Étude des minéraux rencontrés dans les zones de subduction à l’aide du logiciel MinUSc

(ressource transférée à partir de l’ancien site académique)

En classe de Terminale S, “La convergence lithosphérique”, après avoir étudié les caractéristiques du magmatisme des zones de subduction, on recherche la cause possible à l’hydratation des péridotites du manteau au dessus du plan de Bénioff.
Les compositions minéralogiques des roches de la croûte océanique en subduction ont été étudiées, au microscope polarisant ou sur échantillon macroscopique.
L’objectif de cette activité est de rechercher la présence éventuelle d’eau dans des métagabbros de composition minéralogique connue.

Auteur : Paul Pillot

Lien vers l’activité :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/wp-content/uploads/sites/5/productions/html/minus/subduction-minusc

Cristallisation du sel et du sucre : manipulations expérimentales et apports de l’utilisation du logiciel MinUSc à la compréhension de la structure d’un cristal

(ressource transférée à partir de l’ancien site académique)

Dans le cadre de l’enseignement d’exploration MPS, le thème “Vision du monde” a été investi afin d’initier les élèves à quelques aspects de la cristallographie. En SVT, cette étude a permis de travailler sur les outils et les méthodes suivants :

  • Conception d’une démarche d’investigation
  • Suivi d’un protocole
  • Observation à l’aide du microscope polarisant
  • Captures numérique d’images
  • Utilisation d’un logiciel de modélisation moléculaire (MinUSc)

L’objet de ce dossier est de présenter des informations concernant les protocoles réalisés, les résultats obtenus par les élèves et les prolongements possibles offerts par l’étude de modélisations de structures minérales.

Lien vers l’activité :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/html/minusc/cristaux/

Étude des quartz choqués de la limite Crétacé Tertiaire à l’aide du logiciel MinUSc

(ressource transférée à partir de l’ancien site académique)

L’objectif de cette activité est de relier la présence de coesite au sein des quartz choqués à l’existence d’un impact météoritique.

Lien vers l’activité :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/html/minusc/crisekt/

Utilisation du logiciel de traitement de séquences Jalview en SVT : application à l’étude de la conservation des acides aminés

(ressource transférée à partir de l’ancien site académique)

Jalview est un logiciel de traitement de séquences issu de la recherche qui permet une étude originale des relations entre séquence et structure des protéines.
En particulier, grâce aux options de coloration d’alignements de séquences et de liaison avec des modèles moléculaires, Jalview offre la possibilité de visualiser les zones conservées ou variables de protéines.
Les possibilités de ce logiciel sont intéressantes pour notre enseignement entre autres dans le cadre de l’étude des mécanismes de l’évolution, ou de la diversité des anticorps.

Lien vers l’activité :
https://www.pedagogie.ac-nice.fr/wp-content/uploads/sites/5/productions/html/jalview/

Utiliser Edu’modèles pour comprendre l’augmentation du nombre d’éléphants sans défenses dans certaines réserves africaines

Mis en avant

Le cas étudié est connu (largement repris dans les manuels scolaires) : le braconnage exercerait une pression de sélection telle sur les éléphants portant des défenses, que la proportions d’éléphants sans défenses (chez les femelles essentiellement) augmenterait de manière significative. Continuer la lecture

Exploitation de l’application mobile Vibrometer

Mis en avant

Introduction

Des activités pratiques autour des séismes sont nombreuses, adaptées le plus souvent au cycle 3 (effets de site sur une maquette de tremblement de terre) ou au lycée (le plus souvent, utilisant des capteurs piézoélectriques et le logiciel AudacityTM). L’idée développée ici est le développement d’activités adaptées aux programmes du collège avec plusieurs paramètres à prendre en compte :
Continuer la lecture

Modélisation du microbiote (résistance à la colonisation) avec le logiciel Edu’modèles

Déjà abordé au collège, le microbiote s’invite dans les programmes de lycée (avec la réforme, dès la rentrée 2019) en classe de seconde.

Relevons notamment cet objectif de connaissances : “Le microbiote intestinal a un rôle indispensable dans l’immunité et dans la digestion. ”

Et cette notion : “compétition entre microbes“.

L’activité que je propose consiste à faire modifier par l’élève un modèle existant afin qu’il puisse tester l’hypothèse suivante :

“On suppose que la résistance à la colonisation conférée par le microbiote s’explique en partie par la compétition exercée par les bactéries non pathogènes”

Bien entendu on ne partira pas du modèle pour construire cette notion, mais de cas concrets (vidéo, documents …).

Je propose ce document pour faire émerger l’hypothèse, mais tout autre document similaire ferait l’affaire :

Une fois les documents exploités (constats, interprétation), et l’hypothèse formulée, on propose à l’élève le modèle suivant (voir lien en bas de l’article) :

Etat initial du modèle

Ce modèle, simplissime, comporte 4 types d’agents :

  • des nutriments, représentés par des points noirs
  • des bactéries non pathogènes représentées par des cercles verts
  • des bactéries pathogènes représentées par des cercles rouges
  • quelques phagocytes, représentés par des carrés violets

Son fonctionnement s’appuie sur 3 règles :

  • afin de modéliser le fait qu’une bactérie ait besoin de croître avant de pouvoir se diviser, on définit la règle algorithmique suivante :
    “bactérie + nutriment => bactérie + bactérie”
  • afin de modéliser la phagocytose, on définit la règle algorithmique suivante :
    “phagocyte + bactérie pathogène => phagocyte”
  • afin de modéliser le fait que les nutriments soient renouvelés en permanence, on définit la règle algorithmique suivante: “à chaque tour il y a une probabilité qu’un nutriment apparaisse sur une case”

Si on exécute le modèle, on remarque que le nombre de bactéries pathogènes diminue au cours du temps, jusqu’à devenir nul.

Etat du modèle au bout de 4000 tours. Lest bactéries pathogènes ont disparu.

On propose alors à l’élève de vérifier son hypothèse en modifiant le modèle.

A ce stade, il est souhaitable que l’élève explicite une conséquence vérifiable qui soit testable dans ce modèle.

Par exemple : “si notre hypothèse est vraie, une réduction de l’effectif des bactéries non pathogènes réduira la compétition exercée, et entraînera une prolifération des bactéries non pathogènes”.

L’élève pourra alors tester cette hypothèse en réduisant l’effectif des bactéries non pathogènes, éventuellement jusqu’à 0.

Interface de l’agent, permettant de mettre à 0 son effectif initial

S’il lance alors le modèle, il remarquera que les bactéries pathogènes prolifèrent à une telle vitesse que les phagocytes ne peuvent plus les contrôler. Il y a infection dès lors que le nombre de bactéries pathogènes devient important.

Etat du modèle au bout de 1000 tours seulement, lorsqu’il n’y a pas de bactéries non pathogènes

L’hypothèse est donc validée, la compétition exercée par les bactéries non pathogènes explique (au moins en partie) la résistance à la colonisation par les bactéries pathogènes.

La vidéo suivante résume cette approche, et en propose une démonstration :

 

D’un point de vue méthodologique, cette activité permet une approche en douceur de la modélisation, puisque l’élève part d’un modèle existant et en modifie les paramètres. Cela lui permet de découvrir les “rouages” d’un modèle, afin, plus tard, d’être préparé à en créer lui-même.

Pour cette raison, cette activité me semble tout à fait appropriée à la classe de 2de.

Une approche plus ambitieuse consisterait à faire créer le modèle par les élèves … mais je pense que ce type d’activité est à réserver à des élèves ayant choisi la spécialité SVT en 1ère ou terminale.

Auteur : Philippe Cosentino

 

Lien ouvrant directement ce modèle dans Edumodèle : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/edumodeles/algo/index.htm?modele=microbiote2bact

Visualiser la lithosphère sur une coupe tomographique

Mis en avant

Le logiciel “Tomographie sismique”, hébergé sur ce site académique, permet de visualiser des coupes tomographiques du manteau, reposant sur les anomalies de vitesse sismique.

Ce logiciel qui reposait déjà sur plusieurs modèles mathématiques (deux modèles différents pour la tomographie bien sûr, mais également pour le Moho, pour la topographie, pour l’épaisseur de sédiments etc.) se voit désormais enrichi d’un nouveau modèle nommé LITHO1.0 et qui permet de tracer la limite entre lithosphère et asthénosphère.

Continuer la lecture