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Sciences et technologie · CM2

Nutrition, digestion et circulation

Les aliments sont transformés dans le tube digestif en nutriments utilisables par l’organisme. Le sang distribue nutriments et dioxygène aux organes, dont les besoins changent avec l’activité.

Les activités numériques préparent et prolongent le travail en classe. Le protocole précise les observations, mesures ou réalisations à faire réellement.

Ce que nous allons travailler

  • Exploiter des documents sourcés sur les besoins de matière pendant la croissance.
  • Expliquer qualitativement la variation des besoins selon la croissance et l’activité, sans prescrire de régime.
  • Décrire trajet et transformation des aliments.
  • Nommer les principaux organes digestifs.
  • Expliquer le passage des nutriments dans le sang.
  • Relier circulation et transport.
  • Exploiter des données d’effort non personnelles.

Besoins

Les organes utilisent des nutriments et du dioxygène pour fonctionner. Les besoins varient notamment avec l’activité, la croissance et les conditions, sans qu’un tableau scolaire permette une prescription individuelle.

Digestion

Les aliments passent par bouche, œsophage, estomac, intestin grêle puis gros intestin. Les actions mécaniques et les sucs digestifs les transforment en molécules plus petites.

Absorption

La plupart des nutriments traversent la paroi de l’intestin grêle et rejoignent le sang ; les matières non absorbées poursuivent leur trajet.

Circulation et effort

Le cœur met le sang en mouvement dans les vaisseaux. Lors d’un effort, muscles et autres organes échangent davantage de matières ; fréquence cardiaque et respiratoire augmentent généralement puis récupèrent.

Une transformation biologique

La levure de boulanger contient des organismes microscopiques. Leur activité produit du dioxyde de carbone à partir de sucres de la pâte ; le gaz retenu contribue à la faire lever. La levure chimique n’est pas un organisme : elle ne convient pas pour tester cette origine biologique.

Des procédés différents

Moudre des grains donne de la farine ; pétrir mélange et structure la pâte ; fermenter mobilise des micro-organismes ; cuire transforme la pâte par chauffage. Une chaîne de production combine ainsi procédés mécaniques, biologiques et thermiques.

Programme et sources

En CM2, le programme 2023 reste applicable en 2026-2027. Ces objectifs du BO 2026 s’appliquent au CM2 à partir de septembre 2027 ; le module reste compatible avec le programme 2023 de fin de cours moyen.

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De la matière pour grandir, de l’énergie pour agir

Prénom : ____________________ Date : ______________

Lis ces trois documents adaptés et attribués à Santé publique France. Document A — Lexique Manger Bouger, Protéines : les protéines entrent dans la composition du corps, par exemple des muscles et de la peau ; elles participent à sa construction et à son renouvellement. Document B — Lexique, Activité physique : les mouvements produits par les muscles demandent davantage d’énergie que le repos. Document C — Guide parents 4 à 11 ans, p. 34 : les besoins alimentaires changent avec l’âge ; ils peuvent aussi différer entre deux enfants du même âge ayant des activités semblables. Ces synthèses ne donnent pas de prescription individuelle.

Écris trois conclusions en citant A, B ou C : pourquoi grandir demande-t-il de la matière apportée par les aliments ? Pourquoi les besoins énergétiques varient-ils avec l’activité ? Pourquoi ne peut-on pas fixer une même quantité d’aliments à tous les enfants ? Distingue ce que disent les documents de ce que tu en déduis.

Critères de réussite

  • Le document A est relié à la construction de matière corporelle.
  • Le document B est relié à une dépense énergétique plus élevée pendant l’activité.
  • Le document C est relié aux variations avec l’âge et entre individus.
  • Chaque conclusion cite sa source et ne prescrit aucune quantité personnelle.

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Comparer des besoins sans inventer un menu

Prénom : ____________________ Date : ______________

Reprends les données qualitatives A, B et C du dossier Santé publique France. Une donnée scientifique peut décrire une observation sans être un nombre. Compare trois situations pédagogiques, qui ne décrivent aucun élève réel : (1) une même personne au repos puis pendant une activité ; (2) une personne durant sa croissance, quand son corps construit davantage de matière ; (3) deux enfants de même âge, dont les besoins ne sont pas forcément identiques.

Construis un tableau à trois lignes : situation, information de la source, conclusion permise, limite. Pour (1), utilise B : l’activité accroît la dépense d’énergie. Pour (2), relie A (construction corporelle) et C (besoins qui évoluent avec l’âge). Pour (3), utilise C et refuse une quantité unique imposée à tous. Justifie pourquoi ces documents permettent une comparaison qualitative, mais pas de chiffrer les besoins d’une personne ni de déduire sa ration de son pouls.

Critères de réussite

  • Chaque ligne cite A, B ou C
  • Croissance reliée à de la matière à construire
  • Activité reliée à une dépense énergétique accrue
  • Variabilité individuelle prise en compte
  • Aucune quantité ni prescription inventée

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Ce que les documents permettent de conclure

Prénom : ____________________ Date : ______________

Appuie chaque réponse sur les documents A, B et C.

Pourquoi les aliments sont-ils nécessaires à la croissance, selon le document A ?

  • □ Ils apportent de la matière utilisée pour construire le corps.
  • □ Ils donnent seulement du goût.
  • □ Ils remplacent le sommeil.

Réponse : Ils apportent de la matière utilisée pour construire le corps.. Les constituants issus des aliments participent à la construction de matière corporelle ; grandir ne demande pas seulement de l’énergie.

Pour une même personne, que permet de comparer le document B ?

  • □ La dépense d’énergie au repos et pendant une activité.
  • □ Le menu exact nécessaire demain.
  • □ La taille future.

Réponse : La dépense d’énergie au repos et pendant une activité.. L’activité entraîne une dépense supérieure au repos ; ce constat qualitatif ne calcule pas une portion individuelle.

Deux enfants du même âge doivent-ils recevoir exactement les mêmes quantités, selon le document C ?

  • □ Oui, leurs besoins sont forcément identiques.
  • □ Non, les besoins peuvent différer entre individus.
  • □ Leur fréquence cardiaque donne la portion exacte.

Réponse : Non, les besoins peuvent différer entre individus.. Le guide souligne la variation des besoins ; les données cardiaques de cet atelier ne mesurent pas les besoins alimentaires.

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Trajet des aliments

Prénom : ____________________ Date : ______________

Replace les organes dans l’ordre du trajet.

  • Rang : ___ · Anus : évacuation des matières non absorbées.
  • Rang : ___ · Gros intestin : récupération d’eau et progression des matières restantes.
  • Rang : ___ · Intestin grêle : digestion et absorption principale des nutriments.
  • Rang : ___ · Estomac : brassage et transformations.
  • Rang : ___ · Œsophage : progression vers l’estomac.
  • Rang : ___ · Bouche : mastication et début des transformations.
  1. Bouche : mastication et début des transformations.
  2. Œsophage : progression vers l’estomac.
  3. Estomac : brassage et transformations.
  4. Intestin grêle : digestion et absorption principale des nutriments.
  5. Gros intestin : récupération d’eau et progression des matières restantes.
  6. Anus : évacuation des matières non absorbées.

Le tube digestif est continu ; foie et pancréas produisent des substances qui participent à la digestion sans être traversés par les aliments.

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Situer les organes et leurs rôles

Prénom : ____________________ Date : ______________

À partir du texte et du modèle anatomique, dessine un tube digestif simplifié et légendé dans une silhouette.

Dans la tête, place bouche, dents et langue (mastication et déplacement des aliments) ; de la gorge au thorax, trace l’œsophage (transport). Dans l’abdomen, place l’estomac (brassage et digestion), l’intestin grêle (digestion et absorption) puis le gros intestin (récupération d’eau), qui aboutit à l’anus (évacuation). Les aliments ne traversent ni le foie ni le pancréas.

Critères de réussite

  • Organes localisés dans tête, thorax et abdomen
  • Trajet continu et ordonné jusqu’à l’évacuation
  • Chaque organe associé à une fonction
  • Absorption située dans l’intestin grêle

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Aliment, nutriment ou organe

Prénom : ____________________ Date : ______________

Classe chaque élément selon son rôle dans le modèle.

Catégories : Aliment ingéré · Molécule absorbable · Organe

ÉlémentCatégorie
Morceau de pain________________Aliment ingéré — Il est ingéré puis transformé.
Glucose issu de la digestion________________Molécule absorbable — Cette molécule peut être absorbée.
Intestin grêle________________Organe — Sa paroi est un lieu majeur d’absorption.
Pomme________________Aliment ingéré — C’est un aliment composé de nombreuses substances.

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Données d’effort anonymes

Prénom : ____________________ Date : ______________

Interprète ce jeu fictif ; ne saisis aucune donnée d’élève.

Exemple entièrement fictif, non médical et non normatif ; aucune donnée personnelle d’enfant.

MomentFréquence cardiaque fictive (batt/min)Fréquence respiratoire fictive (cycles/min)
Repos fictif7816
Après effort fictif13231
Récupération fictive9220
  • Quelles valeurs augmentent après l’effort ?
  • Que montre la récupération ?
  • Pourquoi ces valeurs ne permettent-elles aucun diagnostic ?

Comparer les mesures et justifier à partir des valeurs et des unités. Les observations de classe peuvent différer des données proposées.

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Relier les fonctions

Prénom : ____________________ Date : ______________

Dessine un schéma fonctionnel sobre.

Relie tube digestif, sang, cœur et muscle avec des flèches légendées.

Critères de réussite

  • Trajet digestif ordonné
  • Passage des nutriments vers le sang
  • Circulation en boucle
  • Flèches légendées

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Faire lever deux pâtes comparables

Prénom : ____________________ Date : ______________

Protocole de classe adapté de La main à la pâte, p. 12 du PDF. L’enseignant prépare deux lots identiques : chacun 100 g de farine, 60 g d’eau et 2 g de sel ; ajouter 4 g de levure fraîche de boulanger seulement au lot A. Vérifier les allergies et se laver les mains. Les essais ne sont pas destinés à être goûtés.

Préparer

Pétris les deux pâtes avec deux ustensiles séparés. Place-les dans deux récipients identiques ouverts, couverts d’un linge propre. Marque le niveau initial.

Comparer

Garde température, durée, récipients et ingrédients identiques sauf la levure. Relève les niveaux après 30, 60 et 120 minutes ; décris bulles et texture sans inventer de résultat.

Transformer

Façonne de petits pains. L’adulte assure seul leur cuisson dans un four adapté à l’école, en appliquant la recette source et les règles du lieu. Observe après refroidissement la structure interne des deux lots.

Conclure

Compare témoin et levure ; relie la levée au gaz produit par l’activité biologique. Distingue fermentation et cuisson. Si rien ne lève, vérifie levure, durée et température ; ne prétends pas réfuter le rôle des levures.

Critères de réussite

  • Témoin sans levure
  • Une variable et relevés datés
  • Transformation réalisée et origine biologique expliquée
  • Cuisson exclusivement adulte ; aucune dégustation de pâte crue

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Du grain au pain : identifier les procédés

Prénom : ____________________ Date : ______________

Document adapté du guide filière céréalière de la DRIAAF et de la synthèse du MNHN. Les grains récoltés sont nettoyés puis moulus ; la farine est mélangée avec eau, sel et levure. Le pétrissage forme une pâte, qui repose et fermente. Le boulanger la divise, la façonne, la laisse lever puis la cuit. Chaque étape transforme ou organise la matière ; la levée n’est pas causée par le four seul.

Dessine une chaîne grain → farine → pâte → pâte levée → pain. Sous chaque flèche, écris procédé, outil ou professionnel et ce qui change. Repère une transformation mécanique, une biologique et une thermique. Compare avec les deux lots de la classe.

Critères de réussite

  • Étapes et transformations distinguées
  • Mouture, pétrissage, fermentation et cuisson nommés
  • Origine biologique de la levée
  • Source documentaire conservée

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Comment un problème de fabrication devient une recherche

Prénom : ____________________ Date : ______________

Dossier historique adapté de l’Institut Pasteur. Nommé à Lille en 1854, Pasteur est sollicité par des industriels préoccupés par les variations de leurs productions à partir de betteraves. Ses recherches sur les fermentations, développées de 1857 à 1862, relient ces transformations à des organismes vivants. Le problème économique local, les techniques d’observation et les expériences contribuent ainsi à construire une explication scientifique. Le récit présente un épisode d’un travail collectif et historique ; il ne suffit pas de citer le nom d’un savant pour démontrer une affirmation.

Situe Lille et la période sur une carte et une frise. Relie contexte industriel → question → observations et essais → explication biologique. Compare avec les deux pâtes de notre protocole, sans prétendre reproduire les expériences historiques. Qu’apportent les témoins et les instruments que la seule opinion ne fournit pas ? Explique un lien entre techniques de fabrication, recherche et savoir scientifique.

Critères de réussite

  • Lieu, époque et enjeu économique identifiés
  • Construction du savoir reliée aux observations/essais
  • Savoir replacé dans la culture technique de l’époque
  • Expérience scolaire et histoire distinguées

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Expliquer des habitudes alimentaires et d’hygiène au CM

Prénom : ____________________ Date : ______________

Réinvestis les notions de menu varié et d’hygiène avec les documents nutritionnels de ce module et l’affiche Anses. Travaille sur une journée fictive ; aucune donnée familiale ni jugement sur les repas d’une personne.

Alimentation

À partir des documents Santé publique France de nutrition-documents, propose des aliments variés et de l’eau comme boisson dans une journée fictive. Explique les apports utiles au corps, sans imposer un menu ou des quantités identiques à tous.

Mains et aliments

Le document Anses rappelle le lavage des mains à l’eau et au savon avant et pendant la préparation des repas. Relie cette règle à la limitation des contaminations. Explique pourquoi une main qui paraît propre peut néanmoins nécessiter un lavage.

Conservation

Compare deux situations fictives : une préparation périssable laissée longtemps au chaud ; la même préparation placée au froid dans les conditions indiquées sur son emballage. Explique le rôle de la conservation et du respect des consignes ; ne goûte jamais pour décider si un produit est sûr.

Règles à retenir

Rédige une affiche avec une habitude alimentaire et deux règles d’hygiène, chacune accompagnée de sa raison et de sa source. Relie-les au protocole de pain : mains, ustensiles propres, ingrédients vérifiés et cuisson adulte.

Critères de réussite

  • Habitude alimentaire justifiée par les besoins
  • Deux règles d’hygiène expliquées
  • Qualité sanitaire distinguée de préférence gustative
  • Exemples fictifs et sources explicites

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Protocole de classe

Matériel

  • Schéma ou maquette du tube digestif
  • Ficelle ou étiquettes de trajet
  • Documents A, B et C avec leurs références Santé publique France
  • Jeu de données fictives du module

Déroulement

  1. Lire les documents A, B et C ; relier chacun à une conclusion sur matière, croissance ou besoins énergétiques.
  2. Comparer les conclusions et expliciter leurs limites individuelles.
  3. Ordonner les organes sur une maquette.
  4. Faire suivre une étiquette “aliment”, puis des étiquettes “nutriments” vers le sang au niveau de l’intestin grêle.
  5. Relier le sang au cœur et aux muscles.
  6. Comparer les données fictives avant, après effort et récupération.

Trace et mise en commun

Schéma fonctionnel avec organes, transformations, absorption et transport.

  • Pourquoi le foie et le pancréas ne figurent-ils pas dans le trajet des aliments ?
  • Comment les systèmes digestif, respiratoire et circulatoire coopèrent-ils ?

Aucune ingestion, prescription alimentaire ou donnée physiologique d’élève.