| Datum : |
17/09/2003 |
| Name : |
Analyse de la qualité biologique des eaux
Analyse der biologischen Wasserqualität
Analysis of the biological water quality |
| Ursprungsversion : |
Franzosische |
| Projektpartner : |
Université de Liège |
| Schulniveau(s) : |
15/16 - 18/19 Jahre
Hochschulen
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| Themenbereich(e) : |
Naturwissenschaften - Biologie
Naturwissenschaften - Chemie
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| Weiterbildungsachse für Unterrichtende |
Mit den TIC arbeitenEinen realen oder virtuellen Versuch als Experiment in Gang bringen |
Thema(en) und Subthema |
> Flora : Aquatisch - Mikroskopisch - Qualitätsindices
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| Kurze Beschreibung der Aktivität: |
En exploitant le logiciel de simulation VIRTVAL on peut à partir d'un bassin versant naturel occupé par les forêts, réaliser différents aménagements après déboisement (construction d'habitats avec ou sans station d'épuration, mise en place de cultures ou de pâturages) et en évaluer l'impact à partir des peuplements d'algues diatomées, bio-indicateurs très sensibles à la pollution et à l'eutrophisation. Une fois les aménagements réalisés, on peut établir des points de prélèvements. Un clic sur chaque point fournit l'assortiment de diatomées en équilibre avec les caractéristiques chimiques de l'eau. Une clé permet l'identification des diatomées à partir de dessins. Une fois le relevé terminé, on obtient l'indice de qualité et au terme de l'exercice, la carte de qualité du bassin versant.
Ausgehend von einem virtuellen, natürlichen, mit Wald bedecktem Einzugsgebiet ist es möglich verschiedene Landnutzungen in die Landschaft einzufügen (Wohngebiete mit oder ohne Kläranlage, landwirtschaftliche Kulturen oder Viehweiden). Anschliessend können anhand der vorkommenden Kieselalgen-Arten die Auswirkungen der Landschaftsveränderungen untersucht werden. Kieselalgen sind empfindliche Bioindikatoren für Gewässerverschmutzungen und Eutrophierung. Punkte für Probenahmen können ebenfalls frei gewählt werden. Durch Anklicken dieser Punkte erhält man die der jeweiligen Wasserqualität entsprechende Garnitur an Kieselalgen. Anhand eines illustrierten Bestimmungschlüssels können die Kieselalgen bestimmt und anschliessend Indices der Wasserqualität berechnet werden. Daraufaufbauend wird eine Karte des Einzugsgebietes mit Angabe der Wasserqualität erstellt.
It is possible to include the different ways of using land in the countryside in the learn activity, depending on a virtual, natural catchment area covered by woodland ( Residential areas with or without a purification plant, agriculture or pastures). Afterwards one can investigate the effect on the landscape with the help of brown algae that is to be found in that area. Brown algae are sensitive biological indicators for water pollution and eutrophication. Spots for samples can be chosen freely. By clicking on these spots one can see the brown algae according to the respective water quality. Afterwards a map of the catchment area is to be assembled showing the specification of the water quality.
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| Zielsetzungen in Beziehung in Bezug auf die ensibilisierung für das Wasser : |
Conscientiser les élèves et étudiants sur l'impact de tout aménagement du territoire et les responsabiliser avant leur entrée dans la vie professionnelle. |
| die pädagogischen Kompetenzen |
Die Fachkompetenzen
1.1 die ökologischen Zusammenhänge des Wassers verstehen
1.3 Anwendungswissen erlangen
1.4 wasserbezogene Analysemethoden lernen (künstlerisch, wissenschaftlich, etc.)
Die Methodenkompetenzen
2.1 suchen, auswählen, Ideen, Informationen, Entdeckungen und erworbene Kenntnisse zusammenfassend darstellen und präsentieren
2.2 sich Fragen stellen, Fragen stellen, Problemstellungen definieren
2.3 logische Schemata erstellen, analysieren und interpretieren (z.B.: Zusammenhänge, vernetztes Denken)
2.9 von der Theorie zur Praxis kommen und umgekehrt
Die sozio-kommunikativen Kompetenzen
3.2 in einer objektiven Art und Weise argumentieren (indem Werturteile vermieden werden)
Die Personalkompetenzen
4.3 sich des eigenen Lernprozesses bewusst sein und ihn organisieren
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| Voraussetzungen : |
Notion d'écosystème, de chaîne trophique, de chimie minérale et organique, d'écologie des espèces, de classification des êtres vivants, de manipulation d'une clé d'identification et d'un ordinateur. |
| Didaktisches Material : |
Peu d'écoles disposant de bons microscopes, l'activité est conçue pour être menée en salle informatique (PC et MAC), des séquences filmées montrant le travail préalable sur le terrain et l'aspect des algues diatomées. Toutefois, si un microscope assez performant (bonne optique, bon éclairage, objectif d'au moins 40 x) est disponible, l'enseignant peut faire une sortie sur le terrain, prélever le biofilm sur les pierres puis faire observer les diatomées vivantes et(ou) traitées.
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| Organisation der Aktivität : |
En fonction du nombre d'ordinateurs, activité individuelle ou par deux.
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| Ablauf : |
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Einführung : |
Comment étudier l'impact de plusieurs aménagements sur la qualité de l'eau d'un bassin versant?
En exploitant le logiciel de simulation VIRTVAL et face à un bassin versant présentant différentes rivières, l'élève peut évaluer la qualité des eaux au préalable. Ensuite, il choisit d'aménager tout ou partie du bassin en zones agricoles et (ou) en zones d'habitat couvrant différentes surfaces. De ce fait, il introduit dans le milieu différentes sources de pollution. Il peut, à partir d'un bio-indicateur, évaluer leur impact et tenter de le minimiser en diminuant les fertilisants ou en construisant une station d'épuration.
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Ablauf der Aktivität : |
On commence par une introduction théorique situant la place des diatomées dans l'écosystème, leur morphologie très particulière (séquences vidéo), leurs exigences écologiques et l'exploitation de leur capacité d'intégration des facteurs du milieu pour évaluer, par calcul d'un indice, la qualité des eaux courantes (relation chimie de l'eau-géologie, impact des aménagements anthropiques).
On accède ensuite à un bassin versant.
Via le logiciel, chacun des 3 sous-bassins peut être aménagé différemment.
Des points de prélèvement permettent de chiffrer avec l'indice l'impact des aménagements à partir des peuplements de diatomées présents sur les cailloux. |
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Vergegenständlichung : |
Après l'exercice qui différera chez chaque étudiant, on obtiendra différentes cartes de qualité à imprimer. La discussion permettra de quantifier les impacts de chaque aménagement séparément ou de combinaisons d'aménagements (par exemple une zone de culture + une zone d'habitat).
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Bewertung : |
L'évaluation de l'apprentissage portera sur les thèmes suivants:
- Relation roches et sols (type d'eau - utilisation du sol)
- Notion de bassin versant
- Notion d'état naturel
- Impact des aménagements sur les cours d'eau (habitat - agriculture)
- Rôle d'une station d'épuration
- Relation composition de l'eau - diatomée (notion de bio-indicateur)
- Morphologie et biologie des diatomées
- Identification des diatomées (utilisation d'une clé de détermination)
- Notion d'autoépuration
- Notion de gestion durable en bassin versant.
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Verallgemeinerung : |
L'écologie est une science d'une grande complexité car elle fait intervenir tous les facteurs jouant sur la distribution des êtres vivants.
L'enseignement de VIRTVAL, qui exploite les grands principes des interrelations sol-eau-action humaine-algues, peut être transposé, mutatis mutandi, dans tout autre écosystème (air-lichens, accumulation des métaux lourds par les mousses des cours d'eau, ...).
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