Gardiens des pollinisateurs

BiologieGéographieEnvironnementBien-être et santé publique

Projet	Durée	Difficulté	Âge
SteamCity	2 séquences	Intermédiaire	10-15 ans

Matériel

Une carte imprimée des lieux de l'expérience
Des punaises
Deux bouteilles en plastique par groupe
Du sirop ou une solution eau-sucre
Des branchages ou feuilles
Des ciseaux
Du ruban adhésif
Une boussole (optionnelle)

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Introduction

Les pollinisateurs sont des acteurs invisibles et pourtant essentiels de notre environnement. Ils assurent la reproduction de nombreuses plantes, dont la majorité de celles qui produisent nos fruits et légumes. Pourtant, leur population est en danger, victime de la pollution, de la destruction de leurs habitats et des effets des pesticides. Dans cette enquête, les élèves deviendront des scientifiques qui étudieront la présence de pollinisateurs dans leur ville. Quels endroits leur sont favorables et pourquoi ? En tentant de répondre à ces questions, les élèves comprendront mieux le rôle fondamental que jouent les pollinisateurs dans la biodiversité et les effets concrets des activités humaines sur leur survie. Ils exploreront comment cela s'inscrit dans les défis mondiaux, notamment dans le cadre des ODD pour favoriser un avenir plus durable.

Structure du protocole

L'expérimentation se déroule en trois phases clés :

Formuler des hypothèses, cartographier et réaliser une étude documentaire : les élèves discutent et formulent des hypothèses sur les endroits où ils s'attendent à trouver des pollinisateurs dans leur environnement urbain. À l'aide d'une carte imprimée, ils marquent les zones qu'ils considèrent comme des habitats appropriés.
Construire et mettre en place des pièges non létaux pour pollinisateurs : les élèves travaillent en groupe pour créer des pièges non létaux à partir de matériaux de base. Une fois les pièges prêts, ils les placent aux endroits sélectionnés sur la carte. Après une période déterminée, ils reviennent vérifier leurs pièges et enregistrent le nombre et le type de pollinisateurs capturés. Tous les insectes sont ensuite relâchés en toute sécurité.
Analyser les données et réfléchir sur les biais : les élèves analysent les données recueillies pour identifier les tendances. Ils calculent des statistiques de base, utilisent des outils visuels et réfléchissent aux biais et aux limites potentiels de l'expérience.

Glossaire

Écosystème : Une communauté d'organismes vivants qui interagissent entre eux et avec leur environnement physique.
Biodiversité : La variété de la vie végétale et animale dans un habitat particulier, essentielle au maintien de la stabilité de l'écosystème.
Pollinisateurs : Organismes (abeilles, papillons, oiseaux, insectes) qui jouent un rôle crucial dans la reproduction des plantes à fleurs en transférant le pollen d'une fleur à une autre.
Piège non létal : Un type de piège conçu pour capturer des organismes sans leur causer de dommages, utilisé à des fins d'études scientifiques.
ODD : Objectifs de développement durable — un ensemble de 17 objectifs mondiaux établis par les Nations Unies.
Études scientifiques : Recherches systématiques menées pour recueillir des preuves empiriques, analyser des données et tirer des conclusions.
Science citoyenne : L'implication du grand public dans la recherche scientifique.
Hypothèse : Une explication proposée, établie sur la base de preuves limitées, servant de point de départ à une enquête plus approfondie.
Protocole expérimental : Un plan détaillé qui décrit comment une expérience sera menée.
Analyse statistique : Le processus de collecte, d'organisation et d'interprétation des données pour découvrir des modèles et des relations.
Intégrité des données : L'exactitude et la cohérence des données tout au long de leur cycle de vie.
Biais : Erreurs systématiques dans la manière dont les informations sont collectées, interprétées ou présentées.
Biais d'échantillonnage : Un biais qui se produit lorsqu'un échantillon n'est pas représentatif de la population étudiée.

Phase 1 : Formuler des hypothèses, cartographier et réaliser une étude documentaire

Contexte de la séquence

Les élèves cherchent à identifier les zones de leur environnement local où les pollinisateurs sont susceptibles d'être présents. Ils définiront les conditions favorables à leur présence.

Objectifs d'apprentissage

Acquérir des connaissances sur le rôle des pollinisateurs et utiliser une approche expérimentale pour formuler des hypothèses. Réaliser des recherches bibliographiques, construire des indicateurs pour l'analyse et développer des compétences de pensée critique.

Conceptualisation

Les élèves travailleront à définir les concepts clés liés aux pollinisateurs et aux facteurs qui influencent leur présence. L'enseignant·e guidera les élèves dans la compréhension de ces concepts par le biais de discussions et de définitions simples.

Cela permettra de formuler une question de recherche spécifique. Exemples :

L'activité humaine tend-elle à réduire la présence des pollinisateurs ?
Les espaces naturalisés urbains (jardins, parcs) contribuent-ils à attirer les pollinisateurs ?
L'environnement urbain est-il plus favorable aux pollinisateurs par rapport aux zones rurales ?

Sur la base de leurs recherches, les élèves formuleront des hypothèses. Exemples :

« Les zones avec des niveaux élevés d'activité humaine auront beaucoup moins de pollinisateurs que celles avec peu de perturbation humaine. »
« Les jardins et les espaces verts naturalisés présenteront une densité de pollinisateurs plus élevée que les zones dépourvues de tels espaces. »
« Les zones urbaines avec des espaces verts aménagés auront un nombre comparable ou supérieur de pollinisateurs par rapport aux zones rurales. »

Chaque groupe reportera ses hypothèses sur une carte imprimée, en utilisant un code couleur pour distinguer les zones à forte ou faible activité attendue des pollinisateurs.

Investigation par les élèves

Au cours de cette phase, les élèves apprennent à établir un protocole expérimental pour valider leurs hypothèses.

Recherche documentaire préliminaire

Avant de mettre en place les expériences, les élèves effectuent une revue de la littérature pour déterminer si des articles traitent de questions similaires.

Élaboration du protocole expérimental

Le protocole suit la méthode scientifique :

Formuler une question de recherche claire
Élaborer une hypothèse testable
Concevoir des expériences contrôlées
Collecter des données
Analyser les données
Interpréter et évaluer
Partager les résultats

Fiche protocole - page 1 — Fiche protocole imprimable (voir annexe)

Fiche protocole - page 2 — Fiche protocole imprimable (voir annexe)

Notes pour l'enseignant·e

Dans une approche d'apprentissage actif, il est pertinent de laisser les élèves concevoir eux-mêmes leur protocole. L'enseignant·e joue alors un rôle de guide, en garantissant l'intégration des éléments essentiels : utilisation de pièges à pollinisateurs pour obtenir des mesures objectives et tenue d'un journal d'enquête comportant une analyse qualitative.

Exemple de protocole

Objectif : mettre en évidence l'impact de l'activité humaine sur les pollinisateurs.
Hypothèse : les zones à fort niveau d'activité humaine auront beaucoup moins de pollinisateurs.
Durée : deux semaines, avec des données collectées trois fois par semaine.
Méthode de collecte : mesures quantitatives (pièges non létaux), observations environnementales, mesures qualitatives (niveaux d'activité humaine).
Utilisation des données : stockage en CSV, calcul de moyennes et médianes, création de graphiques, comparaison des facteurs, analyse de corrélation.
Présentation des résultats : graphiques et infographie.

Restitution et réflexion

Questions pour approfondir la réflexion :

Comment différents types d'activités humaines pourraient-ils avoir un impact différent sur les pollinisateurs ?
Les environnements urbains sont-ils toujours moins propices aux pollinisateurs que les environnements ruraux ?
Comment le changement climatique pourrait-il affecter les populations de pollinisateurs à l'avenir ?
Quelles mesures les communautés pourraient-elles prendre pour améliorer les habitats des pollinisateurs ?

Connaissances mobilisées : les élèves ont appris les facteurs influençant le choix d'habitat des pollinisateurs, leur rôle essentiel, et l'utilité de la recherche bibliographique comme fondement de toute démarche scientifique.

Réflexion sur la mise en oeuvre : les élèves ont appris à mener une recherche préliminaire, à participer à des échanges collaboratifs et à élaborer un protocole expérimental structuré.

Résultats d'apprentissage : les élèves ont développé des compétences en recherche documentaire, ont formulé des hypothèses argumentées et ont construit collectivement un protocole d'étude.