Paillasses virtuelles permettant de préparer les vraies
L'objectif de cette page n'est pas de remplacer les manipulations réalisées en classe (qui restent l'idéal), mais de les préparer, les prolonger, les critiquer : tester des paramètres, comparer les résultats, explorer des conditions expérimentales difficiles à mettre en oeuvre en classe ou encore confronter le modèle et l'expérience faite en classe.
Chaque expérience s'appuie sur un protocole de TP et permet de faire varier certains paramètres afin d'observer leur influence sur les résultats: évolution d'une courbe ExAO, migration des pigments, changements de couleur d'un réactif...
Cette page web propose aussi des outils pour faire le lien entre les programmes et les TPs: retrouver les manipulations associées à un chapitre, identifier le matériel nécéssaire à une expérience et préparer plus facilement une séance de TP.
Bonne lecture et bonne utilisation ;)
Valeurs simulées, non mesurées. Toutes les courbes et les résultats provient d'équations mathématiques, les valeurs ne peuvent donc pas être utilisés.
Quelle manip pour quel chapitre ?
Seconde, enseignement scientifique de première et de terminale, spécialité SVT : chaque chapitre donne les manipulations qui s'y rattachent, à simuler ici ou à sortir en liste de matériel. Un chapitre entier peut partir d'un coup dans le panier.
ExAO — photosynthèse & respiration
Enceinte fermée, sondes à O2 et à CO2. Lumière, intensité, filtre coloré, température. Courbes en direct, point de compensation, enregistrements superposables et défi du facteur caché.
Paillasse biochimie
Quinze échantillons, dix-huit réactifs : lugol, liqueur de Fehling, biuret, Soudan III, phloroglucine. Mode « échantillon mystère » pour un vrai raisonnement d'identification.
Pigments photosynthétiques
Chromatographie sur papier animée avec calcul des Rf, spectres d'absorption superposables, spectre d'action, fluorescence de la chlorophylle et algue rouge.
Cinétiques enzymatiques
Amylase, saccharase, peroxydase. Température, pH, concentrations. Vitesse initiale à la tangente, représentation v = f([S]), et dénaturation définitive au-delà de la température critique.
Histologie des plantes
Coupes dessinées cellule par cellule : tige, racine, feuille, bois. Colorations au carmin-vert d'iode ou à la phloroglucine, tissus cliquables et mode « légender la coupe ».
Préparer une manip
Une expérience donne sa liste de matériel pour le nombre de postes voulu, et le panier réunit plusieurs manipulations en une liste de courses imprimable. En sens inverse, votre placard dit ce qui est réalisable aujourd'hui.
Comment s'en servir
En démonstration au vidéoprojecteur pour formuler une hypothèse, en autonomie sur tablette avant le TP réel, ou en remédiation après. Les valeurs trouvées par l'élève — pentes, point de compensation, Rf, optimums, scores des défis — sont relevées automatiquement et s'impriment en fiche de résultats à son nom.
Le bouton « Simuler » apparaît sur les expériences reproduites dans le laboratoire virtuel ; l'onglet « Préparer une manip » donne le matériel nécessaire pour les réaliser pour de vrai.
Les manips, programme par programme
Choisissez un niveau : les chapitres apparaissent, et sous chacun les manipulations du laboratoire qui s'y rattachent — à simuler ici même, ou à sortir en liste de matériel pour la paillasse. Un chapitre entier peut partir d'un coup dans le panier.
Lycée — 2de, enseignement scientifique, spécialité SVTLes intitulés et les capacités viennent du Bulletin officiel, dans les versions que vous m'avez transmises : seconde, première et terminale de spécialité (2019), enseignement scientifique de première (22 juin 2023) et de terminale. Les passages entre guillemets sont cités du texte.
Les deux niveaux de spécialité suivent votre programmation : vos chapitres, vos activités numérotées et leur type — TP, activité, sortie. Les autres niveaux suivent l'ordre du Bulletin officiel, faute de programmation.
Ce qui reste un choix, c'est le rattachement de chaque manipulation à une activité, et la mention « au-delà du programme » quand elle dépasse l'attendu.
ExAO — échanges gazeux d'un végétal
Un fragment de végétal est enfermé dans une enceinte étanche remplie d'eau, avec une sonde à oxygène et une sonde à dioxyde de carbone. On règle les conditions, on lance l'enregistrement : les deux courbes se construisent en direct. En inversant l'éclairement on fait apparaître la respiration seule, puis la photosynthèse nette.
Respiration · PhotosynthèseValeurs simulées, non mesurées. Les deux courbes ne sont pas enregistrées : elles sont recalculées à chaque instant. L'O₂ varie selon P − R, avec une photosynthèse P = Pmax × I/(I+25) × CO₂/(CO₂+1,5) × f(T) et une respiration R = R₂₀ × 2(T−20)/10.
Saturation par la lumière, facteurs limitants et Q₁₀ = 2 sont des lois de manuel ; Pmax et R₂₀ sont des constantes choisies pour l'illustration. Le signal n'a ni bruit de mesure ni temps de réponse de sonde : une vraie courbe d'ExAO est bien moins lisse.
Dispositif
Ce que l'on met dans l'enceinte.
Démonstrations automatiques
Le laboratoire se règle et déroule la manipulation tout seul — pour projeter un résultat en classe. Pour faire manipuler l'élève pas à pas, voir le TP guidé plus bas.
Enregistrement à l'arrêt.
TP guidé — la plante respire-t-elle en permanence ?
étape 1 / 6Défi — retrouver le facteur modifié
0 / 0Deux enregistrements réalisés dans le même protocole : trois minutes à 60 % d'éclairement, deux minutes d'obscurité, puis trois minutes à pleine lumière. Une seule condition a changé entre les deux. Laquelle ?
Exploitation
Réponses à cacher puis à vérifier.
Paillasse de biochimie
On choisit un échantillon végétal, un réactif, et on observe. Chaque test rend un résultat conforme au protocole de l'ouvrage : coloration obtenue, conclusion, et molécule mise en évidence. Le mode « échantillon mystère » demande à l'élève de choisir lui-même ses tests pour identifier un extrait inconnu.
Oses, constituants pariétaux, substances de réserveRésultats simulés. Les virages de couleur, les conclusions et les conditions de chaque test reprennent les protocoles de l'ouvrage : ils sont fidèles sur le plan qualitatif, et c'est bien le raisonnement d'identification qui se travaille ici.
Mais aucun tube n'a été chauffé : le tube, le champ du microscope et la coloration sont dessinés par le programme.
Échantillon
Ce que l'on dépose dans le tube ou sur la lame.
Réactif
Attention aux conditions : certains réactifs demandent un chauffage.
Poste d'observation
Sélectionnez un échantillon et un réactif, puis lancez le test.
Aucun test réalisé pour l'instant.
Cahier de résultats
Tous les tests réalisés au cours de la séance.
| Échantillon | Réactif | Observation | Conclusion |
|---|---|---|---|
| Vide pour le moment. | |||
Exploitation
Réponses à cacher puis à vérifier.
Pigments photosynthétiques
Extraction, séparation par chromatographie, mesure des Rf, spectres d'absorption et fluorescence : les quatre manipulations de la partie 4 de l'ouvrage, sur le même extrait.
Pigments photosynthétiquesValeurs simulées, non mesurées. Les maximums d'absorption (chlorophylle a à 430 et 662 nm, chlorophylle b à 453 et 643 nm) sont ceux des manuels, mais les courbes sont des gaussiennes reconstituées, pas des spectres enregistrés au spectrophotomètre.
Les Rf respectent l'ordre de migration réel des pigments ; leurs valeurs exactes dépendent du solvant et du papier et ne sont ici qu'indicatives.
Extrait déposé
Le broyat est réalisé à l'alcool puis filtré.
Fluorescence
L'extrait est éclairé par une lampe à UV, dans l'obscurité.
En lumière blanche, l'extrait est vert intense.
Chromatographie sur papier
Bande de papier Whatman, dépôt à 2 cm du bas, cuve fermée.
| Pigment | Teinte | Distance | Rf |
|---|---|---|---|
| Lancez la migration. | |||
Spectres d'absorption
Cochez les pigments à superposer. Le spectre d'action mesuré à l'ExAO peut être ajouté pour comparaison.
Exploitation
Réponses à cacher puis à vérifier.
Cinétiques enzymatiques
On suit la disparition du substrat et l'apparition du produit au cours du temps. Une gamme de tubes témoins est prélevée toutes les minutes et testée, comme sur une plaque à godets.
Cinétiques enzymatiquesValeurs simulées, non mesurées. La vitesse vient du calcul v₀ = Vmax × [E] × S/(S+Km) × f(T) × f(pH). La relation de Michaelis-Menten et l'existence d'un optimum sont des lois de manuel ; Vmax, Km et les optimums sont des constantes choisies pour l'illustration.
La dénaturation, elle, est traitée comme dans la réalité : au-delà de la température critique l'enzyme est détruite définitivement — l'indicateur « enzyme active » descend et ne remonte jamais, même si l'on refroidit le milieu.
Milieu réactionnel
Séries d'expériences
Chaque série relance automatiquement la manipulation en faisant varier un seul facteur.
Suivi de la réaction
Amidon dosé au lugol, maltose dosé à la liqueur de Fehling.
TP guidé — la chaleur détruit-elle l'enzyme ?
étape 1 / 6Défi — lire une cinétique
0 / 0En trait plein, la référence : amylase à 37 °C, pH 7, 10 g·L⁻¹ d'amidon. En pointillé, une cinétique obtenue en changeant une seule chose. Comparez le palier final et la pente de départ.
Exploitation
Réponses à cacher puis à vérifier.
Histologie des plantes
Coupes transversales schématiques. On choisit l'organe, la coloration, le grossissement, puis on clique sur un tissu pour l'identifier. Le mode « légender » interroge l'élève.
Histologie végétale Voir de vraies coupes (collection ENS Lyon) ↗À gauche du curseur, un schéma ; à droite, une photographie. La coupe de gauche est construite par le programme, tissu par tissu et cellule par cellule : chaque tissu a sa taille de cellule, l'épaisseur de ses parois et la taille de son lumen, et le contour de l'organe n'est jamais un cercle parfait. C'est elle que l'on clique pour identifier un tissu.
Celle de droite est une vraie coupe, photographiée au microscope. Ce n'est pas la même espèce : la collection libre dont elles viennent travaille sur le tournesol, le maïs, la renoncule, le tilleul et le lilas, pas sur le lamier ni sur le lierre. L'agencement des tissus, lui, est le même — c'est ce qu'il faut comparer. Le colorant de la photographie ne suit pas non plus le réglage de gauche.
Préparation
Cliquez sur un tissu de la coupe.
Clé de lecture
Exploitation
Réponses à cacher puis à vérifier.
Préparer une manip
Le principe d'une application de recettes, appliqué à la paillasse : on choisit une expérience et on obtient la liste complète de ce qu'il faut sortir du placard, calculée pour le nombre de postes voulu. Dans l'autre sens, on coche ce dont on dispose et le laboratoire propose les manipulations réalisables tout de suite.
49 fiches de manipulation · 138 références de matérielQuantités estimées, protocoles condensés. Les fiches sont des versions courtes et standard de ces travaux pratiques ; elles ne sont pas recopiées de l'ouvrage. Les quantités sont des ordres de grandeur.
À vérifier dans le livre avant la séance, et à ajuster à vos habitudes et à votre matériel.
Choisir l'expérience
Filtrez, puis cliquez sur une fiche.
Choisissez une manipulation dans la liste.