                                                              Informer et accompagner
                                                              les professionnels de l’éducation       Cycles 2                            3 4
                                     Sciences de la vie et de la Terre
                                       Inscrire son enseignement dans une logique de cycle




                                              Les idées-clés pour enseigner


                               Thème 1 : la planète Terre, l’environnement et l’action
                               humaine → 24 idées-clés
                                Compétence(s) du programme                                        Connaissances associées
                                Expliquer quelques phénomènes géologiques à partir                • Le globe terrestre (dynamique interne et tectonique
                                du contexte géodynamique global.                                     des plaques ; séismes, éruptions volcaniques).
                                Expliquer quelques phénomènes météorologiques                     • Météorologie ; dynamique des masses d’air et des
                                et climatiques.                                                      masses d’eau ; vents et courants océaniques.
                                                                                                  • Différence entre météo et climat ; les grandes zones
                                Relier les connaissances scientifiques sur les risques               climatiques de la Terre.
                                naturels (ex. : séismes, cyclones, inondations) ainsi que
                                ceux liés aux activités humaines (pollution de l’air et des       • Les changements climatiques passés (temps géolo-
                                mers, réchauffement climatique, etc.) aux mesures de                 giques) et actuels (influence des activités humaines
                                prévention (quand c’est possible), de protection, d’adap-            sur le climat).
                                tation, ou d’atténuation.                                         • Les phénomènes naturels : risques et enjeux pour
                                                                                                     l’être humain.
                                                                                                  • Notions d’aléas, de vulnérabilité et de risque en lien
                                                                                                     avec les phénomènes naturels ; prévisions.


                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Mettre en relation les mouvements des plaques de lithosphère sur l’asthénosphère, également solide mais moins
                                   rigide avec séismes et éruptions volcaniques.
                                • Associer faille, séisme et mouvements de blocs rocheux et expliquer qu’ils témoignent de l’accumulation de
                                   tensions liées au mouvement des plaques lithosphériques.
                                • Associer le volcanisme, essentiellement explosif, aux zones de convergence lithosphérique (fosses océaniques)
                                   et le volcanisme, essentiellement effusif, aux zones de divergence (dorsales océaniques).
                                • Relier la tectonique des plaques à la dissipation de l’énergie thermique d’origine interne.
                                • Distinguer ce qui relève d’un phénomène météorologique et ce qui relève d’un phénomène climatique.
                                • Expliquer à l’échelle globale que les mouvements des masses d’air et des masses d’eau à l’origine des phéno-
                                   mènes météorologiques, et les grandes zones climatiques, sont en relation avec l’inégale distribution du rayon-
                                   nement solaire à la surface de la planète.
                                • Identifier le couplage entre les mouvements des masses d’air (vents) et des masses d’eau (courants océaniques)
                                   et ses effets sur les climats.
                                • Repérer au moins un changement climatique passé (temps géologique) et ses origines possibles.
                                • Expliquer le réchauffement climatique actuel (influence des activités humaines sur le climat) et en envisager
                                   les effets à long terme.
                                • Mettre en relation un phénomène naturel (aléa) avec les enjeux présents sur une zone géographique déterminée,
                                   leur vulnérabilité et ainsi identifier et caractériser un risque.
                                • Identifier des mesures de prévention, de protection, d’adaptation ou d’atténuation en relation avec un risque.
                                • Expliquer ces mesures et argumenter des choix de comportements individuel et collectif responsables en
                                   matière de risque naturel.




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  CYCLE   4    I Sciences de la vie et de la Terre I Inscrire son enseignement dans une logique de cycle




                                Compétence(s) du programme                                   Connaissances associées
                                La Terre dans le système solaire.                            • Le système solaire, les planètes telluriques et les
                                                                                                planètes gazeuses.
                                                                                             • Le globe terrestre (forme, rotation).
                                                                                             • Ères géologiques.


                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Expliquer ce que la Terre a de spécifique et ce qu’elle partage avec différents objets du système solaire.
                                • Expliquer le rôle majeur du Soleil sur certaines des caractéristiques des planètes telluriques et gazeuses.
                                • Articuler la notion d’ères géologiques avec différents évènements géologiques et biologiques survenus sur Terre.



                                Compétence(s) du programme                                   Connaissances associées
                                Caractériser quelques-uns des principaux enjeux              • L’exploitation de quelques ressources naturelles
                                de l’exploitation d’une ressource naturelle par l’être          par l’être humain (eau, sol, pétrole, charbon, bois,
                                humain, en lien avec quelques grandes questions de              ressources minérales, ressources halieutiques, etc.)
                                société.                                                        pour ses besoins en nourriture et ses activités quoti-
                                                                                                diennes.
                                Comprendre et expliquer les choix en matière de gestion
                                de ressources naturelles à différentes échelles.             • Quelques exemples d’interactions entre les activités
                                                                                                humaines et l’environnement, dont l’interaction être
                                Expliquer comment une activité humaine peut modifier            humain - biodiversité (de l’échelle d’un écosystème
                                l’organisation et le fonctionnement des écosystèmes             local et de sa dynamique jusqu’à celle de la planète).
                                en lien avec quelques questions environnementales
                                globales.
                                Proposer des argumentations sur les impacts générés
                                par le rythme, la nature (bénéfices / nuisances), l’impor-
                                tance et la variabilité des actions de l’être humain sur
                                l’environnement.

                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Caractériser quelques grands enjeux (aux niveaux régional et mondial) de l’exploitation de ressources naturelles
                                   renouvelables et non renouvelables en lien avec les besoins en nourriture et les activités humaines.
                                • Relier la formation de ressources naturelles et différentes manifestations de l’activité du globe.
                                • Relier l’exploitation des ressources naturelles (gisement- gestion-renouvellement ou pas) et ses impacts à diffé-
                                   rentes échelles.
                                • Relier la vitesse de la production de biomasse et/ou de la formation des gisements à leur exploitation raisonnée.
                                • Expliquer les conflits d’usage ou d’exploitation pour quelques exemples de ressources naturelles.
                                • Identifier et caractériser des modifications, au cours du temps, de l’organisation et du fonctionnement de
                                   quelques écosystèmes en lien avec certaines actions humaines.
                                • Mettre en relation certaines activités humaines avec la biodiversité des écosystèmes et leurs dynamiques.
                                • Évaluer quelques effets des activités humaines en termes de bénéfices-risques pour les écosystèmes et
                                   pour les êtres humains.
                                • Relier le fonctionnement des écosystèmes au cours du temps à des mesures de d’atténuation, de prévention
                                   ou de réhabilitation.
                                • Expliquer ces mesures et argumenter des choix de comportements individuel et collectif responsables
                                   en matière de protection environnementale.




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  CYCLE   4    I Sciences de la vie et de la Terre I Inscrire son enseignement dans une logique de cycle




                              Thème 2 : le vivant et son évolution → 27 idées-clés
                                Compétence(s) du programme                                   Connaissances associées
                                Relier les besoins des cellules animales et le rôle des      • Nutrition et organisation fonctionnelle à l’échelle de
                                systèmes de transport dans l’organisme.                         l’organisme, des organes, des tissus et des cellules.
                                Relier les besoins des cellules d’une plante chlorophyl-     • Nutrition et interactions avec des micro-organismes.
                                lienne, les lieux de production ou de prélèvement de
                                matière et de stockage et les systèmes de transport au
                                sein de la plante.

                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Expliquer la transformation des aliments en nutriments lors de la digestion, sous l’action d’enzymes et le pas-
                                   sage des nutriments vers le milieu intérieur.
                                • Relier des systèmes digestifs à des régimes alimentaires (phytophages ; zoophages).
                                • Expliquer que les cellules animales utilisent de la matière organique et de la matière minérale pour produire leur
                                   propre matière organique.
                                • Relier le passage du dioxygène des milieux de vie au niveau des appareils respiratoires aux caractéristiques des
                                   surfaces d’échanges.
                                • Relier les systèmes de transport (appareil circulatoire endigué ou non ; milieu intérieur) aux lieux d’utilisation et
                                   de stockage des nutriments (besoins des cellules ; tissus de stockage).
                                • Relier les systèmes de transport et l’élimination des déchets produits au cours du fonctionnement cellulaire.
                                • Relier la présence de micro-organismes dans le tube digestif à certaines caractéristiques de la digestion.
                                • Expliquer l’approvisionnement des cellules chlorophylliennes en eau, en sels minéraux et en dioxyde de carbone,
                                   pour satisfaire ses besoins nutritifs, en reliant les lieux de prélèvement et les systèmes de transport dans le
                                   végétal (circulation de la sève brute dans des vaisseaux conducteurs).
                                • Relier la production de matière organique au niveau des cellules chlorophylliennes des feuilles à l’utilisation de
                                   lumière et de matière minérale (photosynthèse) et les lieux d’utilisation et de stockage (circulation de la sève
                                   élaborée dans des vaisseaux conducteurs).
                                • Relier l’énergie nécessaire au fonctionnement des cellules animale et végétale à l’utilisation de dioxygène et de
                                   glucose.
                                • Expliquer que la nutrition minérale implique la symbiose avec des micro-organismes du sol.



                                Compétence(s) du programme                                   Connaissances associées
                                Relier des éléments de biologie de la reproduction           • Reproductions sexuée et asexuée, rencontre des
                                sexuée et asexuée des êtres vivants et l’influence du           gamètes, milieux et modes de reproduction.
                                milieu sur la survie des individus, à la dynamique des       • Gamètes et patrimoine génétique chez les Vertébrés
                                populations.                                                    et les plantes à fleurs.


                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Relier certaines modalités de la reproduction sexuée (oviparité/viviparité ; fécondation externe/interne ;
                                   reproduction des plantes à fleurs) aux pressions exercées par les milieux.
                                • Expliquer la stabilité et la diversité des phénotypes des individus d’une population par les mécanismes de la repro-
                                   duction sexuée (production de gamètes apportant la moitié du patrimoine génétique de l’espèce et fécondation).
                                • Identifier des modes de reproduction asexuée.
                                • Relier la reproduction asexuée à une stabilité des phénotypes entre générations.
                                • Relier les modes de reproduction (sexuée et asexuée), les conditions du milieu (rareté ou abondance des
                                   ressources alimentaires, des prédateurs, des conditions physicochimiques, etc.) à la dynamique des populations.




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                                Compétence(s) du programme                                   Connaissances associées
                                Relier l’étude des relations de parenté entre les êtres      • Caractères partagés et classification.
                                vivants, et l’évolution.                                     • Les grands groupes d’êtres vivants, dont Homo
                                                                                                sapiens, leur parenté et leur évolution.

                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Argumenter le degré de parenté entre des organismes actuels et/ou fossiles à partir des caractères partagés.
                                • Argumenter l’histoire évolutive de grands groupes d’êtres vivants, dont Homo sapiens, en exploitant différents
                                   faits (caractères des espèces actuelles et fossiles ; liens de parenté entre espèces actuelles et/ou fossiles ;
                                   données sur les paléo milieux de vie).




                                Compétence(s) du programme                                   Connaissances associées
                                Expliquer sur quoi reposent la diversité et la stabilité     • Diversité et dynamique du monde vivant à différents
                                génétique des individus.                                        niveaux d’organisation; diversité des relations
                                                                                                interspécifiques.
                                Expliquer comment les phénotypes sont déterminés par
                                les génotypes et par l’action de l’environnement.            • Diversité génétique au sein d’une population ;
                                                                                                héritabilité, stabilité des groupes.
                                Relier, comme des processus dynamiques, la diversité         • ADN, mutations, brassage, gène, méiose
                                génétique et la biodiversité.                                   et fécondation.


                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Identifier des caractères propres à une espèce et distinguer un caractère des formes variables qu’il peut prendre
                                   chez les individus d’une même espèce : génotype et phénotype ; influence de l’environnement sur le phénotype.
                                • Expliquer que toutes les cellules d’un individu (à l’exception des gamètes) possèdent le même nombre de chro-
                                   mosomes par noyau à l’issue de la mitose.
                                • Relier l’ADN des chromosomes au support de l’information génétique.
                                • Relier l’apparition de nouveaux allèles à l’existence de mutations.
                                • Expliquer la diversité et l’héritabilité de caractères par le brassage de l’information génétique associé à la méiose
                                   et à la fécondation.
                                • Repérer et relier la biodiversité aux différentes échelles du vivant (écosystème, espèces et allèles).



                                Compétence(s) du programme                                   Connaissances associées
                                Mettre en évidence des faits d’évolution des espèces et      • Apparition et disparition d’espèces au cours du temps
                                donner des arguments en faveur de quelques méca-                (dont les premiers organismes vivants sur Terre).
                                nismes de l’évolution.                                       • Maintien des formes aptes à se reproduire, hasard,
                                                                                                sélection naturelle.


                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Mettre en relation les modifications de la biodiversité au cours des temps géologiques avec des faits montrant
                                   l’évolution des groupes d’êtres vivants (apparition, disparition, diversification et raréfaction).
                                • Exploiter les traces fossiles permettant d’identifier les premiers organismes sur Terre.
                                • Expliquer l’évolution des espèces par des processus de sélection naturelle en mettant en relation les caractéris-
                                   tiques phénotypiques d’organismes issus du hasard de la reproduction avec des conditions qui les rendent plus
                                   aptes à se reproduire.




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                              Thème 3 : le corps humain et la santé → 29 idées-clés
                                Compétence(s) du programme                                    Connaissances associées
                                Expliquer comment le système nerveux et le système            • Rythmes cardiaque et respiratoire, et effort physique.
                                cardiovasculaire interviennent lors d’un effort mus-          • Message nerveux, centres nerveux, nerfs, cellules
                                culaire, en identifiant les capacités et les limites de          nerveuses.
                                l’organisme.
                                                                                              • Activité cérébrale ; hygiène de vie : conditions d’un
                                Mettre en évidence le rôle du cerveau dans la réception          bon fonctionnement du système nerveux, pertur-
                                et l’intégration d’informations multiples.                       bations par certaines situations ou consommations
                                                                                                 (seuils, excès, dopage, limites et effets de l’entraîne-
                                Relier quelques comportements à leurs effets sur le              ment).
                                fonctionnement du système nerveux.

                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Relier les modifications du fonctionnement des systèmes cardiovasculaire (rythme cardiaque ; circulation vas-
                                   culaire) et respiratoire, les besoins en dioxygène et en nutriments des cellules musculaires et la réalisation d’un
                                   effort physique.
                                • Expliquer les limites physiologiques à l’effort par certaines caractéristiques de l’organisme (muscle, systèmes
                                   cardiovasculaire et respiratoire).
                                • Mettre en relation un entraînement sportif responsable, une bonne hygiène de vie (alimentation, sommeil,…) et le
                                   fonctionnement et les capacités du système cardiorespiratoire.
                                • Argumenter l’intérêt d’adapter l’intensité de l’effort aux capacités de l’organisme par opposition au danger du
                                   surentraînement et du dopage.
                                • Identifier la nature et le trajet du message nerveux (centres nerveux, nerfs, récepteurs et effecteurs).
                                • Expliquer la communication nerveuse, entre les cellules nerveuses, et entre les cellules nerveuses et musculaires.
                                • Identifier le rôle du cerveau dans l’intégration d’informations provenant de plusieurs sources (externes et in-
                                   ternes) et dans l’élaboration de messages en lien avec la tâche à effectuer.
                                • Mettre en relation l’hygiène de vie et les conditions d’un bon fonctionnement du système nerveux et argumenter
                                   l’intérêt des politiques publiques en matière de santé pour comprendre les enjeux liés aux comportements indivi-
                                   duels et collectifs (lois anti-drogues, anti-alcool, anti-tabac, anti-bruit…).
                                • Relier les conduites addictives (addictions au sport, aux jeux, aux substances psycho-actives,…) à leurs effets sur
                                   l’organisme (lien avec l’EMC).



                                Compétence(s) du programme                                    Connaissances associées
                                Expliquer le devenir des aliments dans le tube digestif.      • Système digestif, digestion, absorption ; nutriments.
                                Relier la nature des aliments et leurs apports qualitatifs    • Groupes d’aliments, besoins alimentaires, besoins
                                et quantitatifs pour comprendre l’importance de l’ali-           nutritionnels et diversité des régimes alimentaires.
                                mentation pour l’organisme (besoins nutritionnels).

                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Expliquer le devenir des aliments dans le tube digestif par des transformations mécaniques et chimiques (en-
                                   zymes issues des glandes digestives).
                                • Relier la digestion des aliments en nutriments et leur absorption ; expliquer l’importance des micro-organismes
                                   dans ces deux processus.
                                • Relier l’absorption des nutriments, la circulation générale et la distribution des nutriments dans tout l’organisme
                                   pour couvrir les besoins des cellules.
                                • Relier la nature des aliments (groupes d’aliments), leurs apports qualitatifs et quantitatifs aux besoins nutritionnels.
                                • Mettre en relation régimes alimentaires, flores intestinales et fonctionnement de l’organisme.
                                • Mettre en relation les régimes/habitudes alimentaires et différents équilibres alimentaires et argumenter l’intérêt
                                   de politiques de prévention liées à l’alimentation en matière de préservation de la santé.




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  CYCLE   4    I Sciences de la vie et de la Terre I Inscrire son enseignement dans une logique de cycle




                                Compétence(s) du programme                                     Connaissances associées
                                Relier le monde microbien hébergé par notre organisme          • Ubiquité, diversité et évolution du monde bactérien.
                                et son fonctionnement.                                         • Réactions immunitaires.
                                Expliquer les réactions qui permettent à l’organisme de        • Mesures d’hygiène, vaccination, action des antisep-
                                se préserver des micro-organismes pathogènes.                     tiques et des antibiotiques.
                                Argumenter l’intérêt des politiques de prévention et de
                                lutte contre la contamination et/ou l’infection

                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Relier l’ubiquité, la diversité et l’évolution du microbiote humain à une protection accrue et efficace de l’organisme.
                                • Identifier la nécessité d’un équilibre entre mesures d’hygiène et le maintien du microbiote.
                                • Expliquer la reconnaissance, la neutralisation et l’élimination des micro-organismes pathogènes par des
                                   réactions immunitaires (rôle de cellules et de molécules effectrices, leucocytes, anticorps ; rôle des cellules
                                   mémoires).
                                • Expliquer l’utilisation des antiseptiques dans la lutte efficace contre la contamination.
                                • Expliquer l’efficacité des antibiotiques dans l’élimination de certains microbes et argumenter l’intérêt de leur
                                   usage raisonné.
                                • Expliquer comment la vaccination assure une acquisition préventive et durable d’une protection spécifique.
                                • Argumenter l’intérêt de politiques de prévention et de lutte contre la contamination et l’infection ; expliquer la
                                   limitation des risques à l’échelle collective par une application de mesures à l’échelle individuelle.



                                Compétence(s) du programme                                     Connaissances associées
                                Relier le fonctionnement des appareils reproducteurs           • Puberté ; organes reproducteurs, production de
                                à partir de la puberté aux principes de la maîtrise de la         cellules reproductrices, contrôles hormonaux.
                                reproduction.                                                  • Fertilité, grossesse, respect de l’autre, choix raisonné
                                Expliquer sur quoi reposent les comportements respon-             de la procréation, contraception, prévention des infec-
                                sables dans le domaine de la sexualité.                           tions sexuellement transmissibles.


                                Idées-clés pour mettre en œuvre son enseignement
                                • Relier les changements liés à la puberté et le déclenchement du fonctionnement des organes reproducteurs.
                                • Expliquer le fonctionnement des appareils reproducteurs à partir de la puberté (production continue de spermato-
                                   zoïdes tout au long de la vie ; libération cyclique d’un ovule) et le relier avec certains principes de la maîtrise de la
                                   reproduction (choix raisonné : contraception, aide à la procréation).
                                • Expliquer les contrôles hormonaux du fonctionnement des appareils reproducteurs et les relier avec certains
                                   principes de la maîtrise de la reproduction (aide à la procréation, contraception).
                                • Expliquer les conditions d’une fécondation (rapport sexuel, formation d’une cellule-œuf) et du déroulement d’une
                                   grossesse (implantation dans la muqueuse utérine, échanges placentaires) et les relier avec certains principes de
                                   la maîtrise de la reproduction (aide à la procréation, contraception).
                                • Expliquer les méthodes de prévention des infections sexuellement transmissibles.
                                • Expliquer la distinction entre reproduction et sexualité.
                                • Argumenter les enjeux liés aux comportements responsables dans le domaine de la sexualité.




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