2e année • 3e cycle du primaire
Chantal Bergeron
Cahier d’apprentissage
Conforme à la progression des apprentissages
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2e année • 3e cycle du primaire
Chantal Bergeron
t e e c Scien
e i g o l o techn
Cahier d’apprentissage
9001, boul. Louis-H.-La Fontaine, Anjou (Québec) Canada H1J 2C5 Téléphone : 1-800-363-0494 • Télécopieur : 514-351-3534
Direction de l’édition Claude Fortin
Remerciements L’auteure et l’Éditeur tiennent à remercier les personnes suivantes pour leurs commentaires et leurs suggestions au cours de la rédaction de ce cahier.
Direction de la production 55 Danielle Latendresse
Consultants scientifiques Étienne Meyer, école secondaire La Clé du Boisé, Commission scolaire des Navigateurs Eric Guadagno, chargé de cours, Université de Montréal
Direction de la coordination Rodolphe Courcy Charge de projet Stéphanie Bourassa
Consultantes pédagogiques Geneviève Bélanger, Commission scolaire de la Pointe de l’Îsle Marie Rodrigue, Commission scolaire de la Pointe de l’Îsle Geneviève Comtois, École Saint-Joseph (école privée, Montréal)
Révision linguistique Marie Auclair Correction d’épreuves Marie Théorêt Conception et réalisation graphique
Illustrations Bertrand Lachance Serge Rousseau Stéphan Vallières
La Loi sur le droit d’auteur interdit la reproduction d’œuvres sans l’autorisation des titulaires des droits. Or, la photocopie non autorisée – le photocopillage – a pris une ampleur telle que l’édition d’œuvres nouvelles est mise en péril. Nous rappelons donc que toute reproduction, partielle ou totale, du présent ouvrage est interdite sans l’autorisation écrite de l’Éditeur.
Bizz ! – Cahier d’apprentissage 2e année du 3e cycle du primaire © 2014, Les Éditions CEC inc. 9001, boul. Louis-H.-La Fontaine, Anjou (Québec) H1J 2C5 Tous droits réservés. Il est interdit de reproduire, d’adapter ou de traduire l’ensemble ou toute partie de cet ouvrage sans l’autorisation écrite du propriétaire du copyright. Dépôt légal : 2014 Bibliothèque et Archives nationales du Québec Bibliothèque et Archives Canada ISBN 978-2-7617-6617-3 (Cahier d’apprentissage) ISBN 978-2-7617-7096-5 (Cahier d’apprentissage, version maZoneCEC)
Imprimé au Canada 1 2 3 4 5 18
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16
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Univers vivant
Unité
s e r iè t a m s e D le Tab Le vivant en évolution
.......................................................... 2
Une véritable usine vivante !............................................ 3
La cellule................................................................................................... 3 Le carnet du scientifique.............................................................................. 6
Unité
Un appétit vorace !............................................................ 7
La pyramide alimentaire................................................................................ 7 Le carnet du scientifique.............................................................................. 10
Unité
Évolution…............................................................................ 11
L’apparition de la vie................................................................................... 11 Activité 3.1 Science générale........................................................................ 14 Le carnet du scientifique.............................................................................. 15
Unité
Croissance et développement de l’être humain............... 16
Développement dans le ventre de la mère........................................................ 16 Naître, grandir et vieillir................................................................................ 17 Le carnet du scientifique.............................................................................. 18
Unité
De grands changements.................................................... 19
L’adolescence et la puberté........................................................................... 19 Des changements aussi… psychologiques !...................................................... 21 Le carnet du scientifique.............................................................................. 22
Unité
La maturation des organes reproducteurs..................... 23
Les organes reproducteurs masculins............................................................... 23 Les organes reproducteurs féminins................................................................. 24 Le cycle menstruel........................................................................................ 26 La reproduction chez les humains................................................................... 27 Le carnet du scientifique.............................................................................. 28 À l’essentiel............................................................................................... 30 Synthèse de mes découvertes....................................................................... 32
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Table des matières
III
Univers matériel
Unité
Matière à réflexion !
.......................................................... 34
Acide, base ou neutre ?.................................................... 35
Les propriétés des substances acides, basiques et neutres ................................... 35 Activité 1.1 Laboratoire............................................................................... 38 Le carnet du scientifique.............................................................................. 40
Unité
Comment se protéger de la rouille?................................. 41
L’oxydation................................................................................................. 41 Le carnet du scientifique.............................................................................. 43
Unité
Des électrons qui voyagent.............................................. 44
Qu’est-ce que l’électricité ?............................................................................ 44 Les circuits électriques simples........................................................................ 45 Activité 3.1 Laboratoire............................................................................... 46 Activité 3.2 Laboratoire............................................................................... 48 Le carnet du scientifique.............................................................................. 49
Unité
Tu m’attires, je te repousse…............................................ 50
Qu’est-ce qu’un aimant ?............................................................................... 50 Un électroaimant......................................................................................... 51 Activité 4.1 Laboratoire............................................................................... 52 Le carnet du scientifique.............................................................................. 53
Unité
Des systèmes en mouvement.............................................. 54
D’une énergie à l’autre................................................................................. 54 Activité 5.1 Laboratoire............................................................................... 56 Le carnet du scientifique.............................................................................. 57 À l’essentiel............................................................................................... 58 Synthèse de mes découvertes....................................................................... 60
IV
Table des matières
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Univers Terre et espace
Unité
La Terre en changement
.................................................. 62
Des ressources inépuisables ? .......................................... 63
Des combustibles fossiles.............................................................................. 63 Du pétrole aux mille usages........................................................................... 64 Renouvelable ou non renouvelable ?................................................................ 65 Des impacts sur nos vies............................................................................... 65 Le carnet du scientifique ............................................................................. 66
Unité
Une planète qui est de saison ! ....................................... 67
Pourquoi les saisons se suivent-elles ?............................................................... 67 Le carnet du scientifique ............................................................................. 69
Unité
Notre système solaire ........................................................ 70
Notre étoile ............................................................................................... 70 Les planètes ............................................................................................... 71 Les satellites naturels .................................................................................... 76 Le carnet du scientifique ............................................................................. 77
Unité
Découvrir un grand Univers… ......................................... 78
Les étoiles ................................................................................................. 78 Activité 4.1 Laboratoire............................................................................... 82 Le carnet du scientifique ............................................................................. 83 À l’essentiel .............................................................................................. 84 Synthèse de mes découvertes ...................................................................... 86
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Table des matières
V
La structure Du e G a s is t n e r p p ’a D r ie h a c La collection Bizz ! permet de planifier avec une grande souplesse l’apprentissage de la science et de la technologie au 3e cycle du primaire. Elle amène les élèves à consolider leurs apprentissages et à approfondir leurs connaissances en science et en technologie. Elle couvre l’ensemble des contenus théoriques ciblés par le Programme de formation. De plus, le cahier présente, entre autres, des notions théoriques, des activités d’apprentissage variées et des activités de laboratoire.
Le cahier d’apprentissage comprend trois univers :
Le vivant on en évoluti
La Terre en changement
Matière à réflexion !
Univers Terre et espace
Matière
• Combustibles fossiles : des sources d’énergie non renouvelable s • Sources d’éne rgie renouvel ables et non renou velables
Systèmes
et interact ions
• Principaux co nstituants du système solai • Principaux co re rps du systèm e solaire • Étoiles, const ellations et ga laxies • Impact des te chnologies de la Terre
62
CEC inc. •
Reproduction
interdite
• Changements chimiques (réaction acide-base, oxydation) • Fabrication de produits domestiques
au métabolisme • Activités liées nts des êtres viva res vivants olution des êt • Étapes de l’év ganes nction des or • Anatomie et fo s de l’homme ucteur reprod e et de la femm u ce et d roissan • Étapes de la c ns nt des humai ppeme dévelo la puberté s physiques à • Changement
Énergie
• Fonction des composantes d’un circuit électrique simple
Unité 1
Forces et mouvements • Aimants et électroaimants
Systèmes et interactions te
entaire
• Pyramide alim
2
© 2014, Les Éditions
Matière
Matière
Énergie
unive rs Terre eT espac e • La Terre en changement
Univers l matérie
s Univer vivant
Reproduction • Machines complexes CEC inc. • • Pièces mécaniques • Types de mouvements
interdi
Éditions © 2014, Les
en évolution t • Le vivant unive rs vivan
34
univers matériel • Matière à réflexion !
Unité 1
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Chaque univers est divisé en unités et présente les rubriques suivantes. Unité
Les unités Chaque unité débute par un titre significatif en lien avec la notion théorique abordée suivi d’une courte mise en situation. Chaque unité est associée à une ou plusieurs connaissances ciblées par le programme de science et technologie.
Croissance et développement de l’être humain
Tu sais comment a évolué la vie sur Terre, depuis son apparition jusqu’à nos jours. Cependa nt, sais-tu comment se développe et évolue l’humain depuis sa conception jusqu’à sa mort ?
ovule Cellule reproductrice femelle. spermatozoïde Cellule reproductrice mâle.
Développement dans le ventre de la mère
Chaque être humain provient de la fécondation d’un ovule de la mère par un spermatozoïde du père. Cela se produit une demi-heure ou une heure après un rapport sexuel ayant permis à un spermatozoïde de rencontrer l’ovule. Cet ovule fécondé donne un œuf qui mesure 0,1 millimètre. L’œuf se plusieurs cellules, qui forment divise en l’embryon. Vers l’âge de 7 semaines , l’embryon mesure environ 2 cm.
T ec h no Bébé-éprouvette
Unité
Un bébé-éprouvette est issu de la fécondation in vitro, c’est-à-dire dans un environnement artificiel. La fécondation de l’ovule par le spermatozoïde se fait dans une éprouvette. L’embryon est ensuite placé dans l’utérus de la mère, où il poursuit sa croissance. Le premier bébé-éprouvette s’appelait Louise Brown. Elle est née au Royaume-Uni en 1978.
Découvrir un grand Univers… sans lune, on peut voir Par une nuit noire et Certains scintillant dans le ciel. des milliers de points flous. d’autres semblent plus sont nets, alors que ? points sont des étoiles Est-ce que tous ces
L’embryon grandit dans l’utérus de la mère, dans une poche remplie de liquide reliée au placenta par le cordon ombilical. Le sang qui passe par le cordon nourrit l’embryon. Embryon de huit semaines
Les étoiles Science Un axe de rotation aligné sur une étoile L’axe de rotation de la Terre pointe vers Polaris, l’étoile Polaire. C’est la dernière étoile de la queue de la Petite Ourse. Si tu pointes un appareil photo sur l’étoile Polaire et que tu prends une photo avec une longue exposition, tu verras le mouvement de rotation de la Terre grâce aux traînées des étoiles sur la photo.
par lui-même grâce étoile est un astre qui brille Comme tu l’as appris, une de gaz à très haute C’est en fait une boule étoiles naines et à l’énergie qu’il produit. types d’étoiles : il y a les température. Il existe plusieurs leur masse et leur luminosité. L’étoile la plus selon a un rayon les géantes. On les classe grosse plus 000 km, alors que la petite a un rayon de 14 km. de plus d’un milliard de proche de Le Soleil est l’étoile la plus des la catégorie la Terre. Il appartient à des étoiles de taille naines jaunes, qui sont proche du Soleil moyenne. L’étoile la plus . C’est une s’appelle Proxima du Centaure UA de 000 naine rouge située à 270 la plus L’étoile notre système solaire. située dans Sirius, est ciel du brillante Chien. C’est la constellation du Grand une étoile blanche. du Grand Chien. A Voici la constellation l’étoile Sirius. Indique par une flèche
Les constellations
ont voulu trouver De tout temps, les humains dans le ciel un sens à ce qu’ils voyaient ils ont donc relié, de nuit. Pour s’orienter, des ensembles par des traits imaginaires, dessins. Des d’étoiles pour former des des personnages animaux, des objets et apparus dans de la mythologie sont ainsi jours, on dénombre le ciel nocturne. De nos . 88 constellations officielles
78
VI
t • La Terre en changemen univers Terre eT espace
CEC © 2014, Les Éditions
16
Fœtus de 15 semaines univers vivant • Le vivant en évolution
Dès que tous ses organes sont formés, l’embryon devient fœtus, vers la neuvième semaine de grossesse . Il mesure alors environ 10 cm. Vers la quinzième semaine, le foetus est de plus en plus actif. Il ouvre la bouche et a souvent le hoquet ! © 2014, Les Éditions CEC
inc. • Reproduction
interdite
Les notions théoriques Des notions théoriques complètes et détaillées sont présentées au fil des pages. On y trouve des documents visuels variés et des astuces favorisant l’apprentissage des sciences et de la technologie. Unité 4
inc. • Reproduction
interdite
La structure du cahier d’apprentissage
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
A D’après toi, lesquelles de ces subst ances
boisson gaze
use
La mesure de
Activité
3.1
be pile ! nce qui tom Une expérie avec une pile une ampoule nir à allumer Parve But
1
2
3
ns quelques faço un schéma, Coche si elle Indique, dans une ampoule. de brancher non. s’allume ou
Ne me S’allume s’allu pas
Branchement
Ne me S’allume s’allu pas
Branchement
7
Éditions © 2014, Les
9
10
11
CEC inc.
savon eau de Javel
Le papier de tourne sol permet de ou basique, mais déterminer si une substance il ne permet pas est acide Certaines substa de trouver le pH nces d’une substance. changent de couleu naturelles, comme le jus de chou rouge et r lorsqu’elles sont le thé, Pour mesurer en contact avec le pH, il faut trouve un acide ou une r un progressivement, base. au fur et à mesur indicateur qui change de couleu un indicateur e que le pH chang r universel. e. On l’appelle Pour mesurer le pH d’une solutio n, on peut aussi utiliser un pH-m ètre.
lait de magn
ésie
Papier indica teur de pH
unive rs maté riel • Matiè re à réflexion !
Un pH-mètre
ue
T ec h no Du blanc parto
ut !
On peut utilise r plusieurs méth odes pour empê Pour empêcher cher un méta l de s’oxyder. en contact avecl’eau ou le dioxygène d’en d’une couche le métal, on peut le reco trer uvrir imperméable. antirouille peut Cette couche être de la peint de la graisse, ure, de l’huil de l’émail, e, etc.
émail Substance vitreus e qu’on utilise pour recouvrir et protéger certain s métaux.
Une couche d’émail recouvre cette baignoire.
On peut aussi ajouter un autre de s’oxyder. métal au fer Ce mélange pour l’empêche de « alliage » et r résiste à la corro métaux s’appelle en ajoutant sion. Par exem du chrome à ple, un et carbone, on obtient de alliage de fer l’acier inoxydab le.
inoxydable Qui ne peut pas s’oxyder, donc qui ne réagit pas au dioxygène.
Cet évier est
en acier inoxy Il ne peut donc dable. pas rouiller.
Les métaux ne sont pas les La nourriture seules substance laissée à l’air s qui peuvent libre s’oxyde d’oxydation s’oxyder. est très visib le sur des fruits elle aussi. Cette réaction peu acides : ils brunissent .
42
Bœuf
On a protégé la moitié de avec du jus cette pomm de e de s’oxyder. citron pour l’empêcher unive rs maté riel • Matiè re à réflexion ! © 2014, Les Éditions
Maïs
CEC inc. •
Reproduction
nts. individus suiva associée aux
interdite
Le carnet du scientifique
Carcajou
s
Plantes verte
Papillon
Hermine
interdite
Le titane, un métal, peut être oxydé Le blanc de titane pour former une est substance qu’on le papier, les plastiq utilisé pour donner une teinte appelle « blanc de titane ». blanche à une ues, les céram foule le dentifrice, les iques, les crème fromages indust s solaires, les cosmé de produits : la peinture, riels, les pâtisse rie et même certain tiques, les médicaments, s bonbons !
Homme
Libellule
Reproduction
Un autre résul tat la couleur verte de l’oxydation est la forma que prennent tion de vertou les pièce de-gris. C’es certaines toitur s de t es de cuivre, s’oxydent, prod monnaie de un cent. par exemple, Le cuivre et uisent du vert-d le bronze, sur le métal. e-gris. Cela forme une couc lorsqu’ils he isolante
Les mots ou expressions difficiles sont définis dans la marge. Ils sont écrits en gras bleu dans le texte.
ateurs des consomm suivante sont la pyramide t d’un carnivore individus de ise s’il s’agi Indique si les y a lieu, préc ucteurs. S’il ou des prod ivore. ou d’un herb
Grenouille
CEC inc. •
Les activités de laboratoire et d’observation
Château Front enac, ville de Québ ec
iq scientif
mide alimentaire
14
er le pH ?
Les mots difficiles
pyra 2 Construis la
13
Comment trouv
! re à réflexion riel • Matiè unive rs maté
et du
12
eau pure
eau de mer
interdite • Reproduction
Groupe
Hibou
erait-il si
3 Que se pass alimentaire pyramide
Mouffette
une suivant ? avait l’aspect
stre Souris sylve s Plantes verte
À la fin de chaque unité, on propose des exercices variés qui permettent aux élèves de vérifier, de structurer À et de consolider leur compréhension l’essentiel des notions théoriques abordées. Unité 3
Éditions © 2014, Les
10
De plus en plus basique 8
lait
Science
Unité 3
1
Neutre
6
café
Ces activités sont présentées dans un encadré. Elles sont généralement associées aux démarches scientifiques.
clusion e et ma con Mon analys
Le carn
jus de citron
hésif • Du ruban ad ues simples, • 4 fils électriq 2 extrémités, dénudés aux m chacun de 25 à 45 c
oche oule de lampe de p • 1 petite amp V (taille C ou D) • 1 pile de 1,5 poule ge pour tenir l’am • 1 pince à lin
ts et résulta ipulations
Nom
5
pomme
36
Matériel
46
4
© 2014, Les Éditions
Je crois que
savon
la
jus de citron
èse Mon hypoth
Man
l’acidité et de
sont des acid es ?
eau de Javel
Échelle de pH
De plus en plus acide 0
Des capsules présentent des informations complémentaires et captivantes en lien avec certaines notions abordées dans l’unité.
toire l a bo r a
Nom
e
basicité : le Le pH d’une pH substance quan l’ampleur de tifie son acid ses propriétés ité on utilise une acides ou basiq et sa basicité, c’est-à-dir échelle grad e ues. Pour déter uée de 0 à miner le pH, 14. Les acides ont un pH inférieur la substance à 7. Plus le est acide. Le pH d’une subst pH du jus de Une substance citron, par exem ance est petit, plus est neutre lorsq ple, est de 2,4. est de 7. u’elle a un pH de 7. Le pH de l’eau pure Les bases ont un pH supé rieur à 7. Plus plus la subst ance est basiq le pH d’une substance est ue. Le pH du élevé, savon se situe entre 9 et 10.
Les capsules Science Bizz !, Techno Bizz ! et Histo Bizz ! Groupe
jus de pomm
CEC inc. •
Reproduction
interdite
pétrole
Matière Combustibles
t en évolution t • Le vivan unive rs vivan
non renouvelab
les
fossiles gaz naturel charbon
butane
kérosène
Groupe
Nom
e
À l’essentiel
S y n t hdeèmes es découvertes 1
Système solair mazout
À la fin de chaque univers, on présente un résumé des principales notions théoriques abordées.
tituants ctement les cons Identifie corre des cellules. représentent es ci-dessous es. Les deux imag tale ués sur les imag Cellule végé cellulaires indiq ale
Cellule anim
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els
telluriques me. au métabolis activités liées 2 Nomme trois
ntaire chaîne alime
de chaque indiv r. ucteu ou d’un prod
ver
souris saute
© 2014, Les Éditions
:
est mangé par chat
unive rs Terre eT espac e • La Terre en changemen
naines
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Signification
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plante
84
le nom Écris d’abord alimentaire. ateur en pyramide s’il s’agit d’un consomm se ensuite
cette endroit. Préci 3 Transforme idu au bon
ceinture d’astéroïdes
joviennes
Soleil
CEC inc. •
Reproduction
interdite
Synthèse de mes découvertes
Homme Boeuf Maïs
Cette rubrique propose des exercices de synthèse permettant aux élèves de consolider leur apprentissage, et ce, pour l’ensemble de l’univers. Synth èSe
© 2014, Les
32
t en évolution t • Le vivan unive rs vivan
inc. • Éditions CEC
Reproduction
interdite
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
La structure du cahier d’apprentissage
VII
Matière • • • • •
Activités liées au métabolisme des êtres vivants Étapes de l’évolution des êtres vivants Anatomie et fonction des organes reproducteurs de l’homme et de la femme Étapes de la croissance et du développement des humains Changements physiques à la puberté
Énergie
• Pyramide alimentaire
2
univers vivant • Le vivant en évolution
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Unité
Une véritable usine vivante !
Lorsque tu manges, tu fais entrer de l’énergie dans ton corps. Sais-tu à quoi servira cette énergie provenant de la transformation des aliments par ton organisme ?
La cellule La cellule est le plus petit être vivant complet. Elle est l’unité de base de tout être vivant. Tous les organismes vivant sur Terre ont au moins une cellule. Le corps humain en possède près de 100 000 milliards ! Comme elles sont très petites, on ne peut les observer qu’au microscope. Pour vivre, les cellules doivent se nourrir, respirer et se reproduire. Voici les constituants d’une cellule animale et d’une cellule végétale.
membrane cellulaire
noyau
paroi cellulosique
cytoplasme
Cellule animale
Cellule végétale
Constituant
cellulose
Substance qui constitue les parois des cellules végétales. On peut en faire des textiles, des films, des explosifs, etc.
Description et rôle
Cytoplasme
• Matière gélatineuse transparente et incolore. • Est le réseau de transport des substances dans la cellule (oxygène, eau, etc.).
Membrane cellulaire
• Structure poreuse qui entoure la cellule et protège les constituants du cytoplasme. • Contrôle les échanges de la cellule avec le milieu extérieur.
Noyau
• De forme plutôt ronde. • Est le centre de contrôle (le « cerveau ») des activités de la cellule.
Paroi cellulosique
• Membrane épaisse et rigide qui recouvre la membrane cellulaire de la cellule végétale. • Permet une meilleure rigidité grâce à la cellulose qu’elle contient.
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Unité 1
3
oculaire
T ec h no Le microscope optique
objectifs
Le microscope optique est un instrument qui permet de visualiser des objets de petite dimension qui sont invisibles pour nos yeux. Le microscope fournit une image agrandie d’un échantillon, ce qui facilite l’observation. La plupart des microscopes sont munis d’un oculaire et d’objectifs (trois, dont chacun a un grossissement propre : 43, 103 et 403). Le maximum de grossissement qu’il est possible d’atteindre avec un microscope est de 20003, il grossit de 2000 fois l’image de l’objet à observer. Le microscope est souvent utilisé en biologie, pour observer des cellules, des tissus humains, mais aussi pour examiner la structure d’un métal ou d’un alliage en métallurgie.
Cellules animales
Cellules végétales
A Quelle est la différence entre la membrane cellulaire et la paroi cellulosique ?
Un assemblage spécialisé Dans un organisme contenant plusieurs cellules, comme le corps humain, les cellules se spécialisent et s’organisent. En voici quelques exemples.
Cellules musculaires
4
univers vivant • Le vivant en évolution
Cellule nerveuse
Cellules osseuses © 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Un peu comme un jeu de blocs, les cellules ayant la même structure et les mêmes fonctions s’assemblent et travaillent ensemble, formant un tissu. B Connais-tu différents tissus du corps humain ?
Science Faire le plein d’énergie !
Plusieurs tissus différents s’assemblent pour former un organe, l’estomac par exemple. Ces organes sont ensuite organisés en systèmes, comme le système digestif.
Le métabolisme Les cellules ont besoin en tout temps d’un apport d’énergie pour assurer leurs fonctions vitales. Pour nourrir tes cellules, tes tissus, tes organes et tes systèmes, tu dois manger de bons aliments. Au moyen de la digestion, les cellules transforment les éléments nutritifs contenus dans les aliments en énergie. Cela permet aux cellules de vivre et de se reproduire. Le métabolisme regroupe les différentes étapes permettant cette transformation des éléments nutritifs en énergie, ainsi que les activités qui sont liées à cette transformation. Le métabolisme permet entre autres :
Manger, c’est faire entrer de l’énergie dans notre corps. Cette énergie sera utilisée pour bouger, renouveler et entretenir les cellules de l’organisme et réguler sa température interne. Chaque aliment fournit de l’énergie, selon son type (glucide, protéine ou lipide). Chez les mammifères, l’énergie nécessaire à la vie varie selon leur masse et leur constitution. Par exemple, un rat n’a besoin que de 30 calories par jour pour survivre ; un être humain en a besoin d’environ 2000, alors qu’un éléphant doit en consommer plus de 40 000 !
la croissance et le développement,
le mouvement,
l’entretien des systèmes et leur réparation,
le maintien de la température corporelle.
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Unité 1
5
Nom
Groupe
Le carnet du
scientifique
1
Qu’est-ce qu’une cellule ?
2 Indique deux grandes différences entre la cellule animale et végétale.
3 Identifie les divers constituants de la cellule végétale et de la cellule animale. Cellule animale
Cellule végétale
4 Indique deux exemples de cellules spécialisées qui formeront un tissu.
5 Les éléments nutritifs sont transformés en énergie à l’intérieur des cellules. Le métabolisme, lui, assure les différentes étapes de cette transformation et s’occupe du maintien des fonctions vitales de notre corps. Quelles sont ces fonctions vitales ?
6
univers vivant • Le vivant en évolution
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Unité
Un appétit vorace !
Une souris patrouille le sol de la forêt en quête d’insectes pour se nourrir, un hibou la traque pour se la mettre sous le bec. Pour vivre et se développer, est-ce que chaque animal doit absorber la même quantité de nourriture ?
La pyramide alimentaire Tous les êtres vivants ont un métabolisme qui leur permet de vivre. Pour vivre et se développer, tous les organismes vivants doivent se nourrir. La chaîne alimentaire explique les liens de nature alimentaire entre un vivant et son prédateur. Voici une petite chaîne alimentaire : Signification : est mangé par
producteur
herbivore
carnivore
carnivore
On peut aussi représenter les liens alimentaires entre les êtres vivants sous la forme d’une pyramide : Consommateurs tertiaires Consommateurs secondaires Consommateurs primaires Plantes vertes
A Quelle est la différence entre un producteur et un consommateur ?
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consommateur tertiaire
Incapable de produire sa propre nourriture ; supercarnivore qui se nourrit de carnivores. consommateur secondaire Incapable de produire sa propre nourriture ; carnivore qui se nourrit d’herbivores. consommateur primaire Incapable de produire sa propre nourriture ; herbivore qui se nourrit de végétaux ou d’algues.
producteur
On appelle « producteurs » les plantes vertes et les algues, car elles produisent leur propre nourriture au moyen de la photosynthèse. Unité 2
7
Pour qu’il y ait un équilibre dans la vie sur Terre, le nombre d’êtres vivants présents à chaque niveau diminue au fur et à mesure que l’on monte dans la pyramide. Sur Terre, il y a plus de producteurs que d’herbivores. Ces derniers sont plus nombreux que les carnivores. S’il en était autrement, il n’y aurait pas assez de nourriture à chaque niveau pour assurer la survie des êtres vivants du niveau supérieur. Il y aurait alors un déséquilibre.
Histo Le DDT En 1939, le chimiste suisse Paul Herman Müller découvre les propriétés d’un puissant insecticide, le DDT. Le DDT était considéré comme un insecticide parfait pour lutter contre la malaria. Malheureusement, on s’est par la suite aperçu que plus on montait dans la pyramide alimentaire, plus le DDT s’accumulait dans les animaux, provoquant des troubles respiratoires, neurologiques et cardiovasculaires, en plus d’être responsable de nombreux cancers. En mai 2001, plusieurs pays signent une convention interdisant l’utilisation du DDT à grande échelle.
Les consommateurs conservent environ 10 % de la nourriture qu’ils absorbent pour augmenter leur masse. Les 90 % qui restent servent à faire fonctionner l’organisme (respiration, digestion, maintien de la chaleur) et à se déplacer. Voici donc à quoi ressemblerait la pyramide de la chaîne alimentaire de la page précédente :
B Que remarques-tu au sujet de cette pyramide ?
8
univers vivant • Le vivant en évolution
© 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
C Indique à quel niveau de la pyramide correspondent les individus suivants.
Merle Lombric Martre
Plantes vertes
D Construis une chaîne alimentaire à la fois aquatique et terrestre.
Science Un lien entre le hamburger et la déforestation ? Le Brésil est l’un des plus grands producteurs de bœuf au monde. On transforme lentement la forêt amazonienne en enclos pour les animaux et en champs de culture. Étant donné la grande quantité de nourriture qui est nécessaire à l’alimentation du bétail, la forêt amazonienne disparaît graduellement depuis plusieurs années. La demande grandissante de plusieurs pays pour le bœuf accélère cette déforestation. Notre surconsommation de nourriture crée un déséquilibre. Un changement dans nos habitudes de consommation s’impose, car l’Amazonie est l’un des poumons de la planète… un poumon de plus en plus malade. L’Amazonie en 1975…
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et en 2001
Unité 2
9
Nom
Groupe
Le carnet du
scientifique
1
Indique si les individus de la pyramide suivante sont des consommateurs ou des producteurs. S’il y a lieu, précise s’il s’agit d’un carnivore ou d’un herbivore. Homme Bœuf Maïs
2 Construis la pyramide alimentaire associée aux individus suivants.
Grenouille
Libellule
Hermine
Carcajou
Plantes vertes
Papillon
3 Que se passerait-il si
une pyramide alimentaire avait l’aspect suivant ?
Hibou Mouffette Souris sylvestre Plantes vertes
10
univers vivant • Le vivant en évolution
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Évolution…
Unité
La Terre existe depuis environ 4,5 milliards d’années. Les humains l’ont-ils toujours habitée ou d’autres espèces étaient-elles présentes avant nous ?
L’apparition de la vie L’humain est un être très complexe qui n’aurait pas pu apparaître tel quel sur Terre. Les scientifiques s’entendent pour dire que le premier être vivant à voir la vie sur Terre était probablement un être simple, composé d’une seule cellule. Cet être unicellulaire serait apparu il y a environ 3,8 milliards d’années.
unicellulaire
Constitué d’une seule cellule.
Les scientifiques croient que l’apparition de la vie complexe sur Terre est survenue il y a environ 540 millions d’années. À cause des conditions atmosphériques, la température moyenne était très élevée. Comme dans une serre, les conditions étaient favorables à une véritable explosion de la diversité des espèces. Les êtres unicellulaires se sont donc complexifiés et diversifiés. À partir de ce moment, les scientifiques ont divisé l’époque qui s’étend de l’apparition de la vie à nos jours en trois grandes ères. Chacune de ces ères est caractérisée par les espèces qui la dominent.
La première ère est celle de la vie marine et des végétaux, qui a commencé il y a 540 millions d’années. On a vu apparaître les premiers poissons, puis les premières plantes, suivies des premiers insectes. Les premiers amphibiens sont apparus, puis les premiers reptiles. Une extinction massive de 96 % des espèces marines et de 75 % des espèces terrestres caractérise la fin de cette ère.
extinction massive
Disparition d’une très grande partie des espèces.
Fossile de trilobite découvert à La Prairie, au Québec. Il aurait vécu il y a 450 000 000 d’années. © 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Unité 3
11
Science
La deuxième est l’ère des dinosaures, qui a débuté il y a près de 250 millions d’années. Les premiers mammifères et les dinosaures sont apparus pendant cette ère, ainsi que les premiers oiseaux.
Un nouveau dinosaure albertain Au début d’octobre 2013, des employés qui travaillaient sur le chantier de construction d’un pipeline dans la région de Saddle Hills, en Alberta, ont découvert la queue fossilisée d’un dinosaure. Cette queue, longue de 9 mètres, semblait sortir de la colline. Cela laisse supposer que le reste du fossile pourrait être enterré sous la colline.
Voici une reconstitution artistique de Xiaotingia zhengi, qu’on croit être le premier oiseau à avoir vécu sur Terre il y a de 145 à 161 millions d’années.
Il y a 66 millions d’années, un phénomène a causé l’extinction massive des dinosaures, mettant fin à leur ère. On croit qu’un gigantesque météorite se serait abattu sur le nord du Mexique, ce qui aurait provoqué la disparition de près de 75 % des espèces vivant sur Terre.
La troisième ère est l’ère des mammifères, qui s’étend jusqu’à nos jours. La température terrestre subit un refroidissement, ce qui favorise les mammifères au détriment des reptiles. En effet, le sang des reptiles s’adapte à la température extérieure. Dans un environnement trop froid, il peut geler. Les mammifères, qui sont des animaux à sang chaud, peuvent survivre dans des températures froides. Reconstitution d’un mammouth qui, comme de nombreux mammifères, s’est éteint il y a 10 000 ans.
Représentation d’un hyaenodon, un gros mammifère carnivore ayant vécu il y a environ 50 millions d’années.
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Toujours durant la troisième ère, les premiers primates apparaissent, suivis des premiers singes. Il y a environ 7 ou 8 millions d’années, le premier représentant de la famille des hominidés serait apparu. Cette famille, dont nous faisons partie, comprend les primates sans queue et bipèdes. C’est alors au tour du genre humain d’apparaître, il y a 2 500 000 ans. L’Homo habilis (« Homme habile ») était capable de fabriquer des outils de pierre. L’Homo erectus, qui est apparu il y a 1 800 000 ans, a été le premier à domestiquer le feu. Notre espèce, Homo sapiens, est apparue il y a environ 200 000 ans. L’Homme de Neandertal est apparu il y a 120 000 ans. Il y a 100 000 ans, l’Homme de Florès maîtrisait l’usage du feu et fabriquait des outils.
Il y a 2 000 000 d’années
hominidé
Mammifère primate bipède capable de socialiser et d’apprendre. bipède
Qui se déplace debout, sur ses deux pattes arrière.
Il y a 1 000 000 d’années
Maintenant
Homo habilis Homo erectus Homme de Neandertal Homme de Florès Homo sapiens (être humain)
De toutes les espèces qui sont apparues sur Terre, certaines ont prospéré et d’autres ont disparu, nous laissant des fossiles pour preuve de leur existence. © 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Unité 3
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Nom
Groupe
Activité
3.1
But
Construire une ligne du temps représentant l’évolution de la vie sur Terre
Manipulations 1. Découpe les trois sections de l’axe du temps et colle-les pour avoir une ligne du temps continue. 2. Indique les événements suivants au bon endroit sur la ligne du temps : • {540 millions d’années (Ma) : explosion de la vie
• • • • • • • • • • • • • • •
{460 Ma : premiers poissons {445 Ma : extinction massive {430 Ma : premières plantes {375 Ma : premiers amphibiens {360 Ma : extinction massive {350 Ma : premiers reptiles {254 Ma : extinction massive {230 Ma : premiers mammifères et dinosaures {206 Ma : extinction massive {200 Ma : augmentation du nombre de dinosaures {160 Ma : premiers oiseaux {66 Ma : extinction massive des dinosaures {34 Ma : premiers singes {7 Ma : mammouths {0,2 Ma : Homo sapiens
Matériel • 1 feuille de papier millimétré avec l’axe du temps (ton enseignante ou ton enseignant te la fournira) • 1 crayon • Des ciseaux • Du papier collant ou de la colle
3. Colorie en vert l’ère de la vie marine et des végétaux, en bleu l’ère des dinosaures et en jaune l’ère des mammifères.
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Nom
Groupe
Le carnet du
scientifique
1
Quand l’être humain est apparu sur Terre, devait-il combattre les dinosaures ?
2 Les mammouths ont-ils existé en même temps que l’être humain ?
3 Les dinosaures ont-ils été la première espèce animale présente sur Terre ?
4 Vrai ou faux ?
Vrai Faux
a) Le premier oiseau à avoir vu le jour sur Terre est apparu en même temps que les poissons.
b) C’est probablement une grosse tempête de neige qui a causé l’extinction des dinosaures.
c) L’Homme de Neandertal a vécu moins longtemps que l’Homo sapiens.
d) On peut trouver des fossiles d’animaux marins au Québec.
e) Les dinosaures ont peuplé la Terre pendant 10 millions d’années.
5 L’Homme de Neandertal, l’Homme de Florès et Homo sapiens auraient-ils pu se rencontrer ?
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Unité 3
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Unité
t n e m e p p lo e v é d t e e c n a s Crois de l’être humain
Tu sais comment a évolué la vie sur Terre, depuis son apparition jusqu’à nos jours. Cependant, sais-tu comment se développe et évolue l’humain depuis sa conception jusqu’à sa mort ?
Développement dans le ventre de la mère Chaque être humain provient de la fécondation d’un ovule de la mère par un spermatozoïde du père. Cela se produit une demi-heure ou Cellule reproductrice femelle. une heure après un rapport sexuel ayant permis à un spermatozoïde spermatozoïde de rencontrer l’ovule. Cellule reproductrice mâle. Cet ovule fécondé donne un œuf qui mesure 0,1 millimètre. L’œuf se divise en plusieurs cellules, qui forment l’embryon. Vers l’âge de 7 semaines, l’embryon mesure environ 2 cm. ovule
T ec h no Bébé-éprouvette Un bébé-éprouvette est issu de la fécondation in vitro, c’est-à-dire dans un environnement artificiel. La fécondation de l’ovule par le spermatozoïde se fait dans une éprouvette. L’embryon est ensuite placé dans l’utérus de la mère, où il poursuit sa croissance. Le premier bébé-éprouvette s’appelait Louise Brown. Elle est née au Royaume-Uni en 1978.
L’embryon grandit dans l’utérus de la mère, dans une poche remplie de liquide reliée au placenta par le cordon ombilical. Le sang qui passe par le cordon nourrit l’embryon. Embryon de huit semaines
Dès que tous ses organes sont formés, l’embryon devient fœtus, vers la neuvième semaine de grossesse. Il mesure alors environ 10 cm. Vers la quinzième semaine, le foetus est de plus en plus actif. Il ouvre la bouche et a souvent le hoquet ! Fœtus de 15 semaines
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Naître, grandir et vieillir Après neuf mois de grossesse, la mère donne naissance à son bébé. À sa naissance, celui-ci est incapable de se débrouiller seul. Il a besoin de ses parents. Au fur et à mesure qu’il se développe, le bébé devient plus autonome. Il apprend à s’asseoir seul, à se tenir debout, puis à marcher. C’est à cette période qu’il apprend à dire ses premiers mots, ses premières phrases. De l’âge de 2 ans à celui de 10 ans, c’est l’époque de l’enfance. C’est la période de l’entrée à la garderie, puis à l’école, où l’enfant se sépare de ses parents. C’est le début des apprentissages scolaires, des premiers contacts sociaux et des premières amitiés. L’adolescence s’amorce dès l’âge de 10 ans et se poursuit jusqu’à l’âge de 18 ans. C’est la période de transition entre l’enfance et l’âge adulte. C’est à ce moment qu’arrive la puberté, période de grands changements, tant physiques que psychologiques. Dès l’âge de 18 ans, on entre dans l’âge adulte. C’est la période de la vie où l’humain est au sommet de ses capacités physiques et mentales. À partir du moment où ces capacités mentales et physiques commencent à s’affaiblir et à diminuer, on entre dans la dernière partie de la vie, la vieillesse. A Indique, sous chaque section, le nom des différentes périodes de la vie.
Naissance 2
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70
ans
Unité 4
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Groupe
Le carnet du
scientifique
1 Qui suis-je ? Horizontalement 1 Pendant cette période, l’humain est au sommet de ses capacités physiques et mentales. 3 C’est le nom de la première période de la vie. 4 Je suis la cellule femelle qui doit être fécondée pour donner naissance à un nouvel être vivant. 7 L’ovule a besoin de moi pour être fécondé. 9 À cette période, tu fais ton entrée à l’école.
Verticalement 2 Je grandis dans l’utérus de la mère. 5 C’est le nom de la dernière période de la vie. 6 Pendant cette période, on n’est plus un enfant, mais pas encore tout à fait un adulte. 8 On me nomme ainsi quand, dans le ventre de ma mère, tous mes organes sont formés.
2 1 5
3
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2 Environ combien d’années la période de l’adolescence dure-t-elle ?
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Unité
De grands changements
As-tu remarqué combien certains de tes camarades ont changé durant la dernière année ? Certains garçons semblent plus costauds, la poitrine des filles se développe. À quoi sont dus ces changements ?
L’adolescence et la puberté L’adolescence est le passage de l’enfance à l’âge adulte. C’est une période de grandes transformations, qui débute généralement entre l’âge de 8 et 14 ans. Cette période de changements est importante. Elle est marquée, entre autres, par la puberté. Le corps sécrète des hormones qui transforment l’apparence et les attitudes des filles et des garçons.
hormone
Messager chimique, transporté par le sang, qui exerce un contrôle sur certains organes ou tissus du corps.
La puberté chez la fille La puberté commence plus tôt chez la fille que chez le garçon, souvent vers l’âge de 7 ou 8 ans. Les premiers signes de la puberté sont généralement visibles : croissance des seins, apparition de poils sur certaines régions du corps, poussée de croissance, arrondissement de la taille et élargissement du bassin.
Acné Premières règles Apparition des poils sous les aisselles Élargissement des hanches Apparition des poils du pubis Croissance des seins Âge
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La puberté chez le garçon
éjaculation Évacuation de sperme par un pénis en érection.
Chez le garçon, les hormones stimulent les testicules, qui produisent l’hormone mâle, la testostérone. Cela produit une réaction en chaîne dans tout le corps. On voit une augmentation de la taille et les muscles se développent. Le larynx se modifie et la voix commence à muer : elle devient plus grave. Le volume des organes génitaux augmente.
Acné Croissance des muscles et des poils sur le corps Premières éjaculations Apparition des poils sous les aisselles Augmentation du volume des testicules et de la taille du pénis Mue de la voix Apparition des poils du pubis Âge
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Science Des produits chimiques qui influencent la puberté Des produits chimiques présents dans notre environnement imitent l’action des hormones femelles déterminantes dans le déclenchement de la puberté. Ces substances chimiques sont nombreuses et on les trouve dans plusieurs objets de notre quotidien. Bisphénol A (certains plastiques), parabens (produits de beauté) et phtalates (jouets pour enfants, produits de beauté et médicaux) sont montrés du doigt comme responsables de la précocité de la puberté chez certaines parties de la population. Quelques pays ont commencé à rédiger des normes visant à limiter ou interdire leur utilisation pour protéger la population.
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Chez les garçons et les filles, les glandes sébacées grossissent et produisent du sébum, une substance grasse. C’est ce qui peut causer l’acné, ces boutons qui se développent dans le visage ou dans le dos. Les glandes sudoripares, qui produisent la sueur, se développent elles aussi et commencent à générer des odeurs corporelles.
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A Ta voisine âgée de 9 ans commence à avoir des seins, alors que son amie qui a 12 ans n’en a pas. Est-ce normal ? Pourquoi ?
Histo Deux siècles d’évolution ? Des recherches ont démontré que l’âge moyen de l’apparition des règles est passé, entre 1850 et 1950, de 16 ans à environ 13 ans. Depuis 1950, cet âge s’est stabilisé. Par contre, les filles commencent à avoir de la poitrine de plus en plus jeune. On croit qu’une alimentation plus riche serait en cause, certaines hormones présentes dans les tissus gras favorisant la maturation sexuelle.
B Quels sont les changements semblables qui se produisent chez les filles et les garçons ?
C Pourquoi crois-tu qu’il y a élargissement des hanches chez la fille et non chez le garçon ?
Des changements aussi… psychologiques ! En plus des changements physiques évidents, la puberté amène aussi des changements psychologiques et émotionnels. À cause des nombreux changements hormonaux, le corps s’ajuste tranquillement et cela peut produire des débordements d’émotions.
Chan ge me
• Sautes d’humeur
• Épanouissement de l’esprit
ts a
f fe ct if
s
nt
Changemen
es ologiqu h c sy sp
• Sentiments parfois négatifs envers soi-même
• Association des expériences et des sentiments • Compréhension de sa place dans le monde
Changement du groupe d’amis en fonction des nouveaux champs d’intérêt et d’une meilleure connaissance de soi
Chang © 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
ements sociaux Unité 5
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Nom
Groupe
Le carnet du
scientifique
1
Écris dans ce tableau quelques changements physiques qui surviennent à la puberté chez le garçon et chez la fille. Garçon
Fille
2 Pourquoi est-il plus important, à partir de la puberté, de changer de vêtements après un cours d’éducation physique ?
3 Ton ami âgé de 14 ans est inquiet car les poils de sa moustache n’ont pas encore commencé à pousser. Que peux-tu lui dire pour le rassurer ?
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Unité
La maturation des organes reproducteurs
La puberté est aussi la période où les organes reproducteurs arrivent à maturité : les filles et les garçons sont alors capables de procréer. Que se passe-t-il exactement ?
Les organes reproducteurs masculins Les organes reproducteurs masculins externes sont très visibles. Ils sont reliés aux organes reproducteurs internes.
Organes reproducteurs externes et internes de l’homme 8 Organes externes
Organe 1
2
Le pénis
Le scrotum
Description
7
Organe génital caractéristique de l’homme. Le bout du pénis se termine par le gland, recouvert d’un repli de peau appelé prépuce.
6 5
Sac de peau contenant les testicules.
Organes internes
Organe
Description
3
Un testicule (il y en a 2)
Glande qui sert à produire les spermatozoïdes et à fabriquer les hormones sexuelles mâles.
4
L’épididyme
Réservoir dans lequel séjournent les spermatozoïdes avant de devenir aptes à la fécondation.
5
L’urètre
Canal par lequel le sperme est évacué.
6
La prostate
Glande qui ajoute aux spermatozoïdes un liquide qui les nourrit.
7
Une vésicule séminale (il y en a 2)
Glande qui produit le liquide séminal.
8
Le canal déférent
Canal qui relie l’épididyme à la prostate.
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4
1 2
3
sperme
Liquide épais et blanchâtre. Il est composé de 90 % de liquide séminal et de 10 % de spermatozoïdes.
Unité 6
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Histo
A Quel organe produit les spermatozoïdes ?
La circoncision, pas juste une histoire de religion La circoncision est l’ablation totale ou partielle du prépuce. Elle se pratique partout dans le monde depuis très longtemps. Elle est pratiquée pour plusieurs raisons, soit pour corriger une anomalie physique douloureuse, soit pour une question d’hygiène ou pour observer des traditions religieuses.
B Par quel canal le sperme est-il évacué ? C Comment s’appelle le repli de peau recouvrant le gland ?
Les organes reproducteurs féminins Contrairement aux organes reproducteurs masculins, la partie externe des organes reproducteurs féminins n’est pas très visible.
Organes reproducteurs externes de la femme
1 5
La vulve
2
3
4
Organes externes
Organe
24
Description
1
Les grandes lèvres (il y en a 2)
Replis de peau qui entourent les petites lèvres.
2
Le clitoris
Organe très sensible au toucher qui peut se gonfler grâce à un afflux de sang.
3
Les petites lèvres (il y en a 2)
Replis de peau minces qui protègent l’entrée du vagin.
4
L’entrée du vagin
5
L’hymen
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Membrane de peau qui ferme partiellement l’entrée du vagin. © 2014, Les Éditions CEC inc. • Reproduction interdite
Organes reproducteurs internes de la femme 2
3
5
1
Science La vie des ovules
4 6 vulve
Organes internes
Organe
Description
1
Un ovaire (il y en a 2)
Glande fabriquant les ovules et les hormones sexuelles femelles.
2
Une trompe de Fallope (il y en a 2)
Conduit qui permet à l’ovule de se rendre jusqu’à l’utérus.
3
L’utérus
Organe destiné à recevoir l’ovule fécondé (œuf) jusqu’à son développement complet.
4
Le vagin
Tube souple et élastique reliant l’utérus à la vulve. C’est par le vagin que s’écoule le sang menstruel et que le bébé peut naître.
5
L’endomètre
Muqueuse qui recouvre la face interne de l’utérus.
6
Une glande de Bartolin (il y en a 2)
Glande qui permet de lubrifier le vagin.
À sa naissance, la fille a déjà tous ses ovules, et ce, pour l’ensemble de sa vie. Elle naît avec environ 700 000 ovules. Ces ovules sont inactifs jusqu’à la puberté, soit environ jusqu’à l’âge de 12 ans. Entre 12 et 50 ans environ, la fille rend à maturité seulement 400 à 500 de ces ovules, soit un ovule par mois prêt à être fécondé. Les autres ovules se détériorent et meurent.
muqueuse Mince tissu lubrifié.
D Comment s’appelle la membrane qui ferme partiellement l’entrée du vagin ? E Comment s’appellent les glandes qui produisent les ovules et les hormones sexuelles femelles ? F Dans quel organe se développe le bébé ?
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Unité 6
25
Le cycle menstruel À la puberté, le changement le plus remarquable chez les filles est certainement le déclenchement du cycle menstruel et l’apparition des règles, ou menstruations. Le cycle menstruel est le cycle de reproduction de la femme et il dure en moyenne 28 jours. Chaque mois, l’utérus se prépare à recevoir un ovule fécondé par un spermatozoïde. La paroi de l’utérus, appelée endomètre, se développe dans le but de nourrir l’ovule fécondé. Si l’ovule est fécondé, il donne un embryon, qui se fixe à la paroi de l’utérus. Si la fécondation n’a pas lieu, cette préparation est évacuée par le vagin : c’est le début des menstruations et du cycle menstruel. Les menstruations peuvent durer de 2 à 7 jours. Au milieu du cycle menstruel, l’ovaire produit un nouvel ovule. Pendant quelques jours, la femme devient fertile, c’est-à-dire que ses probabilités de concevoir un enfant sont plus grandes si elle a une relation sexuelle à ce moment. Par contre, si l’ovule n’est pas fécondé durant son passage dans les trompes de Fallope, il sera évacué lors des prochaines menstruations. Premier jour du cycle Début des règles
L’endomètre se détache si l’ovule n’a pas été fécondé. L’endomètre continue à s’épaissir pour recevoir l’ovule fécondé. L’endomètre s’épaissit de nouveau. L’ovulation se produit. La femme est fertile.
Journée habituelle de l’ovulation
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G À quoi reconnaît-on le début du cycle menstruel ?
H À quelle période du cycle se produit l’ovulation ?
Science Des organes… au frais !
La reproduction chez les humains Comme pour tous les animaux qui ont un mode de reproduction sexuée, il faut l’union d’une cellule mâle et d’une cellule femelle pour qu’il y ait fécondation et naissance d’un nouvel être vivant. Le spermatozoïde, qui est la cellule reproductrice mâle, doit s’unir à l’ovule, qui est la cellule reproductrice femelle. Pour qu’il y ait fécondation, il faut qu’il y ait une relation sexuelle. Après l’éjaculation, le sperme est recueilli dans le vagin. Les spermatozoïdes contenus dans le sperme doivent nager jusqu’à l’ovule, et ils peuvent vivre de 48 à 72 heures. Un seul spermatozoïde sera capable de pénétrer l’enveloppe de l’ovule pour le féconder. Cet œuf deviendra un embryon, qui s’implantera sur la paroi de l’utérus. Il grossira pendant 9 mois, jusqu’à sa naissance. Pendant tout ce temps, les menstruations cessent.
Les testicules sont contenus dans un sac à l’extérieur du corps, car les spermatozoïdes doivent rester à une température plus basse que celle du corps pour pouvoir survivre. S’ils ont trop chaud, les spermatozoïdes perdent de leur vigueur et cela peut diminuer la fertilité de l’homme.
I Combien de spermatozoïdes sont nécessaires pour qu’il y ait fécondation de l’ovule ? J Après la fécondation de l’ovule, pendant combien de temps doit-on attendre avant la naissance du bébé ?
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Unité 6
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Nom
Groupe
Le carnet du
scientifique
1
Place au bon endroit le nom des différentes parties des organes reproducteurs de l’homme. Épididyme
Gland
Pénis
Prostate
Scrotum
Testicule
Urètre
Vésicule séminale
2 Qui suis-je ? a) Partie située à l’extérieur de l’abdomen et sécrétant les hormones sexuelles masculines. b) Organe se terminant par le gland. c) Canal par lequel le sperme est évacué.
d) Partie qui sécrète un liquide nourrissant pour les spermatozoïdes.
e) Liquide épais et blanchâtre contenant les spermatozoïdes.
f) Glande qui produit le liquide formant la majeure partie du sperme.
3 Explique dans tes mots ce que sont les menstruations.
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Nom
Groupe
4 Place au bon endroit le nom des différentes parties des organes reproducteurs de la femme. Clitoris
Entrée du vagin
Petites lèvres
Grandes lèvres
Trompe de Fallope
Hymen
Utérus
Ovaire
Vagin
5 Qui suis-je ? a) Conduits reliant les ovaires à l’utérus. b) Glandes produisant les ovules. c) Lieu où s’installe l’ovule fécondé.
d) Tube recevant les spermatozoïdes pendant la relation sexuelle.
e) Au nombre de deux, nous sécrétons un liquide qui lubrifie le vagin.
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Unité 6
29
À
l’essentiel Cellule végétale
cellules osseuses
cellule nerveuse
se spécialise ; ex. :
Cellule animale
cellules musculaires compose
Matière maintien de la température corporelle
croissance et développement
Métabolisme
transformation des éléments nutritifs en énergie
mouvement
entretien des systèmes et réparation
chaîne alimentaire
producteur
30
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herbivore
carnivore
carnivore
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Reproduction
organes du système reproducteur masculin
organes du système reproducteur féminin
cycle menstruel
fécondation pendant l’ovulation
Étapes de la croissance et du développement des êtres humains puberté
chez le garçon
chez la fille
changements physiques
changements physiques
changements psychologiques
changements psychologiques
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à l’essentiel
31
Nom
Groupe
Synthèse
de mes découvertes
1
Les deux images ci-dessous représentent des cellules. Identifie correctement les constituants cellulaires indiqués sur les images. Cellule animale
Cellule végétale
2 Nomme trois activités liées au métabolisme.
3 Transforme cette chaîne alimentaire en pyramide alimentaire. Écris d’abord le nom de chaque individu au bon endroit. Précise ensuite s’il s’agit d’un consommateur ou d’un producteur.
Signification : plante
32
ver
univers vivant • Le vivant en évolution
souris sauterelle
chat
est mangé par
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Nom
Groupe
4 Quelles sont les trois grandes ères selon lesquelles on peut classer les étapes de l’évolution des êtres vivants ?
5 Vrai ou faux ?
Vrai Faux
a) Les dinosaures sont apparus avant les primates.
b) Homo habilis est apparu avant les singes.
c) Les reptiles sont apparus avant les poissons.
d) Les mammouths sont apparus après les dinosaures.
6 Nomme cinq changements physiques qui se produisent chez le garçon lors de la puberté.
7 Qui suis-je ? Horizontalement
5
1 Organe destiné à recevoir l’ovule fécondé.
2 3
4
Glande qui produit les ovules et les hormones sexuelles femelles. Repli de peau couvrant le gland. 1 Canal par lequel le sperme est évacué.
Verticalement 5 Tube souple et élastique reliant l’utérus à la vulve. 6 Replis de peau minces qui protègent l’entrée du vagin. 7 Organe génital caractéristique de l’homme. 8 Sac de peau contenant les testicules.
6 7 8 2 3
4
8 À la fin des menstruations, qu’arrive-t-il à l’endomètre ?
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synthèse
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est une nouvelle collection complète qui permet de planifier avec une grande souplesse l’apprentissage de la science et de la technologie au troisième cycle du primaire. Le cahier d’apprentissage amène les élèves à consolider leurs apprentissages et à approfondir leurs connaissances en science et technologie. Il couvre l’ensemble des contenus théoriques ciblés par le Programme de formation et respecte la Progression des apprentissages. Le guide-corrigé comprend : Le cahier d’apprentissage comprend : • des contenus théoriques clairs et signifiants pour les élèves ; • des activités d’apprentissage variées ; • de nombreuses rubriques intéressantes qui stimulent la curiosité des élèves ; • des laboratoires captivants ; • des résumés des notions théoriques et des activités de synthèse à la fin de chaque univers. La version numérique : cahier d’apprentissage pour les élèves • Disponible uniquement dans MaZoneCEC (PC, Mac, iPad et Android). • La version numérique du cahier permet à l’élève : – de feuilleter et d’annoter chaque page ; – d’écrire ses réponses dans son cahier.
• le corrigé complet du cahier ; • des notes pédagogiques pertinentes ; • des tableaux de planification de l’enseignement ; • des outils d’évaluation ; • des laboratoires et des activités supplémentaires. La version numérique : guide-corrigé pour l’enseignant • Disponible sur plusieurs plateformes : clé USB, MaZoneCEC (PC, Mac, iPad et Android). • Pour l’animation en classe et la correction collective, la version numérique du guide-corrigé vous permet : – de projeter, d’annoter et de feuilleter le cahier en entier ; – d’afficher le corrigé du cahier ; – d’accéder à tout le matériel reproductible, y compris les évaluations ; ¶ d’accéder directement à du contenu numérique unique (vidéos laboratoires, hyperliens pertinents aux thèmes, etc.). • Dans MaZoneCEC uniquement, vous pourrez aussi : – partager des notes et des documents avec vos élèves ; – corriger leurs réponses directement dans la version numérique de leur cahier.