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Plan de leçon
L'extinction en classe

Daspletosaurus torosus, spécimen CMNFV5806.

Niveau scolaire

Québec : 4e et 5e secondaires
Pancanadien : de la 10e à la 12e années

Description

Que s'est-il passé à la limite Crétacé-Paléogène (autrefois appelée limite Crétacé-Tertiaire)? Pourquoi certains groupes d'animaux ont-ils survécu à la grande extinction et d'autres ont disparu? Comment les scientifiques décodent-ils les indices enfouis dans le sol?

Dans ce plan de leçon, les élèves découvrent que la limite Crétacé-Paléogène est marquée par la présence d'une fine strate d'argile foncée, riche en iridium, dans le sol. À l'aide d'indices tirés d'une séquence de fossiles, les élèves tentent de déterminer si la biodiversité des dinosaures était stable, en progression ou en déclin vers la fin du Crétacé. Ils identifient également les espèces qui ont réussi à échapper à la grande extinction survenue il y a 65 millions d'années.

Les élèves évaluent ensuite les différentes théories qui expliquent la dernière grande extinction. Ils s'appuient sur des indices tirés de la séquence de fossiles et sur les résultats de récentes études scientifiques. Ils débattent du sujet avec leurs camarades. L'extinction en classe est l'occasion de plonger dans le débat entourant le rôle des grandes extinctions dans l'évolution.

Contenus d'apprentissage

Les contenus d'apprentissage suivants sont tirés du Cadre commun des résultats d'apprentissage en sciences élaboré par le Conseil des ministres de l'Éducation du Canada.

Vous pouvez recevoir les contenus d'apprentissage qui correspondent au programme d'études de votre province en vous adressant à education@mus-nature.ca.

Consultez les contenus d'apprentissage.

10e année

Résultats d'apprentissage spécifiques en sciences de la vie
La durabilité des écosystèmes
Connaissances

331-6. Analyser les répercussions de facteurs externes sur un écosystème.

11e et 12e année

Résultats d'apprentissage spécifiques en sciences de la vie
L'évolution, le changement et la diversité
Connaissances

316-2. Évaluer les indices actuels qui plaident en faveur de la théorie l'évolution et qui alimentent le débat sur le gradualisme et l'équilibre ponctué.

316-4. Dégager les indices et les observations ayant trait à l'origine, au développement et à la diversité des organismes vivants sur Terre.

Résultats d'apprentissage spécifiques en sciences de la Terre et de l'espace
La géologie historique
Connaissances

330-12. Choisir les indices appropriés pour décrire l'histoire géologique d'une région.

332-4. Illustrer l'échelle des temps géologiques et la comparer avec l'échelle du temps de l'humain.

332-5. Comparer les principes de l'uniformitarianisme et du catastrophisme dans l'histoire géologique et faire ressortir les différences et les similitudes.

332-7. Décrire les indices géologiques qui donnent à penser que les formes de vie, les climats, la position des continents et la croûte terrestre ont subi des changements au fil des âges.

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Durée

Préparation : jusqu'à 3 heures
Exécution : 90 minutes

Matériel

Consultez la liste du matériel.

  • Ordinateurs avec connexion Internet et dotés de Flash Player d'Adobe, version 8 ou plus.

Activité interactive : Espèces en déclin
http://nature.ca/discover/exf/dclnngdvrsty/index_f.cfm

Activité interactive : Victimes et survivants
http://nature.ca/discover/exf/wnnrsndlosrs/index_f.cfm

Activités interactives : Jeux et activités de la galerie des fossiles
(section Voyage au coeur du mystère)
http://nature.ca/discover/exf/index_f.cfm

Photo : coupe stratigraphique de la limite Crétacé-Paléogène
http://nature.ca/education/cls/lp/lpextktct_f.cfm

Photo : météorites vitreuses
http://nature.ca/education/cls/lp/lpextmet_f.cfm

Photo : quartz choqué vu au microscope électronique à balayage
http://nature.ca/education/cls/lp/lpextqu_f.cfm

Tableau périodique des éléments interactif
http://www.nrc-cnrc.gc.ca/fra/education/elements/index.html

Fiche de l'élève

Fiche de l'élève, version en ligne
http://nature.ca/education/cls/lp/lpextsw_f.cfm

Fiche de l'élève, version imprimable (feuille-réponse) (305 Ko PDF)
http://nature.ca/education/pdf/lpextsw_f.pdf

Fiches de travail

Échelle des temps géologiques (201 Ko PDF)
http://nature.ca/education/pdf/time-scale-2013_f.pdf

Diagramme : survivants et victimes de la grande extinction (293 Ko PDF)
http://nature.ca/education/pdf/kpg_f.pdf

Carte : sites présentant des strates riches en iridium (versions en ligne et imprimable)
http://nature.ca/education/pdf/lpextmp_f.cfm

Le logiciel Adobe Reader 5.0 ou plus est nécessaire pour lire ce fichier en format PDF.

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Préparation

Familiarisez-vous avec les divers documents et activités du plan de leçon (activités interactives, photos, diagramme, carte, etc.)

Familiarisez-vous avec les termes du glossaire des fossiles si nécessaire.

Assurez-vous que les ordinateurs de la classe peuvent ouvrir les activités interactives sans problème. Vous aurez besoin du logiciel suivant :

Si vous le désirez, vous pouvez imprimez les documents suivants pour les distribuer aux groupes d'élèves. Sinon, les élèves peuvent les consulter en ligne.
Échelle des temps géologiques (201 Ko PDF)
Diagramme : survivants et victimes de la grande extinction (293 Ko PDF)
Carte : sites présentant des strates riches en iridium (115 Ko PDF)

Vous pouvez aussi imprimer un nombre suffisant de Fiches de l'élève (305 Ko PDF) qui serviront de feuilles-réponses pour vos élèves. Ils peuvent également répondre sur des feuilles mobiles, à votre choix.

Déroulement

Dirigez vos élèves vers la Fiche de l'élève en ligne pour commencer le plan de leçon (http://nature.ca//education/cls/lp/lpextsw_f.cfm).

1. Observation de la limite Crétacé-Paléogène

On présente aux élèves la photo d'une coupe stratigraphique de la limite Crétacé-Paléogène, qui met en évidence la fine couche d'argile foncée, riche en iridium. Les couches situées au-dessus de la limite appartiennent au Paléogène, tandis que celles qui se trouvent au-dessous correspondent au Crétacé. On présente aussi des photos de quartz choqué et de météorites vitreuses. On demande aux élèves de tenter d'expliquer l'origine de cette strate riche en iridium.


Indices

Suggérez aux élèves de regarder le tableau périodique des éléments interactif et de trouver l'élément iridium et l'information qui s'y rattache.

Les élèves doivent ensuite répondre aux questions suivantes.

1.1 Comment l'identification de l'iridium peut-elle aider à découvrir ce qui a pu arriver à la limite Crétacé-Paléogène?

1.2 Comment peut-on expliquer la formation du quartz choqué?

1.3 Qu'est-ce que les météorites vitreuses? Qu'est-ce que leur formation nous apprend au sujet des causes possibles de l'extinction du Crétacé-Paléogène?

Modèles d'une femelle Vagaceratops irvinensis et son petit.

2. Victimes et survivants

Les élèves ouvrent l'activité interactive Espèces en déclin. Ils observent l'image d'une couche rocheuse provenant de Hell Creek, dans le Montana aux États-Unis. L'image indique où se trouvaient certains fossiles dans la coupe transversale qui comprend la limite Crétacé-Paléogène.

L'activité interactive Victimes et survivants et le diagramme Survivants et victimes de la grande extinction peuvent aussi aider les élèves à répondre aux questions suivantes.

2.1 Quels groupes d'organismes ont échappé à l'extinction de la limite Crétacé-Paléogène?

2.2 Les espèces survivantes représentent quelle proportion du total des espèces présentes avant l'extinction?

2.3 Est-ce que les groupes d'espèces qui n'ont pas survécu ont pu subir un déclin graduel de leur biodiversité?

2.4 Les données fournies permettent-elles de répondre à ces questions avec certitude?

3. Comparaison des théories sur la grande extinction

On divise les élèves en groupes. Chaque groupe doit examiner une des différentes théories portant sur les causes de la dernière grande extinction qui s'est produite il y a 65 millions d'années. Ces théories sont les suivantes :

  • L'impact d'une comète ou d'une météorite
  • Des éruptions volcaniques de grande ampleur

Chaque groupe reçoit des fiches de travail contenant les documents imprimés suivants ou ils les consultent en ligne :

Les élèves trouveront aussi de l'information en parcourant les Jeux et activités de la galerie des fossiles du Musée canadien de la nature. La section Voyage au coeur du mystère présente de l'information pertinente et des indices sur chacune des théories. Les indices proviennent soit d'études d'éminents chercheurs ou d'éléments interactifs.

Chaque groupe présente les points les plus convaincants de la théorie qu'ils ont étudiée. Ils décrivent comment ces événements ont pu causer l'extinction qui a fauché de nombreuses formes de vie sur Terre, alors que d'autres ont pu survivre.

Illustration d'un ptérosaure du genre Quetzalcoatlus.

4. Débat sur les théories de l'extinction

4.1 Tous les groupes participent à un débat où ils tentent de dégager les éléments convaincants et les faiblesses de chaque théorie. Ils se demandent si chacune de ces théories pourrait, à elle seule, expliquer la grande extinction qui a sonné le glas des dinosaures.

Les élèves répondent aux questions suivantes.

4.2 Est-ce qu'une combinaison des facteurs présentés peut être à l'origine de la grande extinction de la limite Crétacé-Paléogène?

4.3 Y a-t-il d'autres explications plausibles?

5. Une extinction moderne?

5.1 Les élèves font appel aux connaissances qu'ils viennent d'acquérir pour spéculer sur les circonstances et les conséquences d'une extinction de cette ampleur aujourd'hui. On démantèle les groupes pour en former de nouveaux. On demande à chacun d'eux de concevoir et de présenter un scénario original exposant les causes, les effets et les conséquences à long terme d'une éventuelle extinction moderne.

Les élèves doivent répondre à la question suivante.

5.2 Comment cette nouvelle catastrophe influerait sur le cours de l'évolution?

Pour toute information supplémentaire concernant ce plan de leçon ou pour une éventuelle collaboration visant à élargir les occasions d'apprentissage de vos élèves, communiquez avec le Musée canadien de la nature à education@mus-nature.ca.