La biodiversité – L'école de la nature

Pour cette troisième période, j’ai décidé de faire, avec mes élèves du CP au CM2, une séquence sur la biodiversité. C’est une thématique sur laquelle j’avais très envie de travailler car je la trouve très riche en terme d’apprentissages et que personnellement c’est un sujet qui m’intéresse beaucoup.

Le projet clé en main avec le guide pédagogique et les supports d’activités est à retrouver sur la boutique.

Une séquence interdisciplinaire

Il s’agit d’un thème de Sciences pour le cycle 3, « Questionner le monde » pour le cycle 2, et plus exactement d’une séquence sur le monde vivant. Elle permet d’aborder les notions de caractéristiques physiques (attributs), de classification des êtres vivants, de milieux de vie, de chaîne alimentaire, d’écosystème… D’un point de vue naturaliste, elle invite à la découverte de la faune et la flore de différents milieux naturels. Ce qui fait aussi appel à la géographie.
C’est également un sujet qui a une portée écologique et qui peut s’inscrire dans l’éducation au développement durable et à la transition écologique (qui est devenu une des priorités de l’Education Nationale) et plus largement dans l’instruction civique.

Pour cette séquence, je me suis appuyée sur le projet » A l’école de la biodiversité » de la fondation La main à la pâte (Lamap), qui encourage une approche transversale en intégrant également les mathématiques, les TICE et le français. J’ai pour ma part décidé aussi de travailler cette thématique en éducation créative et artistique.

Ce projet de la fondation Lamap se compose de 12 séances, organisées en 3 parties : « Qu’est-ce que la biodiversité ? », « Quelle est l’étendue de la biodiversité ? » et « L’Homme dans la biodiversité ».

J’ai quelques peu réorganisé ces séances. Pour cette période 3, nous travaillerons la partie théorique, à savoir la définition de la biodiversité, les notions de classification, milieux naturels, sélection naturelle, chaîne alimentaire et d’écosystème mais aussi la crise de la biodiversité.

A l’issue de cette période, nous rédigerons une charte de la biodiversité au jardin. Et les élèves devront présenter (par groupe pour les CE et en individuel pour les CM), sous forme d’affiche, un écosystème avec les caractéristiques géographiques du milieu et son réseau trophique. En éducation créative et artistique, j’aimerais faire une exposition sur la biodiversité avec la réalisation de différents écosystèmes en utilisant différentes techniques.

Au printemps, nous passerons à la pratique avec une mission d’inventaire dans le jardin de l’école et la réalisation d’un livre de la biodiversité au jardin.

Ma sélection de livres sur la biodiversité

J’introduirai chaque séance par la lecture d’un livre sur le sujet.

Voici ma sélection.

Vous pouvez retrouver leur présentation dans mes sélections de livres en cliquant sur les titres (j’ai fait quelques modifications de dernières minutes d’où certains livres de la liste qui n’apparaissent pas sur la photo) :

La biodiversité, d’un point de vue théorique

Pour cette période 3, cette séquence nous occupera pendant 5 séances de classe nature. Je complèterais par quelques séances en classe : les séances 4 et 5 du dossier Lamap sur la classification emboitée en cours de sciences avec les CM1 et CM2 et les séances « Animal, végétal ou minéral » et « Comment vivent les êtres vivants ensemble? » du manuel Questionner le monde aux éditions MDI en cours Questionner le monde avec les CE1 et CE2.

J’ai retravaillé certaines activités des séances de Lamap pour les adapter au contexte extérieur. D’autant qu’il fait froid, j’ai donc privilégié des jeux physiques.

J’ai articulé mon rituel jogging d’écriture autour de la thématique de la biodiversité.

Séance 1 : Définition de la biodiversité

Lecture : Tous – La biodiversité sur Terre

+ quiz à partir du livre Naturoscope (la classe d’animale avec le plus grand nombre d’espèces, le pays où il y a la flore la plus variée, les records de vitesse des animaux…)

Jeu : La balle aux mots

Les élèves forment une ronde en s’espaçant les uns des autres. Ils doivent se passer la balle, dans le sens des aiguilles d’une montre, en répondant à la question « Que trouve-t-on dans la nature? ». Ils ont 3 secondes pour donner une réponse. S’il dépasse ce temps imparti ou qu’ils répètent un mot déjà donné, ils sortent du cercle.

Leçon : La classification animal/végétal/non vivant

A partir de la liste d’éléments observables dans la nature, les élèves sont invités à classer ces éléments en « grands groupes », pour obtenir la classification suivante : animaux, végétaux et éléments non vivants.

Ils doivent ensuite définir ce qu’est un être vivant (similitudes entre les animaux et les végétaux), c’est-à-dire identifier leurs besoins vitaux (se nourrir, boire et respirer) et leurs étapes de vie : naissance, croissance, reproduction et mort.

On arrive enfin à la définition de la biodiversité (bio = êtres vivants) : la diversité des êtres vivants qui peuplent la planète.

Jogging d’écriture : Raconter l’histoire de vie d’un être vivant (CE : à partir d’images séquentielles).

Séance 2 : La classification des animaux

Lecture : Le grand livre de la biodiversité – A la rencontre du vivant (Etapes 1 à 3)

Jeu : « Qui se ressemblent s’assemblent »

Les élèves forment une ronde en s’espaçant les uns des autres. Chacun se voit remettre une carte avec une photo d’être vivant (animal ou végétal). On est d’accord que mimer un végétal est loin d’être évident mais je pense que ça peut être un moment assez drôle et l’objectif du jeu n’est pas trouver le nom de l’espèce mais quels autres élèves fait partie de la même classe du vivant.

Pendant une minute, ils vont devoir mimer leur être vivant (ils peuvent aussi faire les cris pour les animaux), mais également observer les mimes de leurs camarades. Puisque l’objectif est de se regrouper avec les êtres vivants qui leurs ressemblent.

A l’issue de cette minute, je fais un tour des différents groupes qui expliquent pourquoi ils se sont regroupés ainsi. Puis j’apporte comme précision que la classification scientifique s’appuie sur les caractéristiques physiques (et non ce que les animaux font par exemple). Les élèves ont alors une minute supplémentaire pour faire des changements de groupes si nécessaire, avant que je valide ou non.

Leçon : La notion d’espèces est introduite et définit : « Ensemble d’êtres vivants (individus) qui se ressemblent et peuvent se reproduire. »

A travers les exemples d’êtres vivants vus pendant le jeu, on conclut qu’il existe des différences entre les espèces (entre une fourmi, une mésange et un poisson) mais aussi au sein d’une espèce (exemple de la mésange).

Pour le cycle 3, on peut mentionner la hiérarchie de la classification du vivant : espèce < genre < famille < ordre < classe (chez les vertébrés : mammifères, oiseaux, reptiles, amphibiens, poissons) < embranchement < règne.

Jogging d’écriture : Décrire un être vivant en fonction de ses attributs (caractéristiques physiques).

Séance 3 : Les milieux de vie et la sélection naturelle

Lecture : Les deux ours

Leçon : Les milieux naturels

Après avoir cité les différents milieux naturels (désert, forêt, jungle, savane, océan…) et leurs caractéristiques, nous avons réfléchi à ce qui permet aux êtres vivants de survivre dans leur milieu (comme l’ours polaire en Arctique, le cactus dans le désert, le poisson clown dans l’océan). Nous avons conclu que ce sont les caractéristiques physiques. Les milieux naturels abritent donc des êtres vivants qui peuvent y vivre.

La lecture des deux ours nous a permis de comprendre que c’est le milieu qui crée la diversité (ours brun/ours polaire).

Jeu : « Les milieux de vie ».

Les élèves doivent classer 36 vignettes d’êtres vivants dans 9 milieux naturels. J’ai proposé cette activité sous forme de course relais. Les élèves, organisés en équipes, devaient aller à tour de rôle récupérer une vignette correspondant à l’un de leurs milieux de vie (comme je n’ai pas de gros effectifs, chaque équipe avait 2 ou 3 milieux de vie. Je conseille 2 maximum). Après avoir indiqué les erreurs, les élèves pouvaient ensuite s’échanger les vignettes entre équipe avant que l’on fasse la correction finale.

Activité/Leçon : La sélection naturelle

« Les scénarios : les gazelles, l’herbe et le lion »

Pour travailler la notion de sélection naturelle, j’ai décidé de conserver l’activité des scénarios » les gazelles, l’herbe et le lion » (proposée dans le dossier de Lamap), car même si elle n’est pas en mouvement, je savais qu’elle plairait aux enfants.

Il s’agit d’une activité de réflexion et projection de l’évolution d’une espèce de gazelles en fonction de 3 scénarios différents.

Cette activité nous a permis de comprendre la notion de sélection naturelle qui est le fait pour une population d’être avantagée par rapport à une contrainte de l’environnement et donc de vivre plus longtemps, de se reproduire et d’être majoritaire quelques générations plus tard.

Jogging d’écriture : Décrire un milieu de vie.

Séance 4 : Les réseaux alimentaires

Lecture : Paul Lueur Les écosystèmes (cycle 1) – L’île du loup (cycle 2 et 3)

Leçon : Les écosystèmes

La lecture m’a permis d’introduire la notion d’écosystème que j’ai explicité pendant la leçon.

L’écosystème est définit comme un ensemble d’être vivants d’un milieu qui constituent avec lui un système dans lequel les différents constituants (vivants ou non) interagissent entre eux.

Nous avons échangé sur les composants non vivants d’un milieu (eau, air, sol…) et les différentes relations entre les êtres vivants (interdépendants pour se nourrir, s’abriter, se reproduire) et l’importance de chaque être vivant pour l’équilibre d’un écosystème.

Nous nous sommes ensuite focalisés sur la relation lié à l’alimentation. Nous avons travaillé sur la notion de réseau alimentaire qui est formé d’un ensemble de chaine alimentaire dans un écosystème. Nous avons expliqué les différents maillons d’une chaine alimentaire avant d’aller faire le jeu des chaînes alimentaires.

J’ai terminé la séance en introduisant les notions d’auxiliaires et ravageurs dans l’écosystème du jardin. Il s’agit des êtres vivants dont l’interaction apporte un effet bénéfique ou négatif aux plantes. J’ai notamment expliqué qu’on ne tue les ravageurs qui jouent un rôle dans l’équilibre de cet écosystème mais qu’on va attirer les auxiliaires qui sont leurs prédateurs.

Jeu des chaînes alimentaires

Cette activité se joue à l’extérieur, sous forme de course poursuite.

Les cartes des espèces vivantes sont réparties entre trois groupes de joueurs : les végétaux, les végétariens et les carnivores.

1ère étape : Les végétaux se positionnent dans la zone de jeu (délimitée au préalable), ils ne peuvent pas bouger pendant les deux premières étapes.

2ème étape : Les végétariens entrent dans la zone et doivent trouver le premier maillon de leur chaîne alimentaire. Les végétaux et les végétariens forment ensuite un binôme qui se tient par la main.

3ème étape : Les carnivores entrent à leur tour dans le jeu et doivent chasser leur proie. Dès qu’ils touchent un binôme, ce dernier doit indiquer le nom de ses espèces. S’il ne s’agit pas de la bonne proie, le binôme peut repartir, sinon les trois maillons sortent du terrain de jeu et doivent former leur chaine alimentaire avec leur vignette.

Une chaîne alimentaire se lit comme suit :

végétaux —> végétarien —> carnivore (la flèche signifiant « est mangé par »)

Leçon : Réseau trophique et chaîne alimentaire

Jogging d’écriture : Formuler une hypothèse de ce qui se passerait pour l’écosystème de la forêt si les lombrics venaient à disparaitre.

Séance 5 : La crise de la biodiversité

Lecture : Chaude la planète (CE) et Agir pour la planète (CM)

Leçon : La crise de biodiversité

Après avoir expliqué que plus 16000 espèces sont menacées d’extinction, j’ai demandé aux élèves quelles activités humaines causent une perte de biodiversité. Ils ont trouvé presque toutes les causes qui sont : la destruction des habitats (déforestation par exemple), la pollution des milieux, la surexploitation des ressources naturelles, l’introduction d’espèces invasives et le changement climatique. J’ai ensuite illustré ces différentes menaces pour la biodiversité à travers les planches 40 à 44 du projet Lamap. Pour le changement climatique, j’ai également montré leur animation sur l’impact du réchauffement climatique sur les chenilles et les mésanges que je trouvais très intéressant car le réchauffement climatique est souvent associé seulement à la fonte de la banquise par les élèves.

Après la lecture qui abordait une ou plusieurs de ces menaces et leurs solutions, nous avons parlé plus précisément de la biodiversité au jardin qui notre cadre de classe nature. J’ai proposé aux enfants de rédiger une charte pour la biodiversité au jardin (voir ci-dessous).

Jogging d’écriture : Ecrire un article de charte pour la biodiversité au jardin.

A l’issue de ces 5 séances de classe nature, j’ai distribué aux élèves de CE et CM une fiche récapitulant toutes les notions abordées pendant cette séquence sur la biodiversité. Ils seront évalués dessus.

Charte de la biodiversité au jardin

Lors de la séance 5 sur la crise de la biodiversité, j’ai proposé à mes élèves de rédiger une charte de la biodiversité au jardin.

Je leur ai tout d’abord expliqué de quoi il s’agissait : un engagement moral et volontaire à encourager les comportements qui favorisent la biodiversité au jardin et à éviter ceux qui ont un impact négatif.

Nous avons discuté des comportements à adopter et éviter, que nous mettons déjà en pratique depuis le début de l’année puisque je m’inspire de la permaculture.

En guise de jogging d’écriture, les élèves de cycle de CE et CM ont ensuite rédigé un article pour la charte. J’avais prévu de rédiger une charte à partir de leurs articles mais finalement j’ai opté pour la charte des jardins de La Salamandre qui est plus visuelle (et qui reprend leurs propositions). Je l’ai signé en ligne. Je vais en imprimer un exemplaire que je vais faire signer aux élèves et que je collerai dans notre livre de la biodiversité au jardin.

J’ai également fait réaliser en classe l’activité « La biodiversité et l’écosystème du jardin » de L’école jardinière.

Exposé sur les écosystèmes

Afin de mettre en pratique les notions acquises pendant les séances de classe nature, j’ai proposé aux élèves de réaliser un exposé sur les écosystèmes : en individuel et autonomie pour les CM et en groupe dirigé pour les CE.

J’ai sélectionné 11 écosystèmes : forêt, forêt tropicale, savane, désert, désert polaire, montagne, prairie, littéral et mer/océan, récifs corallien, lac et rivière, mangrove. Concrètement, les élèves devaient, sur une affiche A3 du milieu de vie (en photo ou en dessin), présenter les caractéristiques géographiques du milieu (climat, sol, eau, relief), le réseau alimentaire avec les vignettes des êtres vivants légendés ainsi que les menaces qui pèsent sur cet écosystème.

Afin de faciliter ce travail, j’avais préparé pour les élèves un fichier composé d’une photo de l’écosystème en A3 (les élèves qui le souhaitaient pouvaient dessiner un paysage du milieu de vie), de 8 vignettes d’êtres vivants et les chaînes alimentaires entre ces êtres vivants.

Les CM devaient faire leur recherche sur le milieu géographique sur internet (Qwant Junior). Pour les CE, j’avais ramené des livres mais au final peu traitaient vraiment des caractéristiques des milieux et des menaces écologiques. A refaire, j’aurais peut-être préparé un corpus d’articles informatifs pour travailler avec eux la recherche documentaire et le travail de synthèse.

Dans l’ensemble, j’étais très contente du travail réalisé par les élèves. Et surtout cela leur a permis de bien comprendre les notions de milieux de vie, d’écosystème et de réseau alimentaire.

Concernant l’écosystème du jardin, je voulais le faire à partir de la mission d’inventaire de la faune et la flore du jardin. C’est les CE2 qui s’en chargeront dans le cadre de notre projet de correspondance dehors.

Mission d’inventaire au jardin et livre de la biodiversité

Pour réaliser l’inventaire de la biodiversité au jardin, j’ai attendu que le printemps s’installe bien. Je l’ai mené sur deux séances : la faune puis la flore.

J’ai réalisé cet inventaire avec mes trois classes (CP, CE, CM). J’ai donc divisé le jardin en trois parties et ensuite chaque partie en 4 ou 6 zones en fonction du nombre de groupe.

Inventaire de la faune

Cet inventaire s’est déroulé en 3 étapes :

– Collecte/observation des petites bêtes
Chaque groupe était muni d’un sac comprenant : une planche avec la fiche d’inventaire (que j’ai créé), une boîte à loupe, une pince boule, une loupe, des jumelles. Certains avaient des filets (mais pas pour attraper les papillons car trop fragiles, mais faire tomber les insectes des arbustes). Des appareils photos étaient à disposition pour les papillons par exemple.

– Identification
Nous nous sommes rassemblés sur les tables avec les ressources.
J’avais préparé deux guides d’identification simplifiés des espèces les plus communes au jardin (et notamment celles que l’on trouve dans notre jardin dont le sanglier et le chevreuil), reprenant les catégories de notre fiche d’inventaire. En page de garde, j’ai d’ailleurs fait la clé de détermination des animaux.
Il y avait également des guides (des éditions Salamandre) pour les espèces plus spécifiques.

– Conservation
Les élèves ont dessiné sur des petites cartes (que j’avais longuement préparé en amont) les animaux de leur fiche d’inventaire. J’avais mis à disposition des modèles de dessin, notamment pour les insectes non collectés.
J’ai ensuite collé leurs cartes dans notre livre de la biodiversité (voir ci-dessous).

C’était une super séance! Les élèves ont beaucoup aimé ! Et moi aussi !

Inventaire flore

Les étapes de l’inventaire étaient les mêmes que pour la faune :

– Collecte/observation des végétaux
Chaque groupe était muni d’un sac comprenant : une planche avec la fiche d’inventaire, des ciseaux, des post-it pour indiquer si les feuilles des arbres étaient alternes ou opposées (sauf pour les CP), une pochette pour y glisser les végétaux et une enveloppe pour mettre un double exemplaire pour une autre activité (tataki-zome que je vous présenterai dans un autre post).
Les CM avaient aussi un appareil photo pour prendre en photo les arbres d’où provenaient les feuilles, l’écorce et la fleur/fruit. Les élèves ne devaient pas cueillir les fleurs (bulbes) que l’on a planté mais les dessiner.

– Identification
Nous nous sommes rassemblés sur les tables avec les ressources.
J’avais préparé deux clés d’identification simplifiées des feuilles et des fleurs. Il y avait également des guides pour les espèces non recensées sur mes clés et des livres de dessin pour les fleurs fanées (jonquilles, crocus, tulipes).

– Conservation
Les élèves devaient mettre dans un magazine leurs végétaux avec une étiquette avec le nom. Une fois pressés et séchés, les végétaux seront collés dans notre livre de la biodiversité au jardin. Pour les fleurs fanées (tulipes, crocus…), les élèves les ont dessiné à partir des livres Modèles de dessin (@editions365).

Ce fut plus complexe que la faune. J’avais tout préparé pour que ce soit le plus fluide possible mais j’ai dû faire des ajustements, à partir de ce qui posait problème.
Les végétaux mis tous ensemble dans la même pochette étaient parfois inexploitables pour la conservation. J’ai donc remplacé la pochette par un magazine dans lequel ils mettaient les végétaux collectés avec un post-it avec le numéro d’observation correspondant à la fiche. La collecte et la conservation étaient donc faites simultanément, ce qui était un gain de temps !

Par contre, certains ont perdu leurs végétaux à cause du vent ou car ils ne tenaient pas bien leur pochette/magazine.
La phase d’identification a été assez complexe déjà car l’identification des végétaux en soi est assez difficile mais aussi car j’avais ensuite l’autre activité à faire et donc je manquais de temps pour aider tous les groupes.

Le livre de la biodiversité

Dans le projet » A l’école de la biodiversité » de la fondation Lamap, en prolongement, il est proposé de réaliser un livre de la biodiversité afin de diffuser les connaissances. J’ai trouvé l’idée très bonne. D’autant que ce livre permet de faire l’étape 3 de l’inventaire, à savoir la conservation. J’y ai effectivement collé les dessins d’observation des animaux (un dessin par espèce) ainsi que les végétaux à la façon d’un herbier.

Au début du livre, j’ai fait une introduction qui comprend un résumé de ce que l’on a appris avec les élèves sur la biodiversité, une présentation du milieu dans lequel a été réalisé l’inventaire : le jardin avec ses caractéristiques et les mesures déjà prises en faveur de la biodiversité et notre charte des jardins.

Puis il y a ensuite la partie inventaire avec des explications sur la technique d’inventaire, quelques photos des coulisses ainsi qu’un compte-rendu d’inventaire (des animaux et des végétaux) réalisés avec les élèves de CM2.

A la fin, j’ai collé la présentation de l’écosystème du jardin (sur le modèle de l’exposé) réalisée par les CE2.

Et enfin, nous avons conclut avec les élèves par des mesures pour rendre le jardin encore plus accuillant pour la biodiversité.

Tableau « inventaire de la flore du jardin » en tataki-zome

En prévision de l’exposition sur la biodiversité, lors de l’inventaire de la flore, les élèves ont ramassé chaque spécimen en deux exemplaires. Un des exemplaires étant destiné à réaliser une œuvre collective : un inventaire en tataki-zomé (une idée découverte dans le livre Une séance verte par semaine aux éditions Belin).

Voir la technique du tataki-zomé : ici et ici.

Jai ensuite mis le tissu dans un cadre afin de l’offrir au propriétaire du jardin pour le remercier pour sa générosité et son soutien dans la classe nature. Au verso, j’ai accroché une affiche avec le nom des végétaux ainsi qu’une carte de remerciement signée par tous les élèves.

Favoriser la biodiversité au jardin

Il s’agit en fait d’actions faites dans le cadre des activités de jardinage, certaines avant même de commencer à travailler sur la biodiversité, mais qui peuvent tout à fait être intégrées dans cette séquence.

Mon projet de cette année en classe nature est la mise en place d’un potager permacole et plus largement de s’inspirer de la permaculture dans l’entretien du jardin. Cela passait donc par des plantations de végétaux et la réalisation d’abris pour la petite faune du jardin. Des actions en faveur de la biodiversité.

Je vous renvoie à mon article sur les abris des animaux.

Exposition sur la biodiversité

Pour clôturer cette séquence sur la biodiversité, je voulais ajouter un dimension créative à ce projet transdisciplinaire.

Pour l’occasion, nous avons crée des décors représentant six milieux naturels et leurs animaux, en utilisant des techniques artistiques différentes :

désert (CP) : peinture gravée sur carton

désert polaire (CP) : découpage et assemblage d’animaux 3D et découpage de polystyrène

récif corallien (CE) : sculptures (avec des demi-sphères en polystyrène, des cures dents, des fils chenilles, des playmaïs…)

montagne (CE): peinture, collage de laine mouton et laine feutrée

forêt tropicale (CM) : découpage

forêt (CM) : dessin avec des éléments naturels (betterave, feuillage, charbon), sculpture d’arbres et animaux en argile

Tous les animaux ont été dessinés, à part pour le désert polaire et la forêt.

Je remercie ma collègue d’éducation créative et artistique qui m’a aidé à réaliser cette exposition. Elle s’est occupée de 3 décors (récif, jungle et banquise) et m’a aidé à assembler la montagne et le désert

Ce travail artistique a permis de revoir les caractéristiques des milieux et les animaux qui y vivent. J’ai également accroché les exposés des CE et CM sur les écosystèmes.

jardin

Etant donné que c’est le milieu dans lequel nous avons évolué tout au long de l’année, je voulais quelque chose de différent.

J’ai donc aménagé un espace dans lequel il y avait :

notre livre de la biodiversité (qui matérialise notre inventaire de la faune et la flore du jardin)

pour la faune : les dessins d’observation des animaux du jardin (que je n’ai pas pu mettre dans le livre de la biodiversité)
pour la flore : des cyanotypes ainsi qu’un tableau en tataki-zome.

J’ai eu un problème de timing du coup je n’ai pas eu le temps d’aménager cet espace comme je voulais. Ajoutons à cela le transport qui a fait bouger les ficelles du cadre cyanotype et le vent qui a fait tomber le panneau des dessins d’animaux qui se sont tous décrochés ! on a donc fait au mieux.

Voici à quoi ca ressemblait initialement :