacité vitale à l’aide d’unspiromètre
la mesure de la fréquence respiratoire dans différentes conditions
la mesure de la concentration en dioxyde de carbone de l’air inhalé ouexpiré
la dissection de spécimens disponibles pour observer l’appareilrespiratoire
l’étude des indices de la qualité de l’air
l’élaboration d’un modèle illustrant l’effet du diaphragme. (212-6,213-5, 317-1)
L’évaluation dépendra de la nature et de la profondeur des activités choisies. Nombrede ces activités permettent de recueillir des données qui peuvent être présentées sous formede tableaux et de graphiques. Il est possible d’enrichir les activités en permettant auxélèves de concevoir leurs propres expériences à partir des questions que ces activitéspourraient soulever. Par exemple, les élèves pourraient comparer la capacité vitale d’unfumeur et d’un non-fumeur; d’un athlète et d’un non-athlète; d’un asthmatique et d’unnon-asthamatique; d’un homme et d’une femme.
Les enseignants doivent s’assurer que les élèves comprennent bien que l’interprétation dedonnées statistiques dérivées d’échantillons de faible taille pourraient ne pas rendrecompte de la situation réelle dans la population générale.
Ressources
Bio lo g ie 11
Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
78 Biologie 2231
L’appareil respiratoire
Résultats d’ apprentissagespécifiques
L’élève doit pouvoir...
C indiquer comment les maladiesdes voies respiratoires agissentsur l’homéostasie d’unorganisme (317-4)
- étudier diverses m aladies,
comme le cancer du poumon,
l’asthm e et la pneumonie
C prédire l’effet de facteursenvironnementaux, comme lesallergènes, sur l’homéostasied’un organisme (317-6)
- déterminer l’effet de facteurs
environnem entaux sur l’appareil
respiratoire d’un asthmatique
i) la fumée de cigarette
ii) les allergènes
(poussières, moisissures,
aliments)
iii) les émanations
provenant de produits
pétrochimiques, les
parfums
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
Les élèves pourraient tenir des discussions ou effectuer des recherches surcertaines pathologies de l’appareil respiratoire résultant de troublesrespiratoires de même que sur la technologie disponible pour diagnostiquer,traiter ou guérir la maladies pulmonaire.
Les élèves souhaiteront peut-être examiner d’autres troubles de l’appareilrespiratoire comme la bronchite ou l’emphysème. En outre, ils voudrontpeut-être effectuer des recherches sur les traitements disponibles pour cestroubles.
Les élèves pourraient discuter d’autres préoccupations liées aux difficultésrespiratoires et à l’air pur, y compris la politique du « sans parfum » envigueur dans de nombreux immeubles publics, le syndrome des bâtimentsmalsains et le smog.
Les élèves pourraient faire des recherches sur les indices de la qualité del’air, ce qu’ils mesurent et les unités utilisées. Il est possible d’obtenir desenregistrements réalisés à l’échelle locale sur de longues périodes et lesdonnées recueillies peuvent être présentées sous forme de graphiques ou detableaux. Les élèves peuvent formuler des hypothèses pour expliquer lesvariations des indices de la qualité de l’air (corrélation avec certainesconditions météorologiques ou environnementales) et les effets sur lespersonnes qui présentent des difficultés respiratoires lorsque ces indicessont élevés.
On pourrait demander aux élèves d’évaluer ou d’analyser en groupe leseffets de certains médicaments disponible au comptoir pharmaceutique surle fonctionnement de l’appareil respiratoire, dont la nicotine et la codéine,et des médicaments prescrits. On pourrait leur demander d’examiner lesnormes provinciales et locales concernant l’usage du tabac dans des endroitspublics et la publicité sur le tabac. Les débats ou les discussions pourraientporter sur : les droits des fumeurs par rapport aux droits des non-fumeurs,l’exposition à la fumée ambiante, les raisons pour lesquelles de plus en plusde jeunes fument, en particulier les jeunes femmes, et l’opportunité pourles écoles secondaires de fournir une salle pour fumeurs à leurs élèves. Ilspeuvent également examiner différents moyens utilisés pour cesser de fumer(p. ex. gomme à la nicotine, timbres, acupuncture, hypnotisme) et comparerleur efficacité relative.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 79
Pistes d’ évaluation
Présentation
Dans le cadre d’un débat, les élèves pourraient présenter les résultats deleurs recherches et des arguments opposés sur des questions comme :l’usage du tabac devrait-il être autorisé dans les endroits publics ? Lesfabricants de tabac devraient-ils pouvoir commanditer des événementssportifs ? La publicité du tabac devrait-elle être autorisée ? Dans certainesprovinces, les jeunes ne peuvent pas acheter des cigarettes avant l’âge de19 ans, mais il n’est pas illégal de fumer avant cet âge. Est-ce de l’hypocrisieLes écoles devraient-elles fournir une salle pour fumeurs à leurs élèves ? Lessecteurs de la société qui seront examinés incluront les victimes de cancerdu poumon, les fabricants de produits du tabac, les élèves, les fumeurs oules groupes qui militent en faveur de l’air pur. Les enseignants pourraientévaluer la participation des élèves choisis en se fondant sur la préparationdes arguments et la profondeur de la recherche.
Les enseignants pourraient inviter des personnes qui connaissent bien lesmaladies des voies respiratoire en faisant appel aux ressourcescommunautaires comme des médecins, des organisations (Associationpulmonaire, Société canadienne du cancer) ou des personnes atteintes de cesmaladies.
Les élèves pourraient effectuer des recherches et préparer des questions serapportant au sujet présenté par le conférencier invité. Ils pourraient ensuiteexaminer et réviser ces questions en groupe et les questions retenuespourraient être posées durant l’exposé. Après, on pourrait demander auxélèves de préparer un bref résumé de l’exposé ou de la réponse à leurquestion. L’évaluation pourrait être basée sur le résumé de l’élève d’après laprésentation du conférencier invité ou sur les réponses qu’il aura fourniesà l’une des questions des élèves. (116-4, 117-4, 215-4, 317-6, 317-1)
Journal
L’incidence des maladies des voies respiratoires, comme la bronchite estbeaucoup plus élevée dans les régions urbaines qu’en milieu rural. Quelsfacteurs pourraient expliquer cette différence ? (317-6)
Ressources
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Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
80 Biologie 2231
L’appareil digestif
Résultatsd’ apprentissagespécifiques L’élève doit pouvoir...
C expliquer comment l’appareildigestif contribue au maintiende l’homéostasie (317-1)
- décrire le rôle et le
fonctionnem ent de l’appareil
digestif
- définir et expliquer la relation
entre la digestion mécanique et
la digestion chimique
- énumérer les principaux
organes ainsi que les glandes
de la digestion et examiner leur
rôle dans la digestion; entre
autres :
i) les glandes salivaires
ii) l’estomac
iii) le foie
iv) le pancréas
v) la vésicule biliaire
vi) l’intestin grê le
vii le gros intestin
- montrer le cheminement des
aliments dans l’appareil digestif
humain et expliquer l’efficacité
de sa structure
i) les dents
ii) les papilles gustatives
iii) la langue
iv) les muqueuses
v) les villosités
vi) les sphincters
vii) le péristaltisme
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
Les élèves devraient savoir que l’appareil digestif a pour but de convertirles grosses molécules en plus petites molécules assimilables par lacellule.
Les élèves devraient avoir l’occasion d’observer les principauxcomposants de l’appareil digestif à l’aide de modèles, de simulations surordinateur ou de dissection et d’identifier ces structures sur desplanches anatomiques ou des photographies.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 81
Pistes d’ évaluation
Activités de laboratoire
Les élèves pourraient faire les activités de laboratoire proposées quiillustrent certains aspects de l’appareil digestif. Celles-ci pourraient inclurel’utilisation d’épreuves qualitatives ou quantitatives pour déceler la présencede substances organiques dans les aliments comme des glucides, des lipideset des protéines ou la dissection de spécimens disponibles pour observerl’appareil digestif. L’évaluation dépendrait de la nature et de la profondeurdes activités choisies. (212-6, 213-5, 317-1)
Journal
Des personnes qui ont subi l’exérèse partielle ou totale de leur appareildigestif en raison d’une lésion ou d’une maladie peuvent néanmoinssurvivre. Comment est-ce possible ?
Après avoir subi une cholécystectomie (ablation de la vésicule biliaire),comment un patient devrait-il modifier son alimentation ? (317-1)
Ressources
Bio lo g ie 11
Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
82 Biologie 2231
L’appareil digestif
Résultats d’ apprentissagespécifiques
L’élève doit pouvoir...
C indiquer quels sont les éléments etles composés chimiques qu’onretrouve couramment chez lesêtres vivants (314-1)
- énumérer les six éléments nutritifs
de base : glucides, lipides, protéines,
vitamines, minéraux et eau et
déterminer les sources de chacun
de ces éléments nutritifs
C indiquer quel est le rôle decertains des composés quiinterviennent dans la digestion(314-2)
- expliquer le rôle des six éléments
nutritifs de base
- expliquer le rôle général des
enzymes et des sécrétions de même
que le rôle de ces substances dans
l’appareil digestif
C définir et décrire la structure et lafonction des composésbiochimiques importants que sontles glucides, les protéines et leslipides (314-3)
- expliquer le rôle de l’hydrolyse et de
la déshydratation dans le processus
digestif
- indiquer quelles sont les unités
structurales de base des glucides,
des lipides et des protéines
- décrire quels sont les sous-produits
de la digestion des glucides, des
lipides et des protéines
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
Les résultats d’apprentissage 314-1 et 314-2 décrivent à la foisl’identification des produits chimiques (éléments nutritifs etenzymes) qui interviennent dans la digestion de même que leurrôle. Deux façons de procéder consiste à identifier d’abord tousles produits chimiques puis à décrire leur rôle dans la digestion oude les examiner chacun individuellement.
Voir annexe A Tableau No 5 : La digestion
Pour comprendre ce volet du cours de biologie, il suffit que lesélèves de reconnaissent que les grosses molécules de glucides, deprotéines et de lipides se composent d’éléments plus petits quisont les produits de la digestion.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 83
Pistes d’ évaluation
Performance
Pour renforcer les connaissances sur la digestion, les enseignantspourraient demander aux élèves d’imaginer qu’ils mangent un repascontenant des féculents, des protéines et des matières grasses. Ensuite, onpeut les inviter à penser à ce qui arrive à chacune de ces moléculeslorsqu’elles passent dans le tube digestif. On pourrait choisir un élève quicommencerait le processus en nommant le premier compartiment du tubedigestif (la bouche) et en décrivant ce qui arrive à l’une des moléculesd’aliment à cet endroit (p. ex., des morceaux de protéine sont mastiquéspar les dents). On pourrait ensuite demander à l’élève suivant de décrire latransformation d’une autre molécule alimentaire à cet endroit (p. ex., lesféculents sont hydrolysés par l’amylase). On pourrait ensuite continuerainsi en nommant des compartiments et des procédés jusqu’à ce qu’onarrive à l’extrémité du tube digestif. (314-2)
Ressources
An n e xe A
Tableau No 5 : La d ig e s tio n
Bio lo g ie 11
Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
84 Biologie 2231
L’appareil digestif
Résultats d’ apprentissagespécifiques
L’élève doit pouvoir...
C expliquer l’importance de labonne forme physique et de lanutrition dans le maintien del’homéostasie (317-1)
C mener une expérience pourexaminer l’effet de certainesvariables sur l’efficacité d’uneenzyme (212-6)
C compiler et organiser les donnéesen utilisant les formats et lestraitements de données appropriéspour faciliter l’interprétation desdonnées obtenues dans le cadred’une activité portant sur ladigestion (213-5)
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
Les élèves pourraient étudier les termes « alimentation saine » et« bonne forme physique ». Ils pourraient indiquer quels aspects deleur corps ou quels systèmes ou appareils interviennent dans lemaintien de la santé et de la bonne forme physique. Par exemple :ils pourraient indiquer qu’une alimentation équilibrée estimportante et proposer un lien avec l’appareil digestif quidécompose les aliments et l’appareil circulatoire qui distribue leséléments nutritifs, etc. Cet exercice fournit aux élèves une autreoccasion d’établir des relations entre les différents systèmes etappareils de l’organisme qui contribuent au maintien del’homéostasie.
Les résultats d’apprentissage 212-6, 213-5, 214-3, 214-4, 215-6peuvent être réalisés dans le cadre des activités de laboratoire : Ladigestion d’une protéine et Les facteurs qui influent sur le taux d’activitationdes enzymes.
Il est possible d’effectuer des expériences pour détecter laprésence de molécules organiques dans les aliments, comme desglucides, des lipides et des protéines, au moyen d’épreuvesqualitatives et quantitatives. Les élèves peuvent concevoir etréaliser des expériences de calorimétrie pour déterminer de façonquantitative l’énergie potentielle présente dans des alimentscontenant des glucides ou des lipides. Ils peuvent enregistrer etprésenter les données et comparer les catégories d’aliments.
Les élèves peuvent faire des activités de laboratoire pourdémontrer l’action des enzymes digestives sur des tissus animauxou végétaux (blanc d’oeuf) ou une solution préparée (amidon). Ilspourraient par exemple examiner l’action de la salive sur l’amidontout en s’assurant que les principales variables sont contrôlées. Parla suite, ils pourraient concevoir et réaliser des expériences pourexaminer l’influence de la concentration d’enzymes, de latempérature et du pH sur l’activité de ces enzymes. Les élèvespeuvent concevoir une expérience pour examiner l’efficacitérelative d’antiacides qu’on trouve sur le marché.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 85
Pistes d’ évaluation
Papier et crayon
En équipe, les élèves pourraient recueillir de l’information en fait de teneuren nutrition sur au moins trois menus de restauration rapide ou normale.Ils pourraient par exemple obtenir cette information auprès des restaurantseux-mêmes, des diététistes travaillant en milieu hospitalier ou sur Internet.Les élèves pourraient établir ce qui, à leur avis, serait le plan de repas « àemporter » le plus sain pour une période de trois jours. Comment le planse compare-t-il aux recommandations du Guide alimentaire canadien ? (213-5)
Activités de laboratoire
Les élèves pourraient faire les activités de laboratoire proposées quiillustrent certains aspects de l’appareil digestif. Celles-ci pourraient incluredes activités de calorimétrie pour déterminer la valeur énergétique desaliments ou des épreuves visant à montrer l’action des enzymes digestivessur des tissus animaux ou végétaux. L’évaluation dépendrait de la nature etde la profondeur des activités choisies. On pourrait enrichir ces activitésen permettant aux élèves de concevoir leurs propres expériences à partirde questions générées par ces activités. Par exemple, les élèves pourraients’interroger sur la température ou le pH optimal pour l’activité d’uneenzyme donnée et choisir d’examiner cette question plus à fond. (212-6,2135, 317-1)
Ressources
Bio lo g ie 11
Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
86 Biologie 2231
L’appareil digestif
Résultats d’ apprentissagespécifiques
L’élève doit pouvoir...
C décrire les troubles des organesde l’appareil digestif, leurstraitements et leurs effets surl’homéostasie de l’appareil et del’ensemble de l’organisme (317-4)
entre autres :
i) les ulcèresii) les calculs de la vésicule biliaireiii) l’iléite et la colite
C proposer diverses solutions à unproblème pratique donné, cernerles forces et les faiblesses dechacune et en choisir une comme point de départ pourélaborer un plan (214-15)
- déterm iner quelle est la
contribution des vitamines, des
suppléments de minéraux et des
plantes médicinales à des
habitudes de vie saines
C identifier plusieurs perspectivesqui influent sur une décision ouune question liés aux sciences(215-4)
- déterminer comment les carences
nutritionnelles et les régimes
draconiens, comme ceux qu’on
observe dans les cas de boulimie et
de l’anorexie mentale peuvent
avoir un effet néfaste sur
l’équilibre
- discuter si les images véhiculées
par les médias et la publicité sont
de nature à promouvoir une image
de soi positive et un m ode de vie
sain chez les hommes et les
femm es.
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
Les élèves devraient discuter des pathologies spécifiques de l’appareildigestif provoquées par certains troubles digestifs ou faire desrecherches sur cette question ainsi que sur la capacité de la technologiede diagnostiquer, traiter ou guérir la maladie. Ils pourraient aussidiscuter d’autres dysfonctionnement de l’appareil digestif comme lecancer, la maladie de Crohn ou la maladie coeliaque. Ils peuvent êtreinvités à évaluer ou à avoir un débat ou des discussions sur les effets deprescriptions et produits en vente libre légales sur le fonctionnement del’appareil digestif, dont l’alcool et la codéine. On pourrait demander auxélèves si, à leur avis, la société peut ou doit jouer un rôle plus proactifdans la promotion d’une alimentation saine et la prévention de lamaladie plutôt qu’un rôle plus réactif axé sur le traitement de cesmaladies.
De nombreuses personnes consomment régulièrement des vitamines,des minéraux et des plantes médicinales dans le but de maintenir oud’améliorer leur santé. Les élèves pourraient effectuer des recherchessur les origines de ces plantes médicinales ainsi que sur les allégationsfaites par les fabricants (p. ex. échinacée, millepertuis, gingko biloba, ail,etc.) et sur les fondements ou les données scientifiques qui existent àl’appui de ces allégations.
Les médias inondent la population d’informations sur des régimesmiracles. On pourrait inviter les élèves à faire des recherches sur lesfondements physiologiques de ces régimes (p. ex. régimes à hauteteneur en protéines, en glucides et à faible teneur en matières grasses),leur innocuité et leur efficacité. Ils pourraient aussi examiner desmesures plus draconiennes nécessitant des interventions chirurgicales,comme la gastroplastie ou l’ablation d’une partie de l’intestin grêle.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 87
Pistes d’ évaluation
Présentation
Les enseignants pourraient inviter des conférenciers qui connaissent bien lespathologies de l’appareil digestif en s’adressant aux ressourcescommunautaires comme les médecins, des organisations (Association del’iléite et de la colite, Fondation canadienne du foie), ou des personnes qui sontatteintes de ces troubles ou d’anorexie mentale. Les élèves pourraient faire desrecherches et préparer des questions sur le sujet présenté par le conférencierinvité. En équipe, ils pourraient revoir et réviser ces questions et les questionsretenues pourraient être posées durant l’exposé. Après l’exposé, on pourraitles inviter à préparer un bref résumé de celui-ci ou des réponses à leursquestions. L’évaluation pourrait être fondée sur le résumé de l’exposé rédigépar l’élève ou sur les réponses fournies à l’une des questions du groupe.(115-4, 314-7, 317-4)
Papier et crayon
Les élèves pourraient faire des recherches et recueillir de l’information sur desrégimes alimentaires qui sont actuellement proposés ou annoncés dans lesmédias, des techniques chirurgicales pour traiter l’obésité ainsi que les effetspotentiels de ceux-ci. L’information pourrait être présentée à l’ensemble dela classe. On pourrait leur proposer de choisir une plante médicinale et de faireenquête sur les allégations liées à la santé faites par les fabricants de cesproduits. Aussi, les élèves pourraient examiner les bienfaits pour la santé demême que les sources de vitamines et de minéraux dans les aliments.L’information sera ensuite présentée à l’ensemble de la classe et les élèvesl’afficheraient sur un tableau où figureront les éléments essentiels del’information recueillie par la classe pour affichage dans la salle de classe oudans l’école. Les élèves pourraient choisir une situation dans laquelle desrestrictions alimentaires pourraient être nécessaires, comme une intoléranceau lactose ou au gluten, faire des recherches sur sa prévalence, ses causes et lesméthodes utilisées pour en soulager les symptômes. (215-4, 317-1, 317-3)
On pourrait ici intégrer l’information sur l’appareil digestif et l’appareilrespiratoire. Les élèves pourraient effectuer des recherches et présenter leseffets d’un médicament, d’une drogue illicite, de médicaments en vente libreet de médicaments prescrits sur le fonctionnement des appareils digestifs etrespiratoires. Les groupes se verraient attribuer des catégories de médicamentset de drogues différents et les exposés feraient ainsi le tour de la question.L’évaluation pourrait être fondée sur la profondeur de la recherche etl’exactitude des renseignements présentés. (215-4, 317-1)
Ressources
Bio lo g ie 11
Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
88 Biologie 2231
L’appareil excréteur
Résultats d’ apprentissagespécifiques
L’élève doit pouvoir...
C expliquer comment l’appareilexcréteur contribue aumaintien de l’homéostasie(317-1)
- expliquer le rôle des organes
suivants dans l’excrétion
i) les poumons
ii) la peau
iii) le foie
iv) les reins
- expliquer le rôle du rein en tant
qu’organe excréteur dans
l’élimination des déchets
métaboliques de l’organisme
- identifier et décrire les
principales structures de
l’appareil urinaire humain, y
com pris le rein, l’uretère, la
vessie et l’urètre
- identifier et décrire les
structures internes du rein, y
compris le cortex, la médullaire
du rein et le bassinet
- identifier et expliquer la
fonction des parties d’un
néphron, entre autres :
i) le glomérule rénal
ii) la capsule de Bowman
iii) l’anse de Henle
iv) les tubules
C décrire les troubles del’appareil excréteur et leur effetsur l’homéostasie de l’appareilet de l’ensemble de l’organisme(317-4)
entre autres :
i) les calculs rénaux
ii) les infections rénales
iii) les infections de la vessie
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
L’appareil excréteur maintient l’homéostasie par rapport à l’eau, au sel etaux concentrations en métabolite du sang.
Les élèves peuvent avoir tendance à simplifier à outrance l’appareilexcréteur en pensant qu’il se limite aux reins (qui éliminent les déchetsmétaboliques). Plusieurs autres organes qui font partie de l’appareilexcréteur sont souvent oubliés. Les poumons (qui éliminent le CO2), lapeau (qui élimine la chaleur) et le foie (qui élimine les déchetsmétaboliques), sont des organes vitaux qui jouent un rôle de premier plandans l’appareil excréteur. Les élèves devraient étudier leur rôle dans lemaintien de l’homéostasie.
Les élèves devraient avoir l’occasion d’observer les principaux composantsde l’appareil excréteur humain, y compris des modèles, des dissections oudes simulations sur ordinateur et d’identifier ces structures sur desplanches anatomiques ou des photographies. On pourrait utiliser desdiagrammes ou des graphiques pour illustrer la structure du néphron etmettre l’accent sur son rôle en tant qu’unité fonctionnelle du rein. Uneanalyse microscopique du cortex du rein pourrait donner une confirmationvisuelle des éléments structuraux du rein.
Les élèves reconnaîtront que la structure du rein englobe le cortex, lamédullaire et le bassinet de même que les fonctions de filtration et deréabsorption du néphron. Les élèves pourraient faire des expériences pourexaminer la composition d’urine synthétique, procéder à une analyse desdonnées et résumer le rôle du rein dans la régulation homéostatique du pH,de l’eau et des substances ioniques.
Les élèves pourraient tenir des discussions ou effectuer des recherches surcertaines maladies particulières de l’appareil excréteur engendrées par destroubles de l’excrétion ainsi que sur la capacité de la technologie dediagnostiquer, traiter ou guérir la maladie. Les élèves pourraient égalementaborder d’autres affections se rapportant à la fonction rénale, y compris lediabète et la néphrite.
Les enseignants pourraient parler des effets des habitudes de vie surl’homéostasie de l’appareil excréteur et demander aux élèves de tenterd’expliquer pourquoi l’alcool est plus diurétique que l’eau.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 89
Pistes d’ évaluation
Activités de laboratoire
Les élèves pourraient faire les activités de laboratoire proposées pourillustrer certains aspects de l’appareil excréteur. Ces activités pourraientenglober l’examen microscopique du cortex rénal, des expériences à l’aided’urine synthétique, la dissection de spécimens disponibles pour observerles systèmes d’excrétion et la vacuole contractile chez la paramécie.L’évaluation dépendrait de la nature et la complexité des activités choisies.On pourrait enrichir ces activités en permettant aux élèves de concevoirleurs propres expériences à partir de questions générées par ces activités.(212-6, 213-5, 317-1)
Les enseignants pourraient inviter des personnes qui connaissent bien lespathologies de l’appareil excréteur en faisant appel aux ressourcescommunautaires comme des médecins, des organisations (Fondation desmaladies du rein), des personnes qui sont atteintes de ces maladies, despersonnes dialysées, des greffés du rein. Les élèves pourraient effectuer desrecherches et préparer des questions ayant trait au sujet présenté par leconférencier invité. En équipe, ils pourraient revoir et réviser ces questions,et les questions choisies pourraient être posées durant l’exposé. Par la suite,on pourrait demander aux élèves de préparer un bref résumé de l’exposéou de la réponse à la question du groupe. L’évaluation pourrait être fondéesur le résumé effectué par l’étudiant de l’exposé du conférencier invité.(117-4, 317-1)
Papier et crayon
Les élèves pourraient dessiner une coupe longitudinale du rein et indiquerle cortex, la médullaire, le bassinet, l’artère rénale et la veine rénale. (317-1)
Journal
Quel effet pourrait avoir sur votre mode de vie une vessie nonfonctionnelle ?(317-1)
Ressources
Bio lo g ie 12
Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
90 Biologie 2231
L’appareil excréteur
Résultatsd’ apprentissagespécifiques
L’élève doit pouvoir...
C analyser et décrire desexemples de cas où destechnologies ont été mises aupoint pour traiterl’insuffisance rénale à partirdes connaissancesscientifiques disponibles(116-4, 115-5)
- expliquer brièvem ent le
fonctionnem ent de la
technologie de la dialyse
C analyser les systèmes naturelset technologiques pourinterpréter et expliquer leurstructure et leur dynamique(116-7)
- comparer le système humain à
la technologie utilisée pour la
dialyse rénale
- expliquer brièvem ent la
nécessité éventuelle d’une
greffe du rein
C discuter du bien-fondé definancer la greffe rénale plutôtque l’amélioration de ladialyse (117-4)
C présenter diversesperspectives qui influent surune décision ou une questiond’ordre scientifique (215-4)
Élaborations - Pistes d’ apprentissage etd’ enseignement
Le volet STSE de base de cette unité intègre une vaste gamme de résultatsd’apprentissage de Biologie 2231. Plus précisément, il vise (en tout ou enpartie) 115-5, 116-4, 116-7, 117-4, 215-4 et 317-4. Le volet STSE, Lesmaladies rénales et urologiques se trouve à l’annexe B.
L’insuffisance rénale peut être imputable à diverses maladies et avoir denombreux effets délétères dont des concentrations anormales de sel etd’eau, une modification du pH et une détérioration générale del’homéostasie. Idéalement, la dialyse est une mesure temporaire utiliséepour remplacer la fonction rénale normale jusqu’à ce que les reinsrecommencent à fonctionner par eux-mêmes ou, dans les cas plus graves,jusqu’à ce que le patient puisse être greffé.
La discussion sur la dialyse devrait se limiter aux aspects fondamentaux dufonctionnement de la dialyse rénale. La dialyse rénale est une méthode quiconsiste à retirer le sang du corps, à en extraire les déchets métaboliquespar osmose et diffusion et à réinjecter le sang épuré dans l’organisme. Cetteméthode comporte toutefois certaines limites.
Les élèves devraient envisager les conséquences de l’utilisation d’autresespèces comme donneurs potentiels d’organes. En groupe, ils pourraientproposer des lignes directrices régissant le choix des dépenses les plusappropriées. Ils pourraient ensuite tenir un débat et justifier leurs choix.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 91
Pistes d’ évaluation
Présentation
On pourrait répartir les élèves dans des groupes et demander à chaquegroupe de faire des recherches sur un sujet en vue d’un débat. Dans cedébat, ils seraient appelés à présenter les résultats de leurs recherches et àdéfendre leurs arguments sur des questions comme le processus de sélectiondes receveurs de dons d’organes, les aspects éthiques entourant la vented’organes humains (pays en développement) et les questions éthiquesentourant la xénotransplantation. L’évaluation pourrait être fondée sur laparticipation des élèves choisis, la préparation des arguments, la profondeurde la recherche et du résumé écrit.
Les élèves pourraient présenter en divers formats un résumé de leurrecherche sur la dialyse rénale. (115-5, 116-4, 117-4, 116-7)
Papier et crayon
Les élèves pourraient faire des recherches sur la dialyse rénale. Pourquoicette technique est-elle utilisée ? Quel type de personne est candidate à ladialyse ? Quelles sont les différentes méthodes offertes ? Quelles sont lescomplications possibles ? (116-7)
Journal
Selon vous, quelles inquiétudes pourrait avoir un donneur de rein potentiel ? (117-4)
Ressources
An n e xe B
STSE : Malad ie s ré n ale s e t u ro lo g iq u e s
Bio lo g ie 11
Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
92 Biologie 2231
Le système immunitaire
Résultatsd’ apprentissagespécifiques
L’élève doit pouvoir...
C prévoir l’impact de certainsfacteurs environnementauxcomme les allergènes surl’homéostasie de l’organisme(317-6)
- expliquer la signification des
termes antigène (allergènes) et
anticorps et expliquer le rôle
de ceux-ci dans une réaction
allergique
Élaborations - Pistes d’ apprentissage et d’ enseignement
Les élèves devraient savoir qu’un système immunitaire en bon état estindispensable à la santé et au bien-être et reconnaître les conséquences dumauvais fonctionnement du système immunitaire. Ils devraient aussiconnaître les conséquences des événements physiologiques généraux quientraînent une réaction allergique et être en mesure d’indiquer lessymptômes qui en résultent. Les symptômes typiques comme l’écoulementnasal, l’oedème périorbitaire, les éternuements, la toux et les éruptionscutanées sont causés par la libération de substances très actives, dontl’histamine, par les cellules de l’organisme à l’endroit où se produit laréaction immunitaire (production d’anticorps spéciaux dirigés contrel’allergène). L’histamine provoque une réaction inflammatoire analogue àcelle observée en cas de blessure ou d’infection. Les élèves devraient êtreen mesure de décrire comment la réaction allergique influe sur le maintiende l’homéostasie au sein de l’organisme. Pour ce faire, on peut comparerles questions suivantes : Comment l’organisme aurait-il réagi en présenced’un allergène (pollen) chez un individu non allergique ou non sensibilisé?Comment l’organisme réagit-il chez une personne allergique ?
Les élèves pourraient faire des recherches et comparer les allergiesrespiratoires comme la fièvre des foins et les allergies alimentaires. Il estimportant de comprendre comment et pourquoi certaines allergies sontsuffisamment graves pour compromettre la survie (anaphylaxie) etl’importance d’étiqueter correctement les produits alimentairescommerciaux. Les élèves pourraient faire des recherches sur la fréquencede l’usage et l’efficacité des décongestionnants et des antihistaminiques envente libre ainsi que des injections pour désensibiliser les personnesallergiques. Ils pourraient également faire des recherches sur lesmécanismes par lesquels ces médicaments soulagent les symptômes.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 93
Pistes d’ évaluation
Présentation
Les élèves pourraient choisir des suppléments à base de plantesmédicinales ou des vitamines et étudier leurs effets sur le fonctionnementdu système immunitaire. Ils pourraient préparer une affiche pourexposition. Il est important d’inclure à la fois les sources naturelles etsynthétiques de ces produits.
Les élèves pourraient étudier la réaction naturelle de l’organisme à uneinfection bactérienne ou une maladie d’origine virale comme le rhume oula grippe. Ils pourraient étudier les mécanismes du rejet de greffe ou unemaladie auto-immune choisie (arthrite rhumatoïde, myasthénie, sclérose enplaques, maladie de Bouillaud , lupus). Les élèves devraient ensuiteexpliquer au reste de la classe comment ces mécanismes entraînent lessymptômes de la maladie. L’évaluation pourrait être fondée sur laprofondeur et l’exactitude de l’information. Cette activité pourrait aussidevenir une activité de recherche, et le travail serait soumis par écrit pourévaluation. (115-5, 116-4, 215-4, 317-1, 317-3, 317-4, 317-6)
Papier et crayon
En guise de complément à l’étude du processus allergique, les élèvespourraient préparer et mener une enquête sur la prévalence et la variété desallergies dans la population scolaire ainsi que les remèdes utilisés poursoulager les symptômes. Les données pourraient être présentées sousforme de tableaux ou de graphiques réalisés à la main ou à l’aide destechnologies disponibles et seraient affichées sur un tableau d’affichagepour exposition à l’ensemble de la population scolaire. L’évaluation seraitfondée sur l’efficacité de l’enquête et la présentation des résultats. (213-5,214-15, 317-1, 317-6)
Ressources
Bio lo g ie 12
Manuel de l’élèveGuide d’enseignement
Le maintien de l’équilibre dynamique I
94 Biologie 2231
Le système immunitaire
Résultats d’ apprentissagespécifiques
L’élève devrait pouvoir...
C expliquer comment le systèmeimmunitaire contribue aumaintien de l’homéostasie(317-1)
- expliquer la réponse
immunitaire complète
i) première ligne de
défense (barrières
physiques et
chimiques)
ii) deuxième ligne de
défense (réponse
inflammatoire)
iii) troisième ligne de
défense (réponse
immunitaire)
- comparer les rôles des
différents types de leucocytes
dans le processus de défense, y
compris les phagocytes et les
lymphocytes
- comparer le mécanisme de
diverses form es d’immunité
acqu ise, dont l’immunité
passive (lait maternel) et
l’immunité active (exposition à
l’agent pathogène, vacc ins)
C identifier comment lesdésordres immunitaires causeles maladies telle que l’arthriterheumatoïde (317-4)
Élaboration - Piste d’ enseignement et d’ apprentissage
Une étude des premières lignes de défense non spécifiques engloberait àla fois des barrières physiques et chimiques comme la peau, la sueur et lesacides gastriques. Il faudrait ensuite donner un aperçu de la réponseinflammatoire et du rôle des phagocytes en tant que deuxième ligne dedéfense ainsi que de la réponse immunitaire médiée par les lymphocytes T(déclenchée par une cellule infectée par un virus ou une cellule tumorale)les lymphocytes B (déclenchée par des bactéries) et, enfin, de laproduction d’anticorps. Une présentation graphique (diagramme oudessin) montrant le rôle de chacun de ces facteurs dans le systèmeimmunitaire pourrait aider les élèves à saisir les notions de baseconcernant l’immunité. On pourrait élargir cette discussion pour y inclurele rôle du système lymphatique dans la réponse immunitaire. Les élèvespourraient approfondir la question en examinant comment les vaccinsexploitent les mécanismes du système immunitaire pour être efficaces eten considérant les exigences, les intérêts et les ressources financièresengagées par la société en matière de prévention de la propagation desorganismes pathogènes comme le VIH, le staphylocoque et le virus de lavariole. Les fabricants de certains suppléments à base de plantesmédicinales (échinacée) allèguent que ces produits stimulent le systèmeimmunitaire. Les élèves pourraient faire des recherches sur ces allégations.Ils pourraient également faire des recherches sur les propriétésantioxydantes (produits chimiques modifiant les radicaux libres) desvitamines E et C, et du bêta-carotène et examiner le rapport avec la santéde la population humaine (p. ex. le lien avec le cancer et les maladiescardiovasculaires).
Le volet STSE obligatoire de cette unité englobe une vaste gamme derésultats d’apprentissage de Biologie 2231. Plus précisément, il vise (entout ou en partie) 115-5, 116-4, 117-4, 317-1 et 317-4. Le volet STSEQu’est-ce que le cancer se trouve à l’annexe B.
Le maint ien de l’ équilibre dynamique I
Biologie 2231 95
Pistes d’ évaluation
Activités de laboratoire
Les élèves pourraient proposer une hypothèse et concevoir une expérienceafin de répondre à une question. Ils pourraient également proposer uneoption différente ; toutefois, celle-ci devrait être soumise pour approbation.Ils pourraient faire des recherches sur la nature antimicrobienne desubstances comme les rince-bouche, les extraits de plantes (ail, gingembre,aloès) et comparer l’efficacité de savons ou de produits de nettoyage portantla mention « antibactérien » à d’autres produits de la même marque qui nesont pas étiquetés ainsi. (212-6, 317-1, 317-6)
Performance
Une fois que les expériences ont été conçues et que le plan a été approuvé,on peut évaluer comment les élèves exécutent les activités. Suivent-ils leplan, utilisent-ils des techniques correctes et sûres et apportent-ils descorrectifs au besoin ?(213-5, 317-1, 317-6)
Ressources
An n e xe B
STSE Qu ’e s t- c e q u e le c an c e r ?
Bio lo g ie 12
Manuel de l’élève Guide d’enseignement