Fiche pédagogique — Sciences de la Vie et de la Terre

La respiration et la pollution de l'air

Niveau : CM2 (5^e année primaire) — Référentiel : Objectifs SVT, Maroc — Durée totale : 5 séances

Enseignante : Asmaa Benkmil Classe : CM2 — effectif : ……… élèves Période : …………………………… Destinataires : inspection et direction pédagogique

1. Cadre général de la leçon

Unité / thème	Le corps humain et la santé — la respiration et la qualité de l'air
Niveau et âge	CM2 (5^e année primaire), élèves de 10 à 11 ans
Référentiel	Objectifs SVT (Maroc) — domaine « le corps humain et l'éducation à la santé »
Durée	5 séances de 45 minutes (225 minutes au total)
Supports	Manuel de l'élève (pages « La respiration et la pollution de l'air »), schéma de l'appareil respiratoire, tableau de composition de l'air, graphique pollution / maladies, photographies (plongeuse, ouvrier portant un masque)
Matériel	Tableau, craies ou feutres, affiche du schéma de l'appareil respiratoire, miroir, chronomètre, sachets ou pailles pour la respiration contrôlée, fiche élève photocopiée, crayons de couleur
Prérequis	Reconnaître les grandes parties du corps ; savoir que les êtres vivants respirent ; lire un tableau à double entrée et un graphique simple ; connaître les états de la matière (air = gaz)

Compétence visée : expliquer, à partir d'observations et de documents, le trajet de l'air dans l'appareil respiratoire, les échanges gazeux entre les alvéoles et le sang, et les conséquences de la pollution de l'air sur la santé.

2. Objectifs pédagogiques

2.1 Objectifs de connaissances

Définir la respiration comme l'entrée puis la sortie de l'air dans le corps.
Nommer et situer les organes de l'appareil respiratoire : nez, bouche, trachée, bronches, bronchioles, poumons, alvéoles.
Décrire le trajet de l'air inspiré et le trajet inverse de l'air expiré.
Comparer la composition de l'air inspiré et de l'air expiré à partir d'un tableau de mesures.
Expliquer les échanges gazeux entre l'alvéole et le sang : passage du dioxygène vers le sang, rejet du dioxyde de carbone vers l'alvéole.
Identifier les principales sources de pollution de l'air et leurs effets sur la santé.

2.2 Objectifs de savoir-faire

Légender un schéma à partir d'un texte explicatif.
Lire et interpréter un tableau de données numériques.
Lire un graphique à deux variables et en tirer une conclusion.
Rédiger une conclusion scientifique courte et correcte.

2.3 Objectifs de savoir-être

Adopter un comportement respectueux de la qualité de l'air (aération des salles, éviter la fumée, protéger les autres).
Travailler en groupe, écouter et confronter les observations.

3. Plan des 5 séances

Séance	Titre	Objectif principal	Activité du manuel
Séance 1	J'observe et je découvre : qu'est-ce que respirer ?	Définir la respiration et formuler des hypothèses	« J'observe et je découvre » + « Je m'interroge »
Séance 2	Le trajet de l'air dans l'appareil respiratoire	Nommer les organes et décrire le trajet de l'air	Activité 1
Séance 3	L'air inspiré et l'air expiré : les échanges gazeux	Comparer les deux airs et expliquer les échanges alvéole / sang	Activité 2
Séance 4	La pollution de l'air et ses conséquences sur la santé	Interpréter le graphique et identifier les polluants	Activité 3
Séance 5	Synthèse, évaluation et prévention	Structurer les acquis et évaluer les objectifs	« Je communique mes résultats », « Je conclus et je retiens », « Je m'entraîne »

4. Déroulement détaillé des séances

Séance 1 — J'observe et je découvre : qu'est-ce que respirer ?

45 minutes — Objectif : définir la respiration et formuler des hypothèses

Durée	Activité de l'enseignante	Activité des élèves
5 min	Mise en situation : demander aux élèves de poser la main sur la poitrine et de compter leurs mouvements respiratoires pendant 30 secondes, au calme puis après dix sauts sur place.	Ils observent, comptent et notent les deux nombres au brouillon.
8 min	Recueillir les observations : « Que remarquez-vous ? Pourquoi respirons-nous plus vite après l'effort ? » Noter les hypothèses au tableau sans les corriger.	Ils émettent des hypothèses : « le corps a besoin d'air », « on manque d'air », « le cœur bat plus vite ».
10 min	Faire observer les deux photographies du manuel : la plongeuse qui inspire l'air d'une bouteille et l'ouvrier qui porte un masque. Questionner : « Que fait la plongeuse ? Pourquoi l'ouvrier se protège-t-il ? »	Ils décrivent les images et constatent que l'air peut être respirable ou dangereux.
12 min	Faire compléter les phrases de « J'observe et je découvre » : « La respiration consiste à ……… puis à ……… l'air. » et « L'air que l'on inspire ne doit pas être ……… ».	Ils complètent individuellement puis comparent avec leur voisin.
7 min	Écrire au tableau les deux questions de « Je m'interroge » : « Que devient l'air qui rentre dans le corps ? » et « Que se passe-t-il si l'on inspire un air pollué ? » Les conserver affichées pour les séances suivantes.	Ils proposent des réponses provisoires qui seront vérifiées.
3 min	Institutionnaliser : respirer, c'est faire entrer de l'air puis le rejeter ; cet air doit être propre.	Ils recopient la trace écrite courte.

Trace écrite : La respiration consiste à inspirer puis à expirer l'air. L'air que l'on inspire ne doit pas être pollué, car les polluants sont dangereux pour la santé.

Séance 2 — Le trajet de l'air dans l'appareil respiratoire

45 minutes — Objectif : nommer les organes et décrire le trajet de l'air (Activité 1)

Durée	Activité de l'enseignante	Activité des élèves
5 min	Rappel de la séance 1 par deux questions orales. Annoncer l'objectif : suivre le chemin de l'air.	Ils répondent oralement et rappellent la définition.
8 min	Lecture collective du texte de l'activité 1 : « L'air inspiré rentre par le nez et la bouche, va dans la trachée puis dans les deux bronches. À l'intérieur des poumons, il se répartit dans les bronchioles pour arriver aux alvéoles… »	Ils lisent à voix haute, soulignent les noms des organes dans l'ordre du trajet.
15 min	Distribuer le schéma de l'appareil respiratoire. Consigne : « À partir du texte, légende le schéma. » Circuler, aider les élèves en difficulté avec la banque de mots.	Ils légendent le schéma : nez, bouche, trachée, bronches, bronchioles, poumons, alvéoles.
10 min	Correction collective au tableau avec l'affiche. Poser la question du manuel : « Quel est le dernier endroit où arrive l'air inspiré ? »	Ils corrigent leur schéma et répondent : les alvéoles.
7 min	Faire formuler le trajet complet à l'oral, puis à l'écrit, en utilisant les mots de liaison « puis », « ensuite », « enfin ».	Ils rédigent le trajet de l'air inspiré et le trajet inverse de l'air expiré.

Trace écrite : L'air inspiré entre par le nez et la bouche, passe dans la trachée, puis dans les deux bronches, se répartit dans les bronchioles et arrive enfin aux alvéoles, petits sacs microscopiques gonflables. L'air expiré fait le trajet inverse.

Séance 3 — L'air inspiré et l'air expiré : les échanges gazeux

45 minutes — Objectif : comparer les deux airs et expliquer les échanges alvéole / sang (Activité 2)

Durée	Activité de l'enseignante	Activité des élèves
5 min	Rappel du trajet de l'air. Annoncer la question : « L'air qui sort est-il le même que l'air qui entre ? »	Ils formulent des hypothèses.
12 min	Faire lire le tableau de composition de 100 ml d'air inspiré et de 100 ml d'air expiré. Guider la lecture ligne par ligne : dioxyde de carbone, dioxygène, diazote.	Ils lisent les valeurs et les comparent : dioxyde de carbone 0,03 ml → 5 ml ; dioxygène 21 ml → 16 ml ; diazote 78 ml → 78 ml.
10 min	Consigne : « À partir du tableau, compare la composition de l'air inspiré avec celle de l'air expiré. » Faire utiliser les expressions « plus que », « moins que », « autant que ».	Ils rédigent la comparaison en deux ou trois phrases.
12 min	Projeter ou afficher le schéma « Les échanges gazeux entre le sang et l'alvéole ». Expliquer : les alvéoles sont entourées de nombreux vaisseaux sanguins. Consigne : « Explique les différences entre l'air inspiré et l'air expiré. »	Ils observent les flèches du schéma et expliquent : le dioxygène passe de l'alvéole au sang, le dioxyde de carbone passe du sang à l'alvéole.
6 min	Institutionnaliser et faire noter la conclusion. Vérifier la compréhension par une question de contrôle.	Ils recopient la conclusion et répondent à la question de contrôle.

Trace écrite : L'air expiré contient moins de dioxygène (16 ml au lieu de 21 ml) et plus de dioxyde de carbone (5 ml au lieu de 0,03 ml) que l'air inspiré ; le diazote ne change pas. Le dioxygène de l'air inspiré passe des alvéoles au sang, et le dioxyde de carbone rejeté par le sang passe du sang à l'alvéole pour être expiré.

Séance 4 — La pollution de l'air et ses conséquences sur la santé

45 minutes — Objectif : interpréter un graphique et identifier les polluants (Activité 3)

Durée	Activité de l'enseignante	Activité des élèves
5 min	Rappeler que l'air inspiré doit être propre. Annoncer l'objectif : comprendre ce que provoque un air pollué.	Ils rappellent la définition de la respiration.
12 min	Faire observer le graphique « Nombre de maladies graves selon le niveau de pollution de l'air ». Faire repérer les axes, les deux couleurs (maladies respiratoires / maladies non respiratoires) et la légende.	Ils décrivent le graphique : quand le niveau de pollution augmente, les deux barres augmentent.
10 min	Poser les questions du manuel : « Quelle est la conséquence sur le nombre de maladies lorsque la pollution de l'air augmente ? Ces maladies sont-elles uniquement respiratoires ? Comment expliques-tu cela ? »	Ils répondent : le nombre de maladies graves augmente ; non, il y a aussi des maladies non respiratoires ; les polluants passent dans le sang et atteignent d'autres organes.
8 min	Lire la définition encadrée : « Une maladie respiratoire est une maladie qui touche les organes de l'appareil respiratoire et qui peut être très grave (exemple : la pneumonie). » Question : « À partir de tes connaissances, dis ce qui peut polluer l'air. »	Ils citent : fumée de cigarette, fumée des usines, gaz des voitures, brûlage des déchets, poussières, produits chimiques.
10 min	Organiser un court débat : « Que peut-on faire, à l'école et à la maison, pour respirer un air plus propre ? » Noter les propositions au tableau.	Ils proposent : aérer la classe, ne pas fumer à l'intérieur, planter des arbres, ne pas brûler les déchets, porter un masque en cas de poussière.

Trace écrite : Plus la pollution de l'air augmente, plus le nombre de maladies graves augmente. Ces maladies ne touchent pas seulement l'appareil respiratoire : les polluants passent dans le sang et atteignent d'autres organes du corps.

Séance 5 — Synthèse, évaluation et prévention

45 minutes — Objectif : structurer les acquis, évaluer les objectifs et conclure sur la prévention

Durée	Activité de l'enseignante	Activité des élèves
8 min	Faire compléter les phrases de « Je communique mes résultats » (a à e) : réchauffement et filtration de l'air, dioxyde de carbone, alvéoles, pollution, polluants, sources de pollution.	Ils complètent individuellement les cinq phrases.
7 min	Correction collective et lecture de « Je conclus et je retiens ». Faire reformuler la conclusion avec les mots-clés.	Ils corrigent et reformulent la conclusion à l'oral.
10 min	Évaluation écrite notée (voir la partie 6). Consignes lues une fois, travail individuel, sans documents.	Ils traitent l'évaluation individuellement.
10 min	Activité de prévention : chaque groupe prépare une affiche « Pour un air propre à l'école » avec un slogan et deux gestes concrets.	Ils rédigent le slogan, dessinent et présentent leur affiche en une phrase.
10 min	Exercice « Je m'entraîne » : « Pourquoi la fumée de cigarette est-elle dangereuse pour la santé des fumeurs et pour celle de leur entourage ? Fais des recherches. » Donner la consigne de recherche à la maison et annoncer la restitution.	Ils notent la consigne et proposent des pistes de recherche (tabac, fumée passive, poumons).

5. Fiche élève — exercices et corrigés

Exercice 1 — Je complète

Complète les phrases avec les mots suivants : inspirer — expirer — pollué — alvéoles — dioxyde de carbone — dioxygène.

La respiration consiste à …………………………… puis à …………………………… l'air.
L'air que l'on inspire ne doit pas être …………………………… .
Le dernier endroit où arrive l'air inspiré est les …………………………… .
L'air expiré contient plus de …………………………… que l'air inspiré.
Le …………………………… de l'air inspiré passe dans le sang.

Exercice 2 — Je légende le schéma

À partir du texte de l'activité 1, écris le nom de chaque organe sur les pointillés du schéma de l'appareil respiratoire.

nezbouchetrachéebronchesbronchiolespoumonsalvéoles

Ordre du trajet de l'air inspiré : ………………………………………………………………………………………………………………………

Exercice 3 — Je compare l'air inspiré et l'air expiré

Complète le tableau à partir des données du manuel, puis réponds à la question.

Gaz présent dans l'air	Composition de 100 ml d'air inspiré	Composition de 100 ml d'air expiré	Comparaison (plus / moins / autant)
Dioxyde de carbone	0,03 ml	5 ml	……………………………
Dioxygène	21 ml	16 ml	……………………………
Diazote	78 ml	78 ml	……………………………

Explique, en deux phrases, pourquoi l'air expiré n'a pas la même composition que l'air inspiré.

Exercice 4 — J'interprète le graphique

Observe le graphique « Nombre de maladies graves selon le niveau de pollution de l'air ».

Que se passe-t-il pour le nombre de maladies graves quand le niveau de pollution augmente ?
Ces maladies sont-elles uniquement respiratoires ? Justifie ta réponse.
Comment expliques-tu que des organes autres que les poumons soient touchés ?

Exercice 5 — Je complète la conclusion

Complète avec les mots qui conviennent.

Lorsque l'air entre dans l'appareil respiratoire, il se réchauffe, …………………………… .
L'air expiré contient …………………………… de dioxyde de carbone que l'air inspiré.
Le dioxygène qui est dans l'air inspiré passe dans le …………………………… pour aller dans le sang.
Plus la pollution de l'air est ……………………………, plus le nombre de maladies …………………………… à celles qui touchent les autres …………………………… augmente. Les polluants de l'air …………………………… dans le sang.
L'air est pollué par …………………………… et par …………………………… .

Exercice 6 — Je m'entraîne (recherche)

Pourquoi la fumée de cigarette est-elle dangereuse pour la santé des fumeurs et pour celle de leur entourage ? Fais des recherches et rédige trois lignes.

6. Évaluation

6.1 Évaluation diagnostique (séance 1)

Questions orales : « Pourquoi respirons-nous ? Que se passe-t-il quand on court ? » — permet de repérer les élèves qui confondent respiration et circulation du sang.

6.2 Évaluation formative (séances 2 à 4)

Observation du schéma légendé (séance 2).
Lecture du tableau et rédaction de la comparaison (séance 3).
Interprétation du graphique et participation au débat (séance 4).

6.3 Évaluation sommative (séance 5) — 20 points

N°	Question	Points	Objectif évalué
1	Complète : « La respiration consiste à ……… puis à ……… l'air. »	2	Définir la respiration
2	Cite dans l'ordre les organes traversés par l'air inspiré (4 étapes au moins).	4	Connaître le trajet de l'air
3	Légende trois organes sur le schéma de l'appareil respiratoire.	3	Savoir-faire : légender
4	À partir du tableau, indique quel gaz augmente et quel gaz diminue dans l'air expiré.	3	Lire un tableau
5	Explique le rôle de l'alvéole dans les échanges gazeux (une phrase).	3	Expliquer les échanges
6	Cite deux sources de pollution de l'air et une conséquence sur la santé.	3	Pollution et santé
7	Propose un geste pour protéger la qualité de l'air à l'école.	2	Savoir-être / prévention

6.4 Grille de réussite

Niveau	Score	Ce que l'élève est capable de faire
Acquis	16 à 20 points	Décrit le trajet complet, compare les deux airs et explique le lien pollution / maladies.
En cours d'acquisition	10 à 15 points	Nomme les organes et lit le tableau, mais explique partiellement les échanges gazeux.
À consolider	Moins de 10 points	Confond l'ordre des organes ou ne relie pas la pollution aux maladies.

7. Différenciation pédagogique

Élèves en difficulté

Fournir le schéma avec les initiales des organes (N, T, B, A) à compléter.
Donner la banque de mots pour chaque exercice à trous.
Proposer des phrases à terminer plutôt que des réponses à rédiger librement.
Faire travailler en binôme avec un élève tuteur pour la lecture du tableau.
Accepter une réponse orale pour l'exercice 4, notée sur les mêmes critères.

Élèves avancés

Calculer la différence de dioxygène et de dioxyde de carbone entre les deux airs (5 ml et 4,97 ml).
Expliquer pourquoi le diazote ne change pas.
Construire un tableau des polluants : source, effet sur la santé, moyen de protection.
Rédiger un court texte argumentatif : « Faut-il interdire de fumer dans les lieux publics ? »
Préparer l'affiche de prévention et la présenter à une autre classe.

Élèves à besoins particuliers : agrandir la police des consignes, placer l'élève près du tableau, autoriser un temps supplémentaire et vérifier la compréhension de la consigne avant de commencer.

8. Obstacles et remédiations prévus

Obstacle ou erreur fréquente	Remédiation prévue
Confondre l'ordre des organes (placer les bronches avant la trachée).	Faire refaire le trajet avec le doigt sur le schéma, puis avec des étiquettes mobiles à remettre en ordre.
Croire que l'air expiré ne contient plus de dioxygène.	Revenir au tableau : il en reste 16 ml sur 21 ml ; faire comparer les deux valeurs.
Penser que la respiration sert seulement à « prendre de l'air ».	Relier la respiration à l'effort physique observé en séance 1 et au besoin du corps.
Croire que la pollution ne touche que les poumons.	Reprendre le graphique : les maladies non respiratoires augmentent aussi ; les polluants passent dans le sang.
Confondre « inspirer » et « expirer ».	Associer chaque mot à un geste : main sur la poitrine qui se soulève (inspirer) et qui redescend (expirer).

9. Prolongements et évaluation de la leçon

Prolongement scientifique : mesurer le tour de poitrine avant et après un effort, construire un graphique simple en classe.
Prolongement santé : campagne d'affichage « Pour un air propre à l'école » avec les affiches des groupes.
Prolongement citoyen : sortie d'observation autour de l'école pour repérer les sources de pollution proches (circulation, brûlage des déchets).
Lien avec les autres disciplines : production écrite en français (texte argumentatif sur le tabac), lecture de graphiques en mathématiques.

Auto-évaluation de l'enseignante

Les objectifs annoncés ont-ils été atteints par la majorité des élèves ?
Le temps prévu pour chaque activité a-t-il été respecté ?
Les élèves en difficulté ont-ils bénéficié d'un étayage suffisant ?
Les supports (schéma, tableau, graphique) ont-ils été bien lus par tous ?
Quels points faudra-t-il reprendre lors de la prochaine séance ?

Corrigés

Exercice 1 — Je complète

La respiration consiste à inspirer puis à expirer l'air.
L'air que l'on inspire ne doit pas être pollué.
Le dernier endroit où arrive l'air inspiré est les alvéoles.
L'air expiré contient plus de dioxyde de carbone que l'air inspiré.
Le dioxygène de l'air inspiré passe dans le sang.

Exercice 2 — Je légende le schéma

Ordre du trajet de l'air inspiré : nez et bouche → trachée → bronches → bronchioles → alvéoles (dans les poumons). L'air expiré suit le trajet inverse.

Exercice 3 — Je compare l'air inspiré et l'air expiré

Gaz présent dans l'air	Air inspiré (100 ml)	Air expiré (100 ml)	Comparaison
Dioxyde de carbone	0,03 ml	5 ml	L'air expiré en contient beaucoup plus.
Dioxygène	21 ml	16 ml	L'air expiré en contient moins.
Diazote	78 ml	78 ml	La quantité est la même.

Réponse attendue : l'air expiré est plus riche en dioxyde de carbone et plus pauvre en dioxygène, car une partie du dioxygène est passée dans le sang et le dioxyde de carbone rejeté par le sang est sorti du corps.

Exercice 4 — J'interprète le graphique

Quand le niveau de pollution de l'air augmente, le nombre de maladies graves augmente aussi.
Non : le graphique montre deux catégories, les maladies respiratoires et les maladies non respiratoires ; les deux augmentent.
Les polluants passent dans l'appareil respiratoire puis dans le sang, qui les transporte vers d'autres organes du corps.

Exercice 5 — Je complète la conclusion

Lorsque l'air entre dans l'appareil respiratoire, il se réchauffe, se filtre et s'humidifie.
L'air expiré contient plus de dioxyde de carbone que l'air inspiré.
Le dioxygène qui est dans l'air inspiré passe dans le sang pour aller dans le sang.
Plus la pollution de l'air est élevée, plus le nombre de maladies s'ajoutant à celles qui touchent les autres organes augmente. Les polluants de l'air passent dans le sang.
L'air est pollué par la fumée (usines, voitures, cigarette) et par les poussières et les produits chimiques.

Exercice 6 — Je m'entraîne (recherche)

Éléments attendus : la fumée de cigarette contient des substances toxiques qui irritent et abîment les poumons ; elle provoque des maladies respiratoires graves et augmente le risque de cancer ; les personnes qui respirent cette fumée sans fumer (entourage, enfants) sont aussi touchées : c'est le tabagisme passif.

Évaluation sommative — barème détaillé

N°	Réponse attendue	Points
1	inspirer / expirer	2 (1 pt par mot)
2	nez et bouche, trachée, bronches, bronchioles, alvéoles	4 (1 pt par étape, 4 étapes minimum)
3	Trois organes correctement nommés sur le schéma	3 (1 pt par organe)
4	Le dioxyde de carbone augmente (0,03 → 5 ml) ; le dioxygène diminue (21 → 16 ml)	3
5	L'alvéole est le lieu des échanges gazeux : le dioxygène passe dans le sang et le dioxyde de carbone passe du sang à l'alvéole	3
6	Deux sources (fumée, gaz d'échappement, usines, brûlage des déchets…) et une conséquence (maladie respiratoire, maladie d'un autre organe)	3
7	Un geste pertinent (aérer la classe, ne pas fumer, planter des arbres…)	2

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