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Biodôme de Montréal.

D'abord, une activité d'amorce est essentielle, car elle prépare les élèves graduellement à notre question de recherche. En effet, il y a deux vidéos  (voir dans Références) de présentation en classe et il est question de deux animaux ayant des locomotions différentes. Afin d'y aller avec le quotidien des enfants, nous avons choisi la chauve-souris et le castor.  Ensuite, à la fin des vidéos, l'enseignante lance une discussion en groupe et pose des questions aux élèves afin de connaître leurs connaissances antérieures quant aux locomotions des deux animaux. Elle note au fur et à mesure les réponses des élèves sur le tableau numérique interactif  sous forme de nuage d'idées.

Voici les types de questions que l'enseignante peut leur poser :

• As-tu remarqué des différences entre les deux animaux? Lesquelles?
• Quel est le moyen de déplacement de ces deux animaux?
• La chauve-souris et le castor ont-ils les mêmes caractéristiques physiques? Pourquoi? 
• Quel est le mode de vie des deux animaux?

Cette activité est importante, car elle prépare les élèves à bien observer les phénomènes discutés en classe au Biodôme de Montréal. Effectivement, la visite au Biodôme est une activité clé dans notre recherche, car les élèves doivent observer et noter les différents moyens de locomotions des animaux dans ce lieu. Nous avons trouvé pertinent ce musée « vivant », car il y a plus de 4500 animaux et tous vivent dans des écosystèmes différents. 

Au retour du Biodôme, l'enseignante demande aux élèves de discuter en grand groupe des observations qu'ils y ont faites. Elle complète le nuage d'idées amorcé avant la sortie en y notant ce que les élèves ont observé.

C'est le printemps et la nature semble se réveiller. Tu cours partout dans le parc et tu glisses dans le gazon. Couché sur le sol, tu te mets à observer autour de toi et tu te rends compte que tu es entouré d'animaux qui bougent et se déplacent! Mais pourquoi ne se déplacent-ils pas tous de la même façon?

Préparation:

• Argent pour aller au Biodôme (8,25$ par élève plus le prix du transport);
• Cahier d'observation (1 par élève);
• Crayon à mine, gomme à effacer (1 par élève);
• TNI;
• Liens vidéo.

Réalisation:

• Cahier de l'élève (1 par élève);
• Duo-tang de sciences (1 par élève);
• Crayon à la mine, gomme à effacer (1 par élève);
• Lunettes d'approche (1 par équipe);
• Caméra vidéo et appareil photo (1 par équipe);
• Cahier d'observation (1 par élève);
• Livres et outils de référence;
• TNI;
• Tablettes électroniques ou ensemble de cartons de couleur (pour répondre au Kahoot) (1 par élève).

Intégration:

• Cahier de l'élève (1 par élève);
• Crayon à la mine, gomme à effacer (1 par élève);
• Ensemble de crayons de couleur (1 par élève).

Problématisation

Poser la question aux élèves, sans recueillir de réponses, pour éviter d'influencer les hypothèses des élèves.

Question: Pourquoi les animaux ne se déplacent-ils pas tous de la même façon?

Idées initiales et hypothèses

• Former des équipes de 2 ou 3 élèves. 
• Leur demander de choisir un animal de leur entourage. Au besoin, fournir quelques suggestions pour les aider (animal de compagnie, écureuil, pigeon, insecte, ver de terre, etc.).
• Les élèves écrivent le nom de l'animal qu'ils ont choisi dans le cahier de l'élève.
• Les élèves échangent leurs idées initiales et les notent dans le cahier de l'élève.
• Les élèves forment leurs hypothèses. Il est possible qu'ils en aient plus d'une.

Planification

Pour s'assurer que les élèves fassent une observation directe et ne fassent pas seulement leur recherche à partir de livres ou d'Internet, imposer le protocole à suivre.

• Observation directe de l'animal choisi: Au préalable, une grille placée dans leur cahier d'observation est élaborée avec les élèves. On doit retrouver, entre autres, une description de son habitat, de son alimentation et ses caractéristiques physiques. Les élèves doivent compléter la grille lors de leur observation directe de l'animal. Ils peuvent également noter toute autre information pertinente dans leur cahier d'observation qui ne se retrouve pas dans le cahier de l'élève.
• Observation de l'animal à partir d'illustrations, de photos ou de vidéos. 
• Recherches: Les élèves doivent faire des recherches sur leur animal. Prévoir des outils de référence (guides, albums, documentaires, etc.) qui pourront être consultés par les élèves et les inviter à faire plus de recherches à la maison.

Les élèves doivent indiquer leurs découvertes dans le cahier de l'élève.

Observation directe: À partir de leur cahier d'observation, les élèves notent les informations importantes et font un dessin, au besoin.

Autres observations:  Les élèves notent les informations importantes et font un dessin, au besoin.

Recherches: Les élèves notent leurs découvertes et font un dessin, au besoin.

Proposer cette activité aux élèves:

Tu as désormais assez de connaissances afin d'ouvrir un mini Biodôme. Pour attirer un nombre important de clients dès l'ouverture de ton musée, tu dois mettre en place des écosystèmes pour y accueillir différents animaux. Tu as par contre un défi à surmonter : chaque environnement doit pouvoir accueillir deux animaux dont les modes de locomotion sont différents et un troisième animal qui a deux modes de locomotion différents. 

Les animaux se déplacent de façon différente dépendamment de leur milieu de vie : dans les airs, dans l'eau ou sur terre. Ils ont besoin de se déplacer pour rechercher de la nourriture, pour se mettre à l'abri, pour fuir un prédateur ou attraper une proie. Pour se déplacer, les animaux effectuent des mouvements grâce à leurs muscles et à leur système nerveux qui les commande. Les mouvements qu'ils effectuent lors leurs déplacements dépendent aussi de leur anatomie. En effet,  plusieurs animaux marchent (ou courent) grâce à leurs pattes, d'autres volent grâce à leurs ailes et certains nagent grâce à leurs nageoires. En revanche, il existe des animaux qui n'ont ni pattes, ni ailes, ni nageoires. Ainsi, ces derniers pratiquent la reptation pour se déplacer sur le sol. Aussi, un même animal peut avoir plusieurs modes de déplacement, ce qui l'amène à explorer plusieurs milieux.

Le déplacement terrestre 

La marche et la course :

Il n'y a pas que l'humain qui marche ou court. Plusieurs autres mammifères (cheval, chien, éléphant, etc.), les oiseaux et les insectes peuvent aussi se déplacer en marchant ou en courant sur le sol grâce à leurs pattes.

La marche est un enchaînement lent de pas de ces membres. Pendant la marche, l'animal est en appui sur ses quatre pattes. Ainsi, plusieurs mammifères sont des quadrupèdes. Ils avancent la patte antérieure gauche avec la patte postérieure droite en même temps puis la patte antérieure droite avec la patte postérieure gauche. L'homme, qui s'appuie sur ses deux pieds pour marcher, a une marche bipède tout comme le canard, le gorille ou la poule. D'autres animaux comme les chiens ou les chats marchent sur les doigts, ce sont des digitigrades. Les insectes marchent grâce à leur squelette externe qui leur permet d'avoir un corps rigide nécessaire au mouvement de la marche.  

La course est un moyen de déplacement rapide par un mouvement plus accéléré des membres. Ainsi, pendant la course, chaque membre qui touche le sol propulse l'animal vers l'avant. Le guépard, le lévrier, le cheval, l'antilope pratiquent la course. L'adaptation à la course est liée à ce que l'animal ait des membres longs, qui permettent d'augmenter la longueur de la foulée, un corps musclé et souple et une force vers l'avant.

 Le saut :

Le saut peut être un moyen occasionnel de déplacement ou encore l'unique moyen utilisé par de nombreux animaux, comme le lapin, lièvre, grenouille, kangourou, puce, criquet, sauterelle, etc. ; ces derniers ont une morphologie adaptée au saut. Ils ont des membres postérieurs plus longs, très musclés et pliés en «?Z?» et leur corps est toujours propulsé vers l'avant.

La reptation :

La reptation ou la rampe est un moyen de déplacement pratiqué par certains animaux sans pattes, en faisant de rapides mouvements d'ondulation avec leur corps et en traînant leur ventre sur le sol. L'action de ramper consiste à pousser vers l'arrière sur le sol pour permettre au corps d'avancer. Ainsi, le ver de terre avance en rampant, son corps long et souple recouvert de poils en soie lui permet de s'ancrer dans le sol pour se déplacer. Le serpent, quant à lui, pratique plusieurs types de glisses grâce à ses écailles ventrales et ses muscles puissants qui lui permettent de pousser sur le sol. Ce n'est pas que les petits animaux qui rampent, le phoque pratique la reptation pour se déplacer sur la glace ou la terre ferme.

Le déplacement dans l'eau

L'eau est le milieu de vie des animaux aquatiques (poissons, amphibiens, mammifères marins) et leur moyen de se déplacer est la nage. Les poissons se déplacent facilement grâce à leurs corps en forme de fuseau. Une forme dite hydrodynamique qui favorise la pénétration et le glissement dans l'eau par ondulation horizontale ou verticale (mammifères marins comme les dauphins ou les baleines). Leurs nageoires paires ont plutôt un rôle directionnel. Certains animaux nagent avec leurs pattes, comme la grenouille ou le canard qui se déplacent grâce à leurs palmures. Les tortues marines et les phoques, quant à eux, ont des membres plus courts et aplatis nommés des rames. En revanche, il existe d'autres animaux qui nagent autrement. N'ayant pas de membres pour pouvoir nager, leur corps allongé leur permet de faire des mouvements d'ondulation pour de déplacer dans l'eau, comme les serpents. Il est possible aussi que certains mammifères terrestres nagent dans l'eau, comme les rats ou les chiens, ainsi que certains reptiles comme les crocodiles qui sont de bons nageurs.  

Le déplacement dans les airs 

Le vol est un mode de déplacement dans le milieu aérien. Les oiseaux en général et certains insectes peuvent voler grâce à leurs ailes, leurs membres antérieurs : les oiseaux en possèdent deux qui sont recouverts de plumes et les insectes en possèdent quatre qui sont très fines. La structure de l'aile, qui forme une large surface d'appui dans l'air, est l'un des facteurs qui permet d'identifier l'adaptation au vol des oiseaux. Ainsi, les ailes d'un oiseau migrateur présentent une extrémité effilée alors que celle d'un oiseau sédentaire est plutôt arrondie. Le corps en forme allongée et aérodynamique des oiseaux leur facilite la pénétration dans l'air. La légèreté de leur corps, due à une structure particulière du squelette et les os creux remplis d'air assurent une grande réserve d'air. Il existe plusieurs types de vol, comme le vol plané et le vol stationnaire.

L'explication selon l'évolution biologique

L'animal s'adapte selon son environnement et ses besoins. Ses moyens de locomotion en sont des témoins directs. Certains modes de locomotions sont plus adaptés pour répondre à certains besoins. Par exemple, un oiseau vole pour se déplacer sur de longues distances, mais marchera pour se nourrir.

Les modes de locomotions possibles d'un animal sont en fonction de son anatomie. Celle-ci est déterminée par l'évolution biologique. Les différentes formes de vie sur terre ont évolué sur des millions d'années pour s'adapter à leur environnement. Au fil de ces millions d'années, les environnements ont changé et les êtres vivants ont dû s'adapter à ces changements. Lorsque la vie cellulaire est apparue sur terre, il y a environ 3,8 milliards d'années, il y avait beaucoup d'eau sur terre. Les premiers animaux flottaient dans l'eau, puis, certains ont évolué et ont développé des nageoires. Celles-ci leur ont permis de se nourrir plus efficacement. D'autres ont développé des façons de se déplacer dans l'eau sans nageoires ou des façons de se déplacer dans le fond de l'eau afin d'atteindre la nourriture et de se protéger. Éventuellement, des animaux ont commencé à vivre près des côtes où il y avait d'autres sources de nourriture, les plantes. Ces animaux ont développé des poumons qui leur ont permis de vivre hors de l'eau. Ils ont aussi trouvé des moyens de se déplacer sur la terre ferme ce qui nécessite une anatomie différente que pour la nage. Sur la terre ferme, certains animaux ont alors développé la reptation, d'autres la marche, d'autres le vol. Certains animaux ont évolué pour vivre dans les arbres et leurs moyens de locomotion leur permettent de vivre dans les arbres: ils ont des doigts qui leur permettent de s'agripper aux branches, ils peuvent sauter d'une branche à l'autre, ils peuvent avoir une queue qui leur permet de garder l'équilibre. D'autres ont développé la marche puis sont retournés vivre dans un milieu aquatique comme la baleine. Certains animaux ont conservé des modes de locomotions et en ont développé d'autres afin de mieux s'adapter à leur environnement. Toutes les adaptations physiques faites par les ancêtres d'une espèce laissent des traces dans l'anatomie de celle-ci. Tous les membres du règne animal sont devenus les spécialistes d'un mode de locomotion parce que celui-ci leur permettait de répondre efficacement à leurs besoins. Par exemple, la gazelle est une championne du saut et de la course, car cela lui permet d'échapper efficacement à ses prédateurs.

• Les animaux ne se déplacent pas de la même façon parce qu'ils ont des membres différents.
• Les animaux ne se déplacent pas de la même façon parce que chaque façon de se déplacer est utile pour une raison ou une autre.
  • L'efficacité du déplacement selon la situation
  • Se nourrir
  • Échapper au danger
• Les animaux ne se déplacent pas de la même façon parce qu'ils ont appris à se déplacer d'une certaine façon par leurs parents.