Etude de la qualité de l’air au niveau de l’agglomération

roannaiseF. Abd El Kader- P. Mercier

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Structuregroupe 18 élèves2 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).

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Objectifs généraux de départInscrire 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.

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Objectifs pédagogiquesAmener 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 méthodesRecherche 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

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Principales étapesElles sont de 3 ou 4 semaines

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Mise en place du sujet04/ 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.

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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

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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.

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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, ....)

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Dispositif d’ozonation

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Chloroses après ozonations

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Résultats de l’ozonation5 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 4,455 ppb 2,5 3,6 8,8 4,9110 ppb 3,1 3,9 9,5 5

% de plants chlorosés nombre moyen de folioles chloroséesT. cerise T. groseille T. cerise T.groseille

T 0 25 0 155 ppb 32 44,4 2,4 1,5110 ppb 33,3 75 1,8 3

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Mise en œuvre de l’étude in situ19 /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

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Chloroses 2 semaines après la mise en place des plants

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Bilan au niveau du LycéeDate de mise en place : 28/05/10Date de relevé : 11/06/10

Station L1 L2 L3 L4 L5 L6Rue A Thomas Fenêtre Est Rond Point Infirmerie Salle profs SVT Fenêtre Ouest

Nombre moyen de feuilles par

plante6 9 5 7 8 6

nombre moyen de de folioles par

plante18 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

foliole37 12 25 7 2 4

% de folioles chlorosées par

plante5,56 28,57 5,26 33,13 8,82 32,94

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Ce qui a marchéLes collaborations (Ampasel, Grand Roanne, Région)FinancementsDes différences ont été observées

Ce qui n’a pas marchéLa météoRencontre avec des chercheurs

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Transposition pour MPS ?Thème : Science et prévention des risques d’origine humaineProblèmes :

Les séquences ne sont plus que de 1,5 hGestion de l’alternance des profsEquilibre SVT SPCComment associer les mathématiques ?

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