La neige, le froid, les flocons, la glace, les gelées, les gants, les bonnets… L’HIVER! Cette période de l’année où le bois crépite dans les cheminées, où les marmottes dorment profondément, où les arbres perdent leurs feuilles, où la plupart des plantes fanent!
Durant cette période où la nature donne l’impression de s’être endormie, avez-vous déjà réussi à cueillir des tomates, des fraises, des cerises, des pêches, ou encore des prunes dans vos jardins ? Je suis prête à parier que non ! D’ailleurs, comment cela se fait-il ? Pourquoi les tomates ne poussent pas en hiver alors qu’il est possible d’en trouver dans les supermarchés ? Pensez-vous qu’il soit réalisable de faire pousser une tomate en hiver en France ?
Dans cet article, nous avons mené des recherches pour répondre à cette problématique et nous avons trouvé une solution pour que vous puissiez agrémenter vos petits plats de tomates locales en hiver!
- Les besoins vitaux des plantes
Les végétaux ont des besoins particuliers afin de pouvoir s’épanouir et se développer au mieux dans leur environnement. Ces besoins sont multiples. En effet, les plantes ont la nécessité d’être exposées dans un endroit lumineux, avec de la chaleur, de la terre et elles ont également besoin d’eau pour vivre. Ces conditions varient en fonction de la variété des plantes. Par exemple, un cactus n’aura pas les mêmes besoins concernant les quantités d’eau que les bruyères . C’est d’ailleurs la raison pour laquelle la végétation est différente selon les climats, qu’ils soient tropicaux, méditerranéens, océaniques… Pour des explications illustrées nous te conseillons de regarder ces deux petites vidéos qui résument très bien ce que nous venons de dire. Il suffit de cliquer sur les liens ci-dessous:•https://www.lumni.fr/video/les-besoins-vitaux-des-vegetaux•https://www.lumni.fr/video/le-developpement-des-vegetaux-les-conditions-de-developpement
- La serre
Finalement, pour répondre à notre question de départ, nous avons cherché un objet qui permettrait de prendre en compte tous les besoins des végétaux et nous avons pensé à une serre. En effet, cet objet technique, c’est-à-dire un objet fabriqué ou modifié par l’Homme, prend bien en considération tous les paramètres nécessaires. Grâce à sa transparence elle permet de laisser passer la luminosité. Grâce à ses matériaux isolants elle permet de garder une certaine chaleur. Grâce à un socle rempli de terre elle permet de satisfaire la nutrition des plantes. Et enfin grâce à un système d’accessibilité il est possible de venir arroser à l’intérieur de cette dernière.
Pour procéder à sa construction, nous avons du respecter un cahier des charges rigoureux. Chaque membre du groupe a commencé par faire une maquette du projet. Nous avons, ensuite mis nos travaux en commun afin d’en sélectionner une seule pour la construction finale. De plus, nous avons réfléchi et proposé des améliorations possibles pour notre serre tout au long de ce travail. Ci-dessous, voici une galerie d’images qui illustre les étapes de la construction de notre mini serre:
JUSTIFICATION DE NOS CHOIX:
– Matériaux de récupération pour éviter les prix trop onéreux et pour redonner une seconde vie aux objets récupérés.
– Bois de palette car c’est un bois ayant une résistance et une solidité correcte.
– Polystyrène et pochettes plastiques pour mieux isoler la serre.
– Porte d’ouverture pour aérer la serre et pour y avoir un accès pour l’arrosage.
– Légère pente sur le toit pour laisser couler l’eau de pluie.
– Des espaces non recouverts par les pochettes pour laisser un peu d’air à la plante.
– Un thermomètre pour contrôler la chaleur. (Il est également possible d’y intégrer un capteur d’humidité pour mesurer le taux d’humidité dans la serre.)
– Cette serre est à placer dans un endroit lumineux, au soleil de préférence.
PETIT QUIZ
Et pour tester la solidité de notre serre, nous avons eu un cobaye …
Concepts scientifiques abordés.
Plusieurs notions scientifiques sont mises en jeu dans ce projet.
On peut y étudier en parallèle de la construction de la serre, le développement végétal, à travers le cycle de vie d’une plante. Au cycle 2, en lien avec les programmes, on y découvre les manifestations de la vie végétale ainsi que la diversité du vivant et des milieux. Les végétaux changent d’aspect au fil des saisons. Il s’agit, notamment, de variations morphologiques / d’aspect / de forme. Certaines plantes disparaissent / meurent et passent l’hiver dans le sol sous terre, sous la forme de graines, graines qui germeront au printemps. Ce sont des plantes annuelles. A contrario, les plantes vivaces peuvent vivre plusieurs années. L’hiver, une partie plus ou moins importante de la plante survit : cette partie peut être aérienne (bourgeons) ou souterraine (bulbes, rhizomes, tubercules). Les bourgeons écloront au printemps tandis que bulbes, rhizomes et tubercules poursuivront leur développement. Les élèves observeront également que certains arbres perdent leurs feuilles (arbres à feuilles caduques) tandis que d’autres pas (arbres au feuillage persistant). Sous un climat tempéré, la croissance des végétaux est discontinue et saisonnière.
Cette séquence permet également d’aborder les besoins vitaux des plantes. Celles-ci ont des besoins directement en lien avec les conditions météorologiques. Elles ont notamment besoin de lumière, de chaleur mais aussi d’humidité pour pouvoir se développer. Elles ont également besoin d’eau et de terre par la présence de sel minéraux. Le printemps apporte ainsi des conditions climatiques favorables à la germination des graines et au développement des plantes. Les exigences écologiques (de lumière, de chaleur, d’humidité, etc.) varient d’une espèce végétale à une autre. Certains végétaux (chlorophylliens) produisent leur propre matière organique, c’est ce qu’on appelle la photosynthèse. Elle utilise l’énergie lumineuse du soleil, le dioxyde de carbone contenu dans l’air ainsi que l’eau et des sels minéraux présents dans le sol. Elle fournit ainsi les sucres nécessaires à la croissance et au développement des plantes. Les végétaux chlorophylliens sont ainsi qualifiés de producteurs primaires : ils produisent des molécules organiques à partir de substrats minéraux. La photosynthèse produit également du dioxygène. Les réactions de la photosynthèse se déroulent dans les feuilles.
Pour finir, on y étudie le fonctionnement d’une serre et ses principales fonctions.
La serre agit sur la température et sur le taux d’humidité à l’intérieur de celle-ci. Pour fonctionner, elle va utiliser l’effet de serre en capturant les rayons infrarouges du soleil entre les parois transparentes. Les rayonnements du soleil vont entraîner un phénomène de réchauffement à l’intérieur de la serre qui va permettre aux plantes et au sol d’absorber plus facilement les rayons solaires. L’air, ainsi réchauffé par la chaleur du plastique ou du verre selon la construction de la serre, va permettre de faire pousser les plantes plus rapidement. Les paramètres essentiels à étudier sont : la ventilation de l’air, la gestion de la chaleur, la gestion de l’eau, de la luminosité, de la qualité de l’air, de l’isolation.
La transférabilité en classe.
Comme indiqué précédemment, cette construction est réalisable par des élèves de cycle 2. Il est également possible de l’adapter pour le cycle 1 ou le cycle 3 en simplifiant ou complexifiant certains éléments selon les objectifs visés.
Pour cette séquence, il est indispensable de s’approprier la démarche d’investigation.
Séquence : Construction d’une mini serre |
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| Cycle 2 | Discipline : questionner le monde – questionner le monde du vivant, de la matière et des objets. | Nombre de séances : 6/7 |
| Objectifs : | -Comprendre ce qui est nécessaire aux végétaux pour un développement optimal des ces derniers.
– Construire un objet technique (une mini-serre) permettant de comprendre les besoins des plantes. |
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| Compétences et attendus de fin de cycle : | -Connaître les caractéristiques du monde vivant, ses interactions, sa diversité en étant capable d’identifier ce qui est animal, végétal, minéral (développement des végétaux, cycle de vie des êtres vivants, besoins vitaux des végétaux).
– Comprendre la fonction et le fonctionnement d’objets fabriqués (en observant et en utilisant des objets techniques) – Commencer à s’approprier un environnement numérique, notamment les traitements de texte, pour restituer et communiquer la réalisation et les résultats de l’objet technique Concernant la matière, il est tout à fait possible de s’y intéresser en partant des observations d’un changement de l’état de l’eau au cours des saisons. Par exemple, lors des périodes de fortes chaleurs, il pourrait y avoir de la condensation dans la serre, ce qui permettrait aux élèves de s’interroger et d’étudier cette notion (état gazeux en CE2). |
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| Interdisciplinarité : | Mathématiques : effectuer des mesures de températures, des comparaisons…
Français : utiliser un langage riche et adapté pour décrire ou restituer, tant à l’écrit qu’à l’oral. Arts plastiques: travail sur les formes et les couleurs suite à la présentation de la serre artistique présente au domaine de Kerguéhennec à Bignan (Nicolas Barreau et Jules Charbonnet, “Au Crépuscule”, 2020) |
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| Domaines du socle : | D1 : les langages pour penser et communiquer D2 : les méthodes et outils pour apprendre D3 : la formation de la personne et du citoyen (comportements respectant les valeurs morales, civiques et sociales y sont attendus) D4 : les systèmes naturels et les systèmes techniques |
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DEROULEMENT DES SEANCES |
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| Séance 1 : | Les changements de la végétation au cours des saisons.
Dans cette séance les élèves seront amenés à comparer 4 photos d’un même lieu mais à des saisons différentes. Ils vont observer des différences et des ressemblances. Ainsi, ils devront émettre des hypothèses concernant les besoins vitaux des végétaux qu’ils devront expliquer dans un cahier (recueil des conceptions initiales). |
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| Séance 2 : | Construire une mini-serre : présentation du projet.
Il y a des tomates en hiver dans les supermarchés alors que nous avons vu précédemment qu’il était compliqué de faire pousser des tomates en hiver en France à cause du froid principalement. Alors : Comment faire pousser des tomates ? Présentation de l’image d’une serre et recueil des conceptions initiales des fonctions d’une serre. Puis formation des groupes de3-4 élèves et attribution des rôles éventuellement pour un meilleur investissement de la part de tous les membres du groupe. |
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| Séance 3 : | Réflexion autour des étapes de construction.
Par groupe, les élèves seront amenés à réfléchir sur les étapes à suivre pour construire leur serre. Une fois les propositions validées par l’ensemble de la classe, ils vont pouvoir procéder à la réalisation des plans de leur future construction. |
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| Séance 4/5/6 : | Construction de la serre.
Durant ces 3 séances, les élèves vont devoir construire leur serre. Ils seront d’abord amenés à construire l’ossature puis les parois. Ils devront utiliser des outils et des matériaux à disposition tout en respectant des règles de sécurité. Il est possible ici de faire venir un professionnel manipulant le bois. Cela permettrait de découvrir la manipulation d’outils tels que la scie, les marteaux… tout en sécurité. Ils pourraient construire l’ossature de leur serre durant ces séances. |
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| Séance 7 à n : | Le suivi de la germination des graines par les élèves.
Les élèves devront choisir une méthode pour suivre les évolutions des graines qu’ils auront pris soin de mettre dans leur serre. Ainsi, ils pourront choisir d’utiliser un journal de bord, un cahier de suivi, un carnet de santé… le choix est libre et il peut être créatif. Ils devront aussi s’organiser pour désigner des membres en charge d’observer et de s’en occuper chaque jour. |
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| Séance finale : | Rédaction de la trace écrite.
Pour cette rédaction, il sera nécessaire de prendre en compte l’ensemble des traces écrites émises au cours de cette séquence et d’y faire une synthèse commune, claire et explicite. |
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TRUCS ET ASTUCES. 
- Utilisez des agrafes ou des punaises pour fixer les pochettes plastiques (le scotch n’est pas assez efficace).
- N’oubliez pas de faire une porte pour avoir un accès et contrôler la chaleur et le taux d’humidité dans la serre.
- N’hésitez pas à ajouter un thermomètre et un appareil mesurant le taux d’humidité
- ET SURTOUT: pensez bien à une bonne exposition à la lumière de la serre!
Ceci n’était qu’une construction parmi tant d’autres ! Soyez créatifs et imaginatifs … Nous attendons les photos de vos projets avec impatience …!
Elsa Guillaume & Alice Tanguy.
