Les plantes à fleurs : fruits, fleurs, graines

Cette séquence propose une approche de la reproduction des plantes à fleurs à partir de l’observation de l’évolution saisonnière d’arbres fruitiers. Les pommiers et poiriers sont fréquents en Wallonie dans les jardins ou cultivés dans des vergers pour la production de fruits. Il est donc aisé d’organiser des observations récurrentes de ces arbres afin de voir évoluer la fleur du pommier ou poirier en pommes ou poires. Les fleurs de ces arbres fruitiers sont d’une organisation simple et typique d’une fleur hermaphrodite avec des sépales, pétales, étamines et pistil bien visibles. Les élèves peuvent observer également la présence des insectes pollinisateurs au printemps aux alentours de ces arbres.

Introduction générale

En partant au début de l’année scolaire de la récolte de ces fruits que les élèves connaissent bien, une première séquence permettra de construire le concept de « fruit » au sens botanique du terme pour ensuite se questionner sur la production de ces fruits par la plante, l’évolution de la fleur en fruit et le rôle des graines qui peuvent redonner de nouvelles plantes.

Ce projet autour de la reproduction chez les plantes à fleurs nécessite plusieurs sorties étalées au cours de l’année dans l’environnement naturel proche des élèves. Les élèves seront amenés à prendre des photos lors de chaque sortie pour réaliser une ligne du temps qui illustre le développement de la plante. Divers outils seront mis à disposition des élèves pour cadrer les observations (schémas, photos légendées et illustrations).

Les difficultés éventuelles des élèves dans cette séquence :

1. Le registre du langage commun entraine une confusion fruit et légume : lorsqu’ils nomment les aliments, il est probable que les élèves parlent de fruits et de légumes. La contradiction qui se crée entre le langage commun qui distingue fruits et légumes selon leur usage culinaire et le langage scientifique qui définit le fruit selon d’autres attributs entraine une certaine confusion. Le mot légume s’utilise uniquement en cuisine pour désigner des parties de végétaux que l’on mange le plus souvent salés, dans ce registre, le mot fruit désigne alors les parties de végétaux que l’on mange le plus souvent sucrés. D’un point de vue botanique, le fruit est la partie de la plante à fleurs qui contient les graines, et donc dans le registre de langage scientifique la tomate, la courgette, le potiron, l’aubergine, le poivron sont des fruits. Pour clarifier cette confusion, nous proposons dans cette première étape de déterminer avec les élèves à quelle partie de la plante correspond un aliment végétal qu’il appelle communément fruit ou légume. La salade ou les épinards sont alors des légumes – feuilles, le carotte un légume- racine, l’asperge un légume-tige, la tomate et la courgette un légume-fruit ! La pêche, la pomme, la cerise… sont des fruits au sens culinaire et au sens botanique, par contre la rhubarbe est un fruit-feuille (plus exactement, la partie que l’on mange correspond au pétiole de la feuille). En combinant ces deux registres de langage, l’élève comprend qu’il y en a deux.

2. La précision des termes scientifiques pour décrire les parties du fruit , de la graine ou de la fleur pourrait être perçue comme une difficulté potentielle. Toutefois, dans les essais réalisés en classe nous avons remarqué que les élèves n’avaient pas peur des mots spécifiques. Nous optons pour l’usage des termes scientifiques adéquats dans le langage de l’enseignant ou les structurations. Pour accompagner cet apprentissage, nous construisons au fur et à mesure un lexique ou imagier des nouveaux mots rencontrés dans la séquence. Ces nouveaux mots et leur illustration figurent sous forme de fiches dans la boite « imagier des nouveaux mots » de la classe, et peuvent faire l’objet d’une copie dans le cahier de trace individuel.

3. Les élèves peuvent présenter des difficultés de lire et réaliser des schémas : Cette séquence sera l’occasion de travailler la lecture et la réalisation de schémas. Par exemple, les schémas de structure d’une fleur ou de la formation du fruit seront l’occasion d’approcher les vues en coupes (transversales ou longitudinales), de comprendre les échelles relatives des éléments représentés, de décoder les zooms ou parties d’ensemble agrandies, de préciser la signification des symboles et flèches utilisées (qui désignent ou qui marquent une chronologie). Les difficultés que représente pour les élèves la lecture de schéma est une source d’incompréhension en sciences identifiée par les chercheurs en didactique. Cette séquence donne l’occasion de travailler ce savoir- faire si rarement abordé pour lui-même à l’école.

4. Cette séquence de biologie est l’occasion de travailler le savoir faire : « Savoir observer » Le travail de l’observation en classe présente souvent des malentendus didactiques. En effet, la consigne « observer cet objet » est chargée d’implicite. Souvent les enseignant oublient de donner le projet de l’observation et l’élève doit deviner les intentions cachées de l’exercice. Nous invitons les enseignants dans cette séquence à bien préciser le statut de l’observation et donc le but qui est poursuivi. Un document au lien suivant précise les différents statuts de l’observation et les exemplifie

Objectifs

Sur le plan de la démarche scientifique et des savoir-faire :

  • Recueillir des informations par l’observation, la manipulation, l’expérimentation, la lecture de documents ;
  • Dans les activités d’observation, retirer les éléments pertinents en lien avec le projet d’observation ;
  • Confronter son explication de départ aux données récoltées ;
  • Lire des schémas et décoder des illustrations diverses en biologie ;

Sur le plan des savoirs : (Les enjeux d’apprentissage en sciences)

  • Relier la notion de fruit et de graine (il y a une ou plusieurs graines dans tous les fruits) ;
  • Construire les définitions de fruit et de graine ;
  • Relier la notion de fleur et de fruit ;
  • Identifier les parties d’une fleur et leur rôle dans la reproduction (les étamines portent le pollen, le pistil de la fleur contient les ovules qui deviendront les graines, l’enveloppe de l’ovaire en se chargeant de réserve, grossit et devient la partie charnue du fruit) ;
  • Construire le cycle de reproduction d’une plante à fleur ;
  • Comprendre le rôle joué par les pollinisateurs dans la reproduction des plantes à fleurs.