Modéliser la sélection naturelle chez les pinsons publié le 22/10/2021

Mise en œuvre de la l’activité, la phase ludique du jeu

Matériel pour la modélisation

Matériel de modélisation.

Les élèves jouent en trinômes

• Trois types de "graines" sont placées dans une bassine de dissection, des billes d’argile, des petits pois et des grains de riz.
• Trois pinces sont disponibles, une pince en bois de labo, une pince à linge, une pince fine à épiler.
• Trois couvercles de boîtes de Pétri, les élèves y déposeront leur graines
• Trois dés
• Un bécher de 250 mL
• Un chronomètre ou les portables des élèves
• Une calculatrice ou les portables des élèves
• Un ordinateur

Lancement de l’activité

Associations pinsons et pinces.

Au sein des trinômes, chaque élève choisi une pince et "devient", le temps de la séance, un pinson qui doit se nourrir dans le milieu afin de pouvoir se reproduire. La quantité de graines récoltées détermine le nombre d’œufs qui seront pondus à chaque tour de jeu.

Au signal du professeur, sur une durée de 20 secondes (une génération), il faut attraper un maximum de graines en utilisant uniquement sa pince (faisant office de bec).
Chaque élève compte ses graines, les reporte dans un tableau papier distribué. Il lance également son dé et note le score dans le même tableau.

Tableau jeu 1.

Tableau jeu 2.

Il y a deux phases dans le jeu, avec une règle adaptée à la dérive génétique (jeu n°1) et une règle adaptée à la sélection naturelle (jeu n°2). Chaque jeu dure durant 10 générations, donc 10 fois 20 secondes.

Durant ces phases de jeu, aucun calcul n’est demandé, seules les deux premières lignes des tableaux sont renseignées, même si les élèves ont toutes les informations pour les compléter intégralement, il est préférable de différer les pérégrinations mathématiques pour ne pas inhiber l’émulation liée au picorage effréné dans les bassines.
Les calculs seront réalisés à la fin des manipulations, puis les élèves devront produire un graphique récapitulant les résultats du trinôme.
Le graphique illustrera l’évolution du nombre total de pinsons pour les 3 espèces, au fil des 10 générations.

Durant le jeu, les élèves peuvent se nourrir de n’importe quelle "graine", du moment qu’il l’ont attrapée avec leur pince. Bien entendu, pinces et graines ont été choisies méticuleusement de façon à ce que :

• La pince de labo (gros bec) attrape facilement les billes d’argile, les petits pois sont accessibles. Par contre, impossible de prendre des grains de riz.
• La pince à linge (bec moyen) récupère assez facilement les petits pois, beaucoup plus difficilement les billes d’argile et les grains de riz sont inaccessibles.
• La pince fine (bec pointu) doit avoir une petite ouverture, il faut vraiment les pinces de labo de petite taille. C’est le seul pinson à pouvoir se nourrir des grains de riz, les petits pois sont facilement saisissables mais impossible d’attraper les billes d’argile.

Il y a donc de la compétition pour se nourrir, quelle que soit la pince (forme du bec) choisie.