Cycle et niveau de classe
Lycée, Terminale EDS
Objectifs pédagogiques
En dehors des effets abiotiques, le réchauffement climatique a des impacts importants sur la biodiversité par des effets indirects liés aux perturbations des écosystèmes agricoles (approvisionnement et régulation).
Compétences et capacités travaillées
- Utiliser des outils numériques
- Interpréter des résultats et en tirer des conclusions
- CRCN 3.2 : création de contenu : développer des documents multimédia
Outils numériques - intérêt et limites
- Minispectro : est un spectrophotomètre fabriqué à partir d'un microcontrôleur Arduino Nano, d'un capteur de spectre AS7341, d'une DEL et d'un écran LCD. Le boitier est imprimé à l'aide d'une imprimante 3D. Cependant, le capteur est sensible à seulement 8 longueurs d’ondes, il y a donc une extrapolation des données.
- Interface graphique : Le minispectro est dirigé par une interface graphique très intuitive pour les élèves et les professeurs.
Présentation (organisation, consignes et supports)
Organisation
Séance de 2 heures en binôme (variable en fonction du nombre de minispectro disponible)
Consigne
Contextualisation
Le dérèglement climatique induit des stress hydrique et/ou thermique plus importants conduisant à une sénescence (jaunissement) précoce des feuilles des cultures. Cette dernière réduit l’efficacité de la photosynthèse et le rendement des récoltes. Des chercheurs développent une innovation « Stay Green » : l’aptitude à « rester vert plus longtemps » vis-à-vis de ces différents stress.
On cherche à montrer par une spectrophotométrie et une chromatographie l’efficacité de cette innovation puis son origine par une étude moléculaire.
Supports
-Fiche Activité élèves
-Exemple de résultats obtenu en chromatographie
-Séquences .edi de l'individu sauvage et de l'individu mutant
-Fiche Technique Extraction de chlorophylle brute et chromatographie : les deux chromatographies sur le même papier si possible
-Fiche Technique Minispectro
-FT GenieGen2
Productions d’élèves
Bilan et retour des élèves
L'utilisation de ce mini spectro est proche des spectrophotomètres que l’on trouve habituellement dans les lycées. Il permet à nos élèves une première approche, très pédagogique, de la spectrophotométrie. L’avantage premier est le faible coût de fabrication du minispectro réutilisable dans différentes séances de travaux pratiques de la seconde à la terminale en passant par l’enseignement scientifique.
La séance permet aux élèves de réaliser l’ensemble des manipulations avec des feuilles de substitution (à la place des feuilles sauvages et mutées, nous utilisons des feuilles de Troène de Chine Ligustrum sinense qui au mois de Mars possèdent des feuilles vertes et des feuilles jaunes). Ensuite, l’utilisation du minispectro est très intuitive surtout dans l’onglet Spectre d’absorption et l’extraction au format Excel permet un gain de temps dans la production d’un compte rendu.
Cette activité peut être intégrée dans la partie "Domestication des plantes" ou la partie "Comprendre les conséquences du réchauffement climatique et les possibilités d’actions."
Pour aller plus loin
Tutoriel pour la fabrication du Minispectro
Les couleurs des feuilles en automne https://www.scienceonstage.be/Experiences%20biologie/BiOCH_I_2_b.pdf
