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Etude de la qualité de l’air au niveau de
l’agglomération roannaise
F. Abd El Kader- P. Mercier
1
Structure
groupe 18 élèves
2 heures hebdomadaires de SVT et SPC pendant
lesquelles les deux enseignants concernés étaient
systématiquement présents
En plus, les élèves ont suivi une heure hebdomadaire
de mathématiques en langue anglaise (travaux sans
relation avec le thème abordé en SVT/SPC).
2
Objectifs généraux de départ
Inscrire les élèves dans le cadre d'une démarche de
projet (conception et suivi d'une campagne de relevés
à l'échelle d'une zone géographique, exploitation des
résultats et communication des résultats).
Développer des contacts avec les acteurs locaux de la
question environnementale (AMPASEL, Grand
Roanne Agglomération,....).
Organiser une rencontre entre les élèves et des
chercheurs travaillant sur les bio-indicateurs.
3
Objectifs pédagogiques
Amener le plus possible les élèves à poser eux-
mêmes les problèmes et à définir le ou les objectifs de
chaque séance
Leur faire acquérir des méthodes
Recherche d’informations (saisie, organisation,…)
Conception des protocoles (choix des facteurs étudiés,
du matériel, planification du suivi, …)
Mise en forme des résultats (tableaux, graphiques, …)
Analyse des résultats
4
Principales étapes
Elles sont de 3 ou 4 semaines
5
Mise en place du sujet
04/ 09/ 09
(une heure)
Problème: qu'est ce que l'atmosphère, quels sont les
différents polluants atmosphériques ?
Objectifs : donner la composition de l'atmosphère
sous forme d'un tableau, la structure de l'atmosphère
sous forme d'un schéma, relever les différents
polluants et les organiser dans un tableau.
Internet
11/ 09/ 09 Correction, mise en commun des recherches
précédentes.
Problème: quels sont les effets des différents
polluants sur la biosphère ?
Objectifs : compléter le tableau sur les polluants,
observer différentes espèces végétales sur le terrain
(présence de nécroses sur certaines espèces) et
introduire la notion de bio-indicateur.
On décide de s'intéresser à l'ozone et d'essayer de
caractériser sa présence par des végétaux
(différentes espèces de Tomate) que l'on placera en
différents points de l'agglomération.
Internet
Terrain, parc du
Lycée
18/ 09/ 09 Problème: comment se forme l'ozone
stratosphérique et troposphérique ?
Explications sur la formation de l’ozone
atmosphérique, différence entre bon et mauvais
ozone.
Travail sur schémas
simplifiés.
6
Comment obtenir des plants de Tomate ?
18/ 09/ 09 Problème: comment obtenir des plants
de Tomate ?
Objectif : élaboration d’un protocole
pour étudier les conditions les plus
favorables à la germination et la
croissance de plants de deux espèces,
la Tomate groseille et la Tomate cerise.
25/ 09/ 09 Réalisation des semis.
Elaborations des diverses solutions
d’arrosage.
Matériel de
chimie
02/10/ 09 Problème: comment suivre les
cultures ?
Objectif : choisir les éléments étudiés
(nombre de plants germés, hauteur,...)
et réaliser un tableau de suivi
informatisé.
Suivi des cultures ( mesure de la
hauteur des plantules si germination).
Tableur
7
Comment varie le taux d’ozone au niveau
de la zone géographique étudiée ?
16/ 10/ 09 Problème: comment varie le taux d'ozone dans notre
région ?
Objectif : étudier des variations passées du taux
d'ozone au niveau de différentes zones géographiques
et à différentes échelles de temps à partir de la banque
de données du site de l'AMPASEL.
Réalisation de graphes (évaluation).
Internet,
banque de
données
Tableur
23/10/09 Analyse individuelle des graphes obtenus la semaine
précédente à l’aide de quelques questions (évaluation).
Bilan des cultures de tomates.
06/ 11/ 09 Visite de la station de mesure roannaise de l’AMPASEL
avec son directeur M. Lepelley et en compagnie des
représentants de Grand Roanne Agglomération.
Conférence de M. Lepelley sur les variations du taux
d'ozone atmosphérique et échanges avec les élèves.
8
Les deux espèces choisies ont-elles la même
sensibilité à l’ozone ?
8 /01/10 Problème: les espèces utilisées sont elles sensibles à l'ozone et
comment mesurer cette sensibilité ?
Objectif : conception d'un protocole afin de juger de cette
sensibilité (variation du taux d'ozone).
Plantation d’une série de tomates en prévision d’une ozonation
avant les vacances de février.
5 /02/10 Le technicien de l’AMPASEL nous apporte l’ozonateur et nous
explique son fonctionnement, les chambres d'ozonation sont
montrées aux élèves.
Ozonateur
12/02/10 Problème: comment quantifier l'impact de l'ozonation ?
Objectif : montrer aux élèves les chloroses et faire trouver au
élèves un moyen simple permettant de juger de l'impact de l'ozone
sur les plants.
Comptage du nombre de plants chlorosés par rapport au nombre
total de plants, nombre moyen de folioles chlorosées.
Conclusion sur la sensibilité des deux espèces, critiques.
5 /03/10 Etude d'un article scientifique en langue anglaise sur l'utilisation de
la Tomate groseille comme bio-indicateur de la pollution à l'ozone.
Objectif: préciser les connaissances des élèves en ciblant quelques
questions précises (stade de sensibilité maximale, taux seuil à
partir duquel les chloroses apparaissent, ....)
9
Dispositif d’ozonation
10
Chloroses après ozonations
11
Résultats de l’ozonation
5 semaines après l'ozonation
nbre moyen de feuilles Hauteur moyenne des plants (cm)
T. cerise T. groseille T. cerise T.groseille
T 2,5 3,7 6,7 4,4
55 ppb 2,5 3,6 8,8 4,9
110 ppb 3,1 3,9 9,5 5
% de plants chlorosés nombre moyen de folioles chlorosées
T. cerise T. groseille T. cerise T.groseille
T 0 25 0 1
55 ppb 32 44,4 2,4 1,5
110 ppb 33,3 75 1,8 3
12
Mise en œuvre de l’étude in situ
19 /03/10 Problème: Comment concevoir et planifier notre étude à
l'échelle de l'agglomération roannaise ?
Objectif : préciser l’implantation géographique des
plants (au sein de l’établissement, au sein de
l’agglomération roannaise), choix du nombre de plants
par pot et par site, mise au point d'un calendrier de
plantation et de suivi.
Problème: comment suivre les plants ?
Objectif : concevoir une fiche de suivi des plants.
26/03/10 Suite à une panne du réseau, nous remettons à la
semaine prochaine la finalisation de la fiche de suivi.
02/04/10 Réalisation de semis et de la fiche de suivi (une fiche est
réalisée par chaque groupe de deux)
Tableur
28/05/10 Mise en place des plants
11/06/10 Lecture et exploitation
15/06/10 Sortie sur le terrain : végétaux indicateurs de la
pollution du sol
13
Chloroses 2 semaines après la mise
en place des plants
14
Bilan au niveau du LycéeDate de mise en place : 28/05/10
Date de relevé : 11/06/10
Station L1 L2 L3 L4 L5 L6
Rue A Thomas Fenêtre Est Rond Point Infirmerie Salle profs SVT Fenêtre Ouest
Nombre moyen
de feuilles par
plante
6 9 5 7 8 6
nombre moyen
de de folioles par
plante
18 21 19 16 34 17
nombre moyen
de folioles avec
des spots par
plante
1 6 1 5,3 3 5,6
nombre moyen
de folioles avec
des spots par
feuille
0,14 0,47 0,23 0,17 0,25 0,66
nombre maximal
de spots par
foliole
37 12 25 7 2 4
% de folioles
chlorosées par
plante
5,56 28,57 5,26 33,13 8,82 32,94
15
Ce qui a marché
Les collaborations (Ampasel, Grand Roanne, Région)
Financements
Des différences ont été observées
Ce qui n’a pas marché
La météo
Rencontre avec des chercheurs
16
Transposition pour MPS ?
Thème : Science et prévention des risques d’origine
humaine
Problèmes :
Les séquences ne sont plus que de 1,5 h
Gestion de l’alternance des profs
Equilibre SVT SPC
Comment associer les mathématiques ?
17

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Etude de la qualité de l’air P2S

  • 1. Etude de la qualité de l’air au niveau de l’agglomération roannaise F. Abd El Kader- P. Mercier 1
  • 2. Structure groupe 18 élèves 2 heures hebdomadaires de SVT et SPC pendant lesquelles les deux enseignants concernés étaient systématiquement présents En plus, les élèves ont suivi une heure hebdomadaire de mathématiques en langue anglaise (travaux sans relation avec le thème abordé en SVT/SPC). 2
  • 3. Objectifs généraux de départ Inscrire les élèves dans le cadre d'une démarche de projet (conception et suivi d'une campagne de relevés à l'échelle d'une zone géographique, exploitation des résultats et communication des résultats). Développer des contacts avec les acteurs locaux de la question environnementale (AMPASEL, Grand Roanne Agglomération,....). Organiser une rencontre entre les élèves et des chercheurs travaillant sur les bio-indicateurs. 3
  • 4. Objectifs pédagogiques Amener le plus possible les élèves à poser eux- mêmes les problèmes et à définir le ou les objectifs de chaque séance Leur faire acquérir des méthodes Recherche d’informations (saisie, organisation,…) Conception des protocoles (choix des facteurs étudiés, du matériel, planification du suivi, …) Mise en forme des résultats (tableaux, graphiques, …) Analyse des résultats 4
  • 5. Principales étapes Elles sont de 3 ou 4 semaines 5
  • 6. Mise en place du sujet 04/ 09/ 09 (une heure) Problème: qu'est ce que l'atmosphère, quels sont les différents polluants atmosphériques ? Objectifs : donner la composition de l'atmosphère sous forme d'un tableau, la structure de l'atmosphère sous forme d'un schéma, relever les différents polluants et les organiser dans un tableau. Internet 11/ 09/ 09 Correction, mise en commun des recherches précédentes. Problème: quels sont les effets des différents polluants sur la biosphère ? Objectifs : compléter le tableau sur les polluants, observer différentes espèces végétales sur le terrain (présence de nécroses sur certaines espèces) et introduire la notion de bio-indicateur. On décide de s'intéresser à l'ozone et d'essayer de caractériser sa présence par des végétaux (différentes espèces de Tomate) que l'on placera en différents points de l'agglomération. Internet Terrain, parc du Lycée 18/ 09/ 09 Problème: comment se forme l'ozone stratosphérique et troposphérique ? Explications sur la formation de l’ozone atmosphérique, différence entre bon et mauvais ozone. Travail sur schémas simplifiés. 6
  • 7. Comment obtenir des plants de Tomate ? 18/ 09/ 09 Problème: comment obtenir des plants de Tomate ? Objectif : élaboration d’un protocole pour étudier les conditions les plus favorables à la germination et la croissance de plants de deux espèces, la Tomate groseille et la Tomate cerise. 25/ 09/ 09 Réalisation des semis. Elaborations des diverses solutions d’arrosage. Matériel de chimie 02/10/ 09 Problème: comment suivre les cultures ? Objectif : choisir les éléments étudiés (nombre de plants germés, hauteur,...) et réaliser un tableau de suivi informatisé. Suivi des cultures ( mesure de la hauteur des plantules si germination). Tableur 7
  • 8. Comment varie le taux d’ozone au niveau de la zone géographique étudiée ? 16/ 10/ 09 Problème: comment varie le taux d'ozone dans notre région ? Objectif : étudier des variations passées du taux d'ozone au niveau de différentes zones géographiques et à différentes échelles de temps à partir de la banque de données du site de l'AMPASEL. Réalisation de graphes (évaluation). Internet, banque de données Tableur 23/10/09 Analyse individuelle des graphes obtenus la semaine précédente à l’aide de quelques questions (évaluation). Bilan des cultures de tomates. 06/ 11/ 09 Visite de la station de mesure roannaise de l’AMPASEL avec son directeur M. Lepelley et en compagnie des représentants de Grand Roanne Agglomération. Conférence de M. Lepelley sur les variations du taux d'ozone atmosphérique et échanges avec les élèves. 8
  • 9. Les deux espèces choisies ont-elles la même sensibilité à l’ozone ? 8 /01/10 Problème: les espèces utilisées sont elles sensibles à l'ozone et comment mesurer cette sensibilité ? Objectif : conception d'un protocole afin de juger de cette sensibilité (variation du taux d'ozone). Plantation d’une série de tomates en prévision d’une ozonation avant les vacances de février. 5 /02/10 Le technicien de l’AMPASEL nous apporte l’ozonateur et nous explique son fonctionnement, les chambres d'ozonation sont montrées aux élèves. Ozonateur 12/02/10 Problème: comment quantifier l'impact de l'ozonation ? Objectif : montrer aux élèves les chloroses et faire trouver au élèves un moyen simple permettant de juger de l'impact de l'ozone sur les plants. Comptage du nombre de plants chlorosés par rapport au nombre total de plants, nombre moyen de folioles chlorosées. Conclusion sur la sensibilité des deux espèces, critiques. 5 /03/10 Etude d'un article scientifique en langue anglaise sur l'utilisation de la Tomate groseille comme bio-indicateur de la pollution à l'ozone. Objectif: préciser les connaissances des élèves en ciblant quelques questions précises (stade de sensibilité maximale, taux seuil à partir duquel les chloroses apparaissent, ....) 9
  • 12. Résultats de l’ozonation 5 semaines après l'ozonation nbre moyen de feuilles Hauteur moyenne des plants (cm) T. cerise T. groseille T. cerise T.groseille T 2,5 3,7 6,7 4,4 55 ppb 2,5 3,6 8,8 4,9 110 ppb 3,1 3,9 9,5 5 % de plants chlorosés nombre moyen de folioles chlorosées T. cerise T. groseille T. cerise T.groseille T 0 25 0 1 55 ppb 32 44,4 2,4 1,5 110 ppb 33,3 75 1,8 3 12
  • 13. Mise en œuvre de l’étude in situ 19 /03/10 Problème: Comment concevoir et planifier notre étude à l'échelle de l'agglomération roannaise ? Objectif : préciser l’implantation géographique des plants (au sein de l’établissement, au sein de l’agglomération roannaise), choix du nombre de plants par pot et par site, mise au point d'un calendrier de plantation et de suivi. Problème: comment suivre les plants ? Objectif : concevoir une fiche de suivi des plants. 26/03/10 Suite à une panne du réseau, nous remettons à la semaine prochaine la finalisation de la fiche de suivi. 02/04/10 Réalisation de semis et de la fiche de suivi (une fiche est réalisée par chaque groupe de deux) Tableur 28/05/10 Mise en place des plants 11/06/10 Lecture et exploitation 15/06/10 Sortie sur le terrain : végétaux indicateurs de la pollution du sol 13
  • 14. Chloroses 2 semaines après la mise en place des plants 14
  • 15. Bilan au niveau du LycéeDate de mise en place : 28/05/10 Date de relevé : 11/06/10 Station L1 L2 L3 L4 L5 L6 Rue A Thomas Fenêtre Est Rond Point Infirmerie Salle profs SVT Fenêtre Ouest Nombre moyen de feuilles par plante 6 9 5 7 8 6 nombre moyen de de folioles par plante 18 21 19 16 34 17 nombre moyen de folioles avec des spots par plante 1 6 1 5,3 3 5,6 nombre moyen de folioles avec des spots par feuille 0,14 0,47 0,23 0,17 0,25 0,66 nombre maximal de spots par foliole 37 12 25 7 2 4 % de folioles chlorosées par plante 5,56 28,57 5,26 33,13 8,82 32,94 15
  • 16. Ce qui a marché Les collaborations (Ampasel, Grand Roanne, Région) Financements Des différences ont été observées Ce qui n’a pas marché La météo Rencontre avec des chercheurs 16
  • 17. Transposition pour MPS ? Thème : Science et prévention des risques d’origine humaine Problèmes : Les séquences ne sont plus que de 1,5 h Gestion de l’alternance des profs Equilibre SVT SPC Comment associer les mathématiques ? 17