Structure et mouvement du corps animal
Sciences à l'école primaire, niveau 4
Tokyo Shoseki « La structure et le mouvement des corps animaux »
Dainippon Tosho, « Nos corps et l'exercice »
Tout comme les humains, les animaux possèdent également des os, des muscles et des articulations dans leur corps.
Ces fonctions nous permettent de bouger notre corps.
Examinons les similitudes et les différences entre les corps animaux et les corps humains.
À tous les élèves du primaire
Commencez par ouvrir la [Page École élémentaire] et essayez l'activité qui compare les corps des animaux aux corps humains.
Pour les enseignants
Sur la [Page de l'enseignant], vous pouvez lire des explications sur les feuilles de travail publiées sur la [Page de l'élève du primaire], et sur la [Collection de matériel pédagogique], vous pouvez lire des explications sur les espèces animales abordées.
page des élèves du primaire
page des élèves du primaire
Après cet exercice, penchons-nous sur la structure du corps d'une girafe en la comparant à celle du corps humain. Nous examinerons d'abord les os et les articulations de ses pattes, puis nous repérerons les zones riches en muscles.
préparation
Imprimez une image d'une girafe et une illustration de ses os.
Travail 1
En regardant une vidéo d'une girafe qui marche, repérez les articulations de ses pattes arrière qui se plient et s'étendent, et marquez-les sur la photo de la girafe, comme sur la photo humaine à droite. Vous pouvez marquer autant d'articulations que vous le souhaitez.
Travail 2
L'apparence physique des humains et des girafes est totalement différente, mais l'agencement de leurs os et articulations est en réalité identique. Par exemple, dans une jambe humaine, vue du centre du corps, on trouve l'os de la hanche, suivi du fémur (qui comprend le ligament principal), puis du tibia. L'articulation entre l'os de la hanche et le fémur est l'articulation de la hanche, la suivante est le genou, et la dernière est la cheville.
Parmi les os de la patte arrière d'une girafe, lesquels sont le fémur et le tibia ? Où se situent l'articulation de la hanche, le genou et le jarret ? Indiquez-les sur le schéma des os de la girafe.
Travail 3
Comparez l'illustration du squelette d'une girafe avec une photographie de girafe et dessinez les articulations de ses pattes arrière (la hanche, le genou et la cheville) sur la photographie. Visionnez ensuite une vidéo d'une girafe en train de marcher et vérifiez que ces articulations se plient bien dans ces positions.
Travail 4
Quels muscles vous semblent particulièrement développés chez la girafe ? Entourez les os de la girafe sur l’illustration.
Vous pouvez en cocher autant que vous le souhaitez. Veuillez également indiquer la fonction de chaque muscle et les moments où il est le plus souvent sollicité.
Travail 5
Utilisons la même méthode pour étudier d'autres animaux comme les lions et les éléphants d'Afrique. Des photographies, des illustrations de leurs os et des vidéos les montrant en train de marcher sont disponibles dans les [Ressources pédagogiques].
Page de l'enseignant
Page de l'enseignant
Cette page propose des ressources pédagogiques pour l'unité d'enseignement des sciences de 4e année du primaire intitulée « Notre corps et nos mouvements ». Nous avons inclus des illustrations de squelettes complets de différents animaux afin que les élèves puissent comparer les os humains avec ceux d'autres animaux. De plus, vous pouvez visionner des vidéos d'animaux en mouvement sur YouTube, ce qui vous permettra de comparer leurs mouvements. Nous espérons que cela aidera les enfants à découvrir les similitudes et les différences entre le corps animal et le corps humain de manière ludique.
Nous avons préparé des fiches d'exercices à partir des ressources pédagogiques disponibles sur la page [École primaire]. Des explications sont fournies ci-dessous. Vous pouvez utiliser ces fiches telles quelles ou les adapter à vos besoins.
L'objectif du travail
Objectif 1
Il faut comprendre que, même si les humains et les autres animaux ont des os ayant la même fonction et la même disposition, les différences de forme et de taille des os entraînent des positions articulaires absolues apparentes différentes.
Objectif 2
Il faut comprendre que les humains comme les autres animaux possèdent des muscles autour de leurs os, et que les zones où les muscles sont particulièrement développés varient d'un animal à l'autre.
Explication du travail 1
Cahier d'exercices pour l'école primaire
En regardant une vidéo d'une girafe qui marche, repérez les articulations de ses pattes arrière qui se plient et s'étendent, et marquez-les sur la photo de la girafe, comme sur la photo humaine à droite. Vous pouvez marquer autant d'articulations que vous le souhaitez.
Explication
Si vous regardez une vidéo d'une girafe qui marche, vous pouvez voir que ses pattes arrière se plient et se redressent aux positions marquées par ● et ★ dans le schéma de gauche.
Les articulations marquées d'une ● sont, de haut en bas, l'articulation de la hanche, du genou et de la cheville postérieure. L'étoile ★ en bas représente également une articulation, mais il s'agit de l'articulation entre les orteils, et non de la cheville postérieure. Plus de détails seront fournis dans la section suivante.
Explication du travail 2
Cahier d'exercices pour l'école primaire
L'apparence physique des humains et des girafes est totalement différente, mais l'agencement de leurs os et articulations est en réalité identique. Par exemple, dans une jambe humaine, vue du centre du corps, on trouve l'os de la hanche, suivi du fémur (qui comprend le ligament principal), puis du tibia. L'articulation entre l'os de la hanche et le fémur est l'articulation de la hanche, la suivante est le genou, et la dernière est la cheville.
Parmi les os de la patte arrière d'une girafe, lesquels sont le fémur et le tibia ? Où se situent l'articulation de la hanche, le genou et le jarret ? Indiquez-les sur le schéma des os de la girafe.
Explication
L'être humain et la girafe ont une morphologie très différente, mais leur squelette présente de nombreuses similitudes. Par exemple, ils possèdent tous deux un crâne (l'os qui protège le cerveau), des côtes (les os qui forment une cage protégeant les poumons et le cœur) et une colonne vertébrale (l'os qui constitue le tronc). De plus, la disposition de leurs os et de leurs articulations est identique.
En observant le torse, les os qui suivent le bassin sont le fémur, puis le tibia, et enfin les os des orteils. L'articulation entre le bassin et le fémur est l'articulation de la hanche, celle entre le fémur et le tibia est le genou, et celle qui suit est la cheville.
Explication du travail 3
Cahier d'exercices pour l'école primaire
En comparant l'illustration du squelette d'une girafe avec une photographie de girafe, dessinez les articulations de ses pattes arrière (hanche, genou et cheville) sur la photographie. Visionnez ensuite une vidéo d'une girafe en train de marcher pour vérifier que ces articulations se plient bien dans ces positions.
Explication
Comparez l'illustration des os d'une girafe avec une photographie d'une girafe où les articulations sont indiquées. Sur la photographie, les articulations des pattes postérieures — la base de la patte (articulation de la hanche), le genou et la cheville — sont positionnées comme indiqué sur le schéma de gauche.
En réalité, le sens de flexion des genoux est le même chez l'humain et la girafe. Commencez par plier vos propres genoux et vérifiez qu'ils se plient bien vers l'avant. Ensuite, si vous regardez une vidéo d'une girafe qui marche, vous constaterez que ses genoux se plient également vers l'avant.
Explication du travail 4
Cahier d'exercices pour l'école primaire
Quels muscles vous semblent particulièrement développés chez la girafe ? Entourez les os de la girafe sur l’illustration. Vous pouvez en entourer autant que vous le souhaitez. Indiquez également à quoi servent ces muscles et quand ils sont le plus souvent utilisés.
Explication
Les muscles sont présents dans tout le corps, de la tête aux pieds. Cependant, ils sont particulièrement développés dans certaines zones. Par exemple, au niveau du bras, le dos de la main et le poignet sont durs au toucher, ce qui indique la présence d'os sous la peau, tandis que le haut du bras est mou, signe d'une musculature plus épaisse.
Les parties du corps d'une girafe où les muscles sont particulièrement bien développés sont :
• Membres antérieurs (autour de l'humérus) et membres postérieurs (autour du fémur) : Ces zones contiennent des muscles pour la marche et la course.
• Zone du cou : Contient des muscles qui soutiennent la tête et le long cou.
Ce ne sont que quelques exemples. Cherchons d'autres zones où les muscles semblent particulièrement bien développés.
*Veuillez également vous référer au matériel pédagogique : Girafe.
Explication du travail 5
Cahier d'exercices pour l'école primaire
Utilisons la même méthode pour étudier d'autres animaux comme les lions et les éléphants d'Afrique. Des photographies, des illustrations de leurs os et des vidéos les montrant en train de marcher sont disponibles dans les [Ressources pédagogiques].
Position commune
Les lions et les guépards ont la même disposition des os et des articulations que les humains et les girafes.
Zones où les muscles sont bien développés
Dans le cas d'un lion
Chez la plupart des animaux quadrupèdes, les muscles des pattes postérieures (autour du fémur) sont plus développés que ceux des pattes antérieures (autour de l'humérus) car ils utilisent leurs pattes postérieures pour prendre appui sur le sol lorsqu'ils marchent ou courent afin de générer une propulsion vers l'avant.
Cependant, chez les lions, les muscles des pattes arrière comme ceux des pattes avant sont très développés. Les muscles des pattes avant leur permettent de maintenir leurs proies au sol pendant la chasse. De plus, leurs omoplates sont larges afin d'accueillir les puissants muscles de leurs pattes avant.
*Veuillez également vous référer au matériel pédagogique : Lion.
Dans le cas d'un guépard
Outre leurs pattes avant et arrière, les guépards possèdent également des muscles pectoraux très développés. Lorsqu'ils effectuent des virages serrés en courant, ils inclinent fortement leur corps (un peu comme une moto dans un virage). Il a été constaté que leurs muscles pectoraux bien développés les aident à maintenir cette inclinaison pendant la course.
*Veuillez également vous référer au matériel pédagogique : Guépard.
Position commune
Les éléphants d'Afrique et les éléphants d'Asie ont la même disposition des os et des articulations que les humains et les girafes.
Zones où les muscles sont bien développés
Les éléphants d'Afrique et d'Asie possèdent également des muscles puissants autour de l'humérus et du fémur. De plus, leurs muscles, du cou aux épaules, sont très développés pour soutenir leur tête très lourde. Enfin, la longue trompe de l'éléphant ne contient aucun os ; elle est presque entièrement composée de muscles.
*Veuillez également vous référer aux supports pédagogiques : Éléphants d’Afrique et Éléphants d’Asie.
Niveau avancé : Comment les animaux se tiennent debout
Contrairement aux humains, les lions et les girafes ne posent pas leurs talons au sol lorsqu'ils se tiennent debout. Il existe trois types de postures chez les animaux, chacune étant adaptée à des mouvements différents.
Ongulé
Seuls le bout des orteils touchent le sol. Les talons relevés allongent visuellement les jambes, ce qui confère à cette posture une aptitude optimale à la course rapide. Fréquente chez les herbivores comme les girafes, les vaches, les chèvres, les moutons et les chevaux, cette position est avantageuse pour échapper aux prédateurs. Soumise à une forte tension, elle protège les orteils grâce aux griffes (sabots) qui les entourent.
Plantigrade
Les talons sont posés au sol. C'est la posture naturelle des humains. C'est la position la plus stable. Ils peuvent se tenir sur leurs deux pattes arrière et utiliser leurs pattes avant pour saisir de la nourriture ou des branches. Les humains, les chimpanzés et les autres primates, ainsi que les pandas roux et les ours, adoptent cette position.
Doigt dirigé
L'orteil entier, de la base à l'extrémité, touche le sol. Il s'agit d'une forme intermédiaire entre les formes ongulées et plantigrades. Elle est fréquente chez les animaux carnivores comme les chats et les chiens. Elle offre une meilleure stabilité que lorsque seuls les bouts des orteils touchent le sol (ongulés) et est adaptée aux déplacements sur des terrains accidentés.
Recueil de matériel pédagogique
Recueil de matériel pédagogique
Sur cette page, vous pouvez télécharger des illustrations des os de girafes, de lions, d'éléphants d'Afrique et de divers autres animaux. Vous pouvez également visionner des vidéos montrant comment différents animaux se déplacent.
girafe
Ce sont les animaux terrestres les plus grands. Les girafes adultes mesurent de 4 à 5 mètres de haut, de la tête au bout des orteils.
Pied de girafe grandeur nature
Imprimez-le et assemblez les morceaux pour créer une feuille qui montre la taille réelle des pattes arrière d'une girafe !
La longueur réelle de l'os de la patte arrière droite de la « Planche grandeur nature de la patte arrière de girafe » est de 191 cm. Les girafes ont des pattes plus longues que la taille d'un humain, mais elles ont aussi beaucoup de points communs avec les humains.
Outre leurs pattes avant et arrière, les girafes possèdent également des muscles particulièrement développés au niveau du cou. Ce dernier est non seulement riche en muscles, mais il est aussi doté de ligaments épais qui contribuent à le redresser.
Lion
Ce sont des animaux carnivores qui chassent en groupe pour capturer des proies plus grosses qu'eux. Leurs puissantes pattes avant leur permettent de maintenir leurs proies au sol.
Les mâles ont une crinière, contrairement aux femelles. Cela peut paraître évident, mais il est rare de trouver chez un félin une différence aussi marquée entre les mâles et les femelles au niveau de leur pelage.
Les lions mâles du zoo de Tama possèdent une crinière qui s'étend non seulement autour de leur visage, mais aussi sur tout leur corps. On pense que cette crinière contribue à les faire paraître plus imposants et à souligner leur force. Pour observer la morphologie et les mouvements musculaires des lions, il est conseillé de se tourner vers les femelles.
Les lions possèdent des muscles très développés non seulement dans leurs pattes arrière, mais aussi dans leurs pattes avant, ce qui leur permet d'immobiliser leurs proies avec leurs pattes avant. Leurs omoplates larges s'expliquent par le fait qu'ils ont besoin de nombreux points d'insertion pour les muscles qui actionnent leurs pattes avant.
Guépard
Comme les lions, ils appartiennent à la famille des félins, mais contrairement à ces derniers, ils vivent généralement seuls. Ils peuvent courir à une vitesse d'environ 100 km/h.
Sa structure corporelle de base est similaire à celle d'un lion, mais sa tête est proportionnellement plus petite et ses pattes plus longues. Son physique est parfaitement adapté à la course à grande vitesse.
Éléphant d'Afrique
Ce sont les animaux terrestres les plus lourds et ils sont herbivores. Les éléphants d'Afrique adultes peuvent peser jusqu'à 7 000 kg (mâles).
Lorsqu'on observe un éléphant d'Afrique en train de marcher, on a l'impression que ses talons touchent le sol. Pourtant, si l'on regarde une illustration de son squelette, on constate que l'os du talon ne touche pas réellement le sol. En fait, sous le talon se trouve un coussinet résistant composé de graisse et de fibres. Ce coussinet amortit l'impact des lourds sabots de l'éléphant lorsqu'ils se posent sur le sol. C'est pourquoi les éléphants sont presque silencieux lorsqu'ils marchent.
La longue trompe d'un éléphant d'Afrique ne contient aucun os. Elle est presque entièrement composée de muscles. L'absence d'os lui permet non seulement de se plier dans toutes les directions, mais aussi de s'étendre et de se contracter.
Éléphant d'Asie
Avec l'éléphant d'Afrique, il fait partie des plus grands animaux terrestres. Les éléphants d'Asie adultes pèsent entre 3 000 et 5 000 kg.
Les éléphants d'Afrique et d'Asie partagent la même structure physique de base. Ils possèdent tous deux des coussinets adipeux ou fibreux sous les talons et une longue trompe sans os. Cependant, leur morphologie présente quelques différences. Par exemple, la forme de leur tête et de leur dos, ainsi que la taille de leurs oreilles, diffèrent.
humain
Travaillons ensemble avec d'autres pour identifier les zones du corps humain où les articulations et les muscles sont particulièrement bien développés.
La bipédie verticale est une caractéristique unique à l'espèce humaine. Aucun autre animal ne marche sur ses deux pattes arrière en gardant le tronc droit. D'autres animaux peuvent aussi marcher sur deux pattes, mais leur tronc et leurs genoux ne sont pas alignés ; il ne s'agit donc pas de bipédie verticale.
La structure osseuse du corps humain est parfaitement adaptée à la locomotion bipède. Par exemple, le bassin, en forme de bol, soutient les organes internes. De même, le fémur n'est pas droit mais incliné d'environ 10 degrés, ce qui permet aux pieds de se positionner directement sous le centre de gravité du corps.
chimpanzé
Parfois ils marchent au sol, parfois ils grimpent aux arbres. Lorsqu'ils parcourent de longues distances, ils marchent au sol. Ils grimpent également aux arbres pour manger des baies et se reposer.
Lorsqu'ils marchent au sol, ils plient les orteils de leurs pattes avant au niveau de la deuxième articulation et posent le dos de leurs orteils au sol. Cette façon de marcher est appelée « marche sur les phalanges ». Leurs pattes arrière sont alors au sol, les talons au sol, comme chez les humains.
Ils sont également très habiles pour grimper en hauteur, notamment aux arbres et aux tours. Leurs pattes avant, comme leurs pattes arrière, présentent un espace entre le gros orteil et les quatre autres, ce qui leur permet de s'agripper aux branches et aux cordes aussi bien avec leurs pattes avant qu'arrière.
kangourou roux
Il s'agit d'un type de marsupial, dont la mère élève ses petits dans une poche marsupiale. Ils vivent en troupeaux dans les prairies australiennes. Ils se déplacent en contractant simultanément leurs pattes postérieures, et non indépendamment.
Que ce soit en marchant ou en courant, les pattes postérieures se déplacent simultanément vers l'avant, et non indépendamment. En marchant, la queue et les pattes avant soutiennent le corps tandis que les pattes arrière gauche et droite avancent en même temps. Même en se tenant sur les seules pattes arrière, la queue soutient le corps.
Lorsqu'ils courent, leurs pattes avant ne touchent pas le sol ; ils se propulsent en avant en sautant avec leurs pattes arrière. Pour maintenir l'équilibre de leur buste, qui a tendance à se pencher en avant, ils étendent leur queue vers l'arrière.
cigogne japonaise
Cet oiseau vit dans les forêts bordées de rivières et de zones humides. Il se nourrit de poissons, de grenouilles et d'insectes près des berges et construit son nid dans les grands arbres. Une cigogne japonaise adulte mesure environ 1,1 mètre de la tête au bout des pattes, et son envergure est d'environ 2 mètres.
Les oiseaux possèdent des ailes dont les pattes antérieures sont recouvertes de plumes, et ils se tiennent uniquement sur leurs pattes postérieures. Cependant, leurs os et leurs articulations sont identiques à ceux des pattes antérieures et postérieures des mammifères.
Le fémur est très court et joue un rôle de soutien près du torse. La zone sous le genou est recouverte de plumes et est peu visible.
Chez la cigogne blanche orientale du Japon, seule la partie située sous le genou est visible de l'extérieur. L'articulation qui se plie vers l'arrière est la cheville.
