★ À maîtriser
📌 Les méthodes d’enseignement et d’apprentissage sont principalement distinguées en méthodes traditionnelles et méthodes nouvelles ou actives, selon leurs logiques de fonctionnement.
📌 L’enseignant choisit et adapte les méthodes aux caractéristiques psychologiques et socioculturelles des élèves, aux compétences visées, aux contenus, aux supports disponibles et aux activités prévues.
Dans l’approche par compétences, l’élève construit progressivement ses savoirs grâce à des activités de recherche, d’exploration, d’acquisition, de consolidation, d’intégration, de production et d’évaluation.
Les programmes de SVT fondés sur l’approche par compétences retiennent le constructivisme comme modèle théorique de référence parmi les trois modèles d’enseignement décrits par Astolfi en 1993 : transmission, conditionnement et constructivisme.
Une restitution organisée de connaissances consiste à dégager une problématique, sélectionner et ordonner les connaissances pertinentes, puis rédiger une réponse structurée et illustrée.
Compléments
📌 Le professeur de SVT doit privilégier les méthodes actives, notamment les méthodes incitatives et appropriatives, et agir comme médiateur, animateur, stimulateur et accompagnateur.
Traditionnelles : transmission ; actives : construction par l’élève
★ À maîtriser
Chez l’Homme, le système nerveux périphérique comprend 12 paires de nerfs crâniens reliés à l’encéphale et 31 paires de nerfs rachidiens reliés à la moelle épinière.
L’encéphale est constitué du cerveau, du cervelet et du tronc cérébral, et il est situé dans la boîte crânienne.
📌 Dans l’encéphale, la substance grise est périphérique et la substance blanche centrale, tandis que dans la moelle épinière la substance grise est centrale et la substance blanche périphérique.
Compléments
Un axe protégé : encéphale au sommet, moelle dans la colonne, nerfs en périphérie
★ À maîtriser
La substance grise contient des corps cellulaires neuronaux, des dendrites, des axones et des cellules gliales, tandis que la substance blanche contient principalement des fibres nerveuses dont les axones peuvent être entourés de myéline.
La rhéobase est l’intensité minimale nécessaire pour provoquer une réponse nerveuse ; dans l’expérience étudiée, elle est de 35 mV et le temps utile correspondant est de 3 ms.
📌 La période réfractaire absolue correspond à une inexcitabilité totale après une stimulation, tandis que la période réfractaire relative correspond à une excitabilité diminuée nécessitant une stimulation plus intense ou plus longue.
Compléments
La myélinisation résulte de l’enroulement progressif d’une cellule gliale autour de plusieurs axones dans la substance blanche, ou d’une cellule de Schwann autour d’un seul axone dans un nerf.
Le nerf doit être:
Stimulus efficace → excitation → conduction par le nerf
Le maintien du potentiel de repos repose sur une dissymétrie ionique entretenue par la pompe Na+/K+ ATPase, qui expulse trois ions Na+ et fait entrer deux ions K+ grâce à l’énergie fournie par l’hydrolyse de l’ATP.
Pendant le potentiel d’action, la dépolarisation résulte d’une entrée massive de Na+ lorsque les canaux Na+ voltage-dépendants s’ouvrent au seuil de -50 mV, puis la repolarisation résulte d’une sortie de K+ lorsque les canaux K+ s’ouvrent au seuil de +30 mV.
📌 Une fibre nerveuse isolée obéit à la loi du tout ou rien, tandis qu’un nerf obéit au recrutement, car l’augmentation de l’intensité stimule progressivement davantage de fibres jusqu’à la saturation.
Repos → dépolarisation → repolarisation → hyperpolarisation
★ À maîtriser
📐 Formule — La vitesse de conduction de l’influx nerveux se calcule par , où et .
📌 Dans une fibre amyélinisée, l’influx se propage de proche en proche par des courants locaux, tandis que dans une fibre myélinisée il progresse d’un nœud de Ranvier à l’autre par conduction saltatoire.
Compléments
Fibre amyélinisée : de proche en proche ; fibre myélinisée : de nœud en nœud
📌 Une synapse excitatrice libère notamment de l’acétylcholine, ouvre des canaux Na+ et provoque une dépolarisation appelée PPSE, tandis qu’une synapse inhibitrice libère notamment du GABA, ouvre des canaux Cl- ou favorise la sortie de K+ et provoque une hyperpolarisation appelée PPSI.
📌 La sommation temporelle additionne des PPSE rapprochés dans le temps, tandis que la sommation spatiale additionne simultanément les PPSE et les PPSI provenant de plusieurs synapses.
Stimulus → récepteur → centre nerveux → effecteur
📌 Les réflexes de salivation, de fermeture des paupières et de retrait de la main possèdent des récepteurs externes, tandis que les réflexes respiratoires et d’extension du pied possèdent des récepteurs internes.
Les lois de Pflüger sont:
Dans le conditionnement pavlovien, le stimulus neutre, comme le son du métronome, est présenté avant le stimulus absolu, comme l’aliment, et leur association répétée transforme le stimulus neutre en stimulus conditionnel déclenchant la salivation.
📌 Le conditionnement pavlovien est répondant, car l’animal subit le stimulus conditionnel, tandis que le conditionnement skinnérien est opérant, car l’animal agit sur son milieu et obtient une récompense.
Inné = aliment ; conditionnel = apprentissage
📌 Le cerveau commande l’activité volontaire, car les animaux privés de cerveau et les enfants anencéphales ne manifestent aucune motricité volontaire mais conservent certains mouvements réflexes.
Lors d’un mouvement volontaire déclenché par un signal visuel, l’œil transforme le signal en influx sensitif qui emprunte le nerf optique jusqu’à l’aire visuelle, puis l’aire motrice élabore un influx moteur transmis par le bulbe rachidien, la moelle épinière et un nerf moteur jusqu’aux muscles.
Chaque hémisphère cérébral commande la motricité volontaire de la moitié opposée du corps par l’intermédiaire de l’aire motrice située en avant du sillon de Rolando.
Cerveau lésé → perte de la motricité volontaire
📌 La contraction isotonique raccourcit le muscle et provoque un mouvement, tandis que la contraction isométrique maintient la longueur du muscle sans produire de mouvement.
📌 Lors de la contraction, la longueur du sarcomère et de la bande I diminue, tandis que la longueur de la bande A reste constante, ce qui traduit le glissement des filaments d’actine par rapport aux filaments de myosine.
📌 La contraction musculaire nécessite simultanément de l’ATP et des ions Ca2+ ; le calcium fixé à la troponine déplace la tropomyosine et libère les sites de fixation de la myosine sur l’actine.
Sarcomère → excitation → glissement → énergie
★ À maîtriser
Le cœur isolé et convenablement perfusé par du liquide de Ringer continue de battre rythmiquement, ce qui montre que la structure responsable de l’automatisme se trouve dans le myocarde.
Chez la grenouille, le sinus veineux constitue le siège principal de l’automatisme cardiaque et le ganglion de Remak en est le pacemaker.
📌 La théorie neurogène attribue l’automatisme cardiaque aux ganglions nerveux intracardiaques, tandis que la théorie myogène l’attribue au tissu musculaire nodal.
Compléments
Neurogène chez la grenouille, myogène chez les mammifères
📌 Pendant la systole ventriculaire, les valvules auriculo-ventriculaires sont fermées et les valvules sigmoïdes sont ouvertes afin d’éjecter le sang dans l’aorte et les artères pulmonaires.
📌 Les nerfs sino-aortiques et certaines fibres du nerf vague sont sensitifs et conduisent les influx vers les centres nerveux, tandis que les nerfs orthosympathiques et les autres fibres motrices du nerf vague conduisent les influx vers le cœur et les vaisseaux.
🔄 Lors d’une baisse de pression dans le sinus carotidien: diminution de la stimulation des barorécepteurs, augmentation de l’activité sympathique, tachycardie et vasoconstriction
🔄 Le système rénine-angiotensine augmente la pression artérielle par: libération de rénine par le rein, transformation de l’angiotensinogène en angiotensine, vasoconstriction, sécrétion d’aldostérone et augmentation de la volémie
Oreillettes → ventricules → artères
★ À maîtriser
Le milieu intérieur comprend:
Le sang est constitué de 55 % de plasma, de 1 % de leucocytes et de 44 % de globules rouges.
Le pH du milieu intérieur est proche de la neutralité, avec une valeur de 7,4 ± 0,05.
🔄 Le rein fabrique l’urine par:
Compléments
📌 Une acidose correspond à une diminution du pH provoquée notamment par un travail musculaire intense, une ventilation insuffisante ou un régime riche en protéines animales, tandis qu’une alcalose correspond à une augmentation du pH provoquée notamment par une hyperventilation ou une alimentation végétale.
Variation interne → régulation → retour à l’équilibre
★ À maîtriser
Le rein possède environ 1 200 000 néphrons, qui sont ses unités fonctionnelles et participent à la fabrication de l’urine.
La filtration du plasma se réalise dans le glomérule grâce à une pression sanguine élevée, et l’urine primitive a la même composition que le plasma sauf pour les grosses molécules comme les protéines et les lipides.
La réabsorption tubulaire transfère vers le sang, par transport actif, 100 % du glucose et du HCO3−, ainsi que 98 à 99 % de l’eau, du Na+, du K+, du Ca+ et des acides aminés.
📌 La réabsorption du glucose et du NaCl est limitée par un seuil de 1,8 g/l pour le glucose et de 5,6 g/l pour le NaCl ; au-delà de ces seuils, le surplus se retrouve dans les urines.
Compléments
Filtration → réabsorption → sécrétion
★ À maîtriser
📌 Le rein régule les variations de la pression osmotique du milieu intérieur en diminuant la diurèse lorsque la pression osmotique augmente et en l’augmentant lorsqu’elle diminue.
L’ADH est élaborée par des neurones dont les corps cellulaires se trouvent dans l’hypothalamus, puis elle est sécrétée dans le sang au niveau de la posthypophyse.
Une augmentation de la pression osmotique stimule les osmorécepteurs hypothalamiques, qui activent les neurones sécrétant l’ADH ; l’ADH agit ensuite sur les cellules du tube collecteur pour augmenter la réabsorption d’eau, diminuer la diurèse et faire baisser la pression osmotique.
📌 Les osmorécepteurs détectent les variations de pression osmotique, tandis que les volorécepteurs détectent les variations du volume du milieu intérieur.
Compléments
Pression osmotique élevée → ADH → réabsorption d’eau → diurèse diminuée
Le VIH est un rétrovirus à ARN dont la transcriptase inverse transforme le génome ARN en ADN intégrable au génome de la cellule hôte.
🔄 L’infection par le VIH se déroule selon trois étapes:
Après son entrée dans la cellule, l’ARN viral est rétrotranscrit en ADN, l’ADN viral s’intègre à l’ADN de la cellule hôte sous forme de provirus, puis il est transcrit et traduit pour former de nouveaux virus.
L’infection au VIH évolue selon trois phases:
📌 Lorsque la concentration des lymphocytes T4 descend sous le seuil normalement voisin de 1000 cellules par mm3 de sang, des infections opportunistes et certains cancers peuvent apparaître.
Fixation, fusion, rétrotranscription, intégration, production
★ À maîtriser
📌 Le vaccin procure une immunité active, d’action non immédiate et durable, tandis que le sérum procure une immunité passive, d’action immédiate et temporaire.
Compléments
Vaccin : anticorps produits par l’organisme ; sérum : anticorps apportés
★ À maîtriser
La spermatogenèse comprend la multiplication des spermatogonies par mitoses, leur accroissement en spermatocytes I, leur maturation par méiose en spermatides, puis leur différenciation en spermatozoïdes.
L’ovogenèse comprend une multiplication embryonnaire des ovogonies, un accroissement donnant des ovocytes I bloqués en prophase I, puis une maturation cyclique débutant à la puberté et s’achevant seulement après la pénétration du spermatozoïde.
Compléments
📌 La spermatogenèse se poursuit par multiplication permanente depuis la puberté, tandis que l’ovogenèse produit pendant la vie embryonnaire un stock d’ovocytes qui mûrissent ensuite de façon cyclique.
Multiplication, accroissement, maturation, différenciation
📌 Le brassage interchromosomique résulte des combinaisons entre chromosomes non homologues, tandis que le brassage intrachromosomique correspond aux échanges de fragments chromosomiques lors de la prophase I et de l’anaphase I, notamment par crossing-over.
🔄 Le trajet des spermatozoïdes comprend:
Lors de l’éjaculation, 250 à 350 millions de spermatozoïdes sont déposés dans le vagin, mais moins de 1 % traversent la glaire cervicale.
🔄 Les étapes essentielles de la fécondation sont: la réaction acrosomique et la traversée de la zone pellucide, la pénétration du spermatozoïde et le blocage de la polyspermie, l’achèvement de la deuxième division méiotique, la formation des pronucléi, la fusion des pronucléi et la naissance du zygote
📌 Les causes d’infertilité masculine comprennent l’oligospermie, la faible mobilité ou les formes anormales des spermatozoïdes, l’azoospermie par obstruction du spermiducte et un pénis non érectile.
Le cycle ovarien comprend une phase folliculaire avec maturation des follicules, une ovulation libérant un ovocyte II bloqué en métaphase II, puis une phase lutéinique durant laquelle le follicule rompu devient un corps jaune.
Chez la femme, le cycle menstruel dure en moyenne 28 ± 4 jours, la phase folliculaire est variable, tandis que la phase lutéinique est constante et les règles surviennent après l’ovulation.
L’œstradiol favorise les modifications utérines, les contractions facilitant la remontée des spermatozoïdes et la glaire cervicale, tandis que la progestérone prépare l’utérus à la nidation, inhibe ses contractions et soutient la gestation.
Les testicules ont une fonction exocrine par la production des spermatozoïdes et une fonction endocrine par la sécrétion de testostérone par les cellules de Leydig.
La LH stimule les cellules de Leydig et la production de testostérone, tandis que la FSH stimule la spermatogenèse et la croissance des tubes séminifères.
La GnRH hypothalamique commande la sécrétion hypophysaire de FSH et de LH, et la testostérone exerce un rétrocontrôle négatif sur l’hypothalamus, ce qui réduit la GnRH puis les gonadostimulines.
Chez la femme, l’œstradiol exerce un rétrocontrôle négatif sur FSH et LH au début du cycle et pendant la phase lutéale, mais un rétrocontrôle positif juste avant l’ovulation, provoquant leurs pics.
Après la fécondation, l’œuf migre dans la trompe grâce aux cils et aux contractions, atteint l’utérus vers le quatrième jour avec environ une soixantaine de cellules, puis devient un blastocyste vers le cinquième jour.
Lors de la nidation, le trophoblaste s’attache à l’endomètre, y pénètre avec le blastocyste et l’enfouit complètement vers le onzième jour, tandis que l’embryon sécrète l’HCG qui maintient le corps jaune et empêche les règles.
Le placenta assure la fixation et la nutrition du fœtus par des échanges sans mélange des sangs maternel et fœtal, en apportant notamment eau, sels minéraux, vitamines, glucose, acides aminés, acides gras et oxygène, et en éliminant le dioxyde de carbone et l’urée.
Trajet des gamètes → capacitation → pénétration → pronucléi → zygote
| Élément | Constitution ou localisation | Caractéristique principale |
|---|---|---|
| Système nerveux central | Encéphale et moelle épinière | Centre nerveux |
| Système nerveux périphérique | Nerfs et ganglions | Relie les centres nerveux aux organes |
| Encéphale | Boîte crânienne | Substance grise périphérique |
| Moelle épinière | Canal rachidien | Substance grise centrale |
| Type de fibre | Mode de propagation | Facteurs caractéristiques |
|---|---|---|
| Amyélinisée | Courants locaux, de proche en proche | Vitesse plus faible |
| Myélinisée | Conduction saltatoire entre les nœuds de Ranvier | Vitesse accrue |
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Quelles sont les deux grandes catégories de méthodes d’enseignement ?
Méthodes traditionnelles et méthodes nouvelles ou actives.
Méthodes d’enseignement
Traditionnelles et actives avec approche par compétences.
Quel modèle théorique les programmes de SVT fondés sur l’approche par compétences retiennent-ils ?
Le constructivisme selon Astolfi en 1993.
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