DidabioProjetDeVeveyChakparonianOld

imprimer pdf
DidabioProjetDeVeveyChakparonian09

Notre version précédente était la préparation de tout le:

CHAPITRE "Génétique"

Durée: environ 7 semaines

La leçon retenue pour le projet didactique est délimitée par les flèches >>>>> Leçon didactique <<<<< et reprise plus bas!

Objectif d’apprentissage : Qu'est-ce qu'un GENE?

Concepts:
Compréhension de base (selon Hounsell):
macromolécules : protéines, ADN, ARN, lipides, sucres
molécule ADN d'un point de vue chimique
molécule ADN d'un point de vue informatique
séquence et termes dérivés
information génétique au niveau moléculaire
information génétique au niveau informatique
gène, ORF
ARN messager
code génétique
transcription
traduction
le dogme central
réplication
même information génétique dans toutes les cellules d'un organisme
régulation

les déterminants génétiques sont des gènes et des éléments de régulation
le phénotype est lié à la production régulée de protéines (renvoi à Mendel)


Compréhension avancées:
pouvoir expliquer une maladie génétique
pouvoir prédire l'impact d'une mutation
pouvoir appliquer le dogme central à d'autres organismes (comme les rétrovirus)

Compétences (de base et avancées):
pouvoir interpréter les expériences cruciales (sic!) de biol mol
pouvoir critiquer les croyances populaires (par ex. véhiculées par Hollywood ou médias)
savoir traduire...

Degré: collège 3 DF

Problématiques didactiques possibles:
côté prof:
Les élèves ne sont pas appelés à réfléchir activement sur ces questions: ce sont nous qui nous posons ces questions en praticiens réflexifs

côté élève:
(1) création de modèles pour expliquer un processus complexe
(2) amour de la définition: aide et limites
Comprendre l'utilité et les limites des deux processus qu'on leur fait faire souvent en classe sans se poser de question à quoi cela sert


Buts de l'élève:
se mettre dans la peau de prix Nobel: analyser les expériences clés
créer un modèle analogique qui explique le principe central de la biol mol - ou s'approprier et critiquer le modèle analogue des profs = compléter le modèle
(à moyen terme) préparer un poster (peer reviewed in a poster session) sur l'un des sujets:


Motivations de l'élève:
se mettre dans la peau de prix Nobel
critiquer le modèle du prof
comprendre le film GATTACA
jouer dans un épisode de la série CSI
lire Fred Vargas "Sous les vents de Neptune"
pouvoir critiquer la transfection du SpiderMan
pour les fillettes et autres intéressés: comprendre la vie de
Grégory Lemarchal qui a souffert de mucoviscidose


Programme
1) Mendel bases + monohybridisme
2) Mendel dihybridisme
3) Descente aux molécules: cours de biochimie en résumé.
Identification de la nature de l'information génétique (rappel de la génétique de Mendel). Postulat: GENE = UNITE de l'INFO GENETIQUE
Travail par petits groupes: quelle molécule peut stocker/transmettre l'info? suivi d'une présentation et de la confrontation des hypothèses. Si tlm soutient la piste ADN, exiger des preuves ou des expériences probantes.
a) Les élèves jouent avec des modèles de molécules et tentent de trouver la molécule qui se prête le mieux au transfert ou au stockage d'info; distinguent dans sa structure où est "écrite" l'info génétique. Débat: défendre son point de vue.
b) Les élèves analysent les expériences historiques ou hypothétiques qui démontrent que l'ADN encode les protéines et est transmis comme info génétique.
Débat.

4) Synthèse par le maître/par les élèves. Présentation du dogme central dans la cellule, sans analogies. Présentation des variantes du dogme (virus, rétrovirus etc.) pour mieux se l'approprier.

>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> Leçon choisie pour le cours de didactique: 1h (max 2h) et développée plus bas.

5) Relier les concepts du dogme central avec la cellule par un modèle
Travail en commun ou par petits groupes:
Expliquer la problématique de la modélisation.
Proposer un exemple de modélisation: par ex., homme=ville; dans ce cas-là, les vaisseaux = transport = donc autoroute etc.)
Appel à propositions "Comment modéliser le dogme central dans la cellule?" Analogies? Métaphores? Modèles?
Faute de propositions: travailler sur qqs modèles, comme usine, cuisine, ordi etc. donné par le prof
Activité par groupe de 3-4:
Retrouver les acteurs du modèle et leur rôle (sur une feuille à remplir/colorier, voire oralement).
Discussion sur la base des correspondances trouvées.
Tester les modèles:
- défendre le modèle choisi (ou proposé) devant les autres en mettant en parallèle la cellule et le modèle
- trouver les limites de l'applicabilité du modèle par soi-même et à l'aide des autres et du prof.
Pour cela, répondre aux questions du groupe et du prof qui mettent le modèle à l'épreuve.
Conclure sur l'utilité des modèles et leur limite.

<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<

Suite du programme

Donner les consignes pour les posters
6) résumer / analyser / travailler sur le modèle / analogie / introduire les concepts manquants
7) présenter les posters + défense des posters et interro orale = épreuve



Formats pédagogiques

Le cours permet les formats suivants:
1) IBL: modèles moléculaires et expériences cruciales à étudier par les élèves.
réveille la curiosité

2) Partie frontale: synthèse. Utiliser la présentation à transposer Intro et Dogme +.
nécessaire pour la mise en commun et le rééquilibrage.

3) IBL: modèle analogique, analogie entre cellule/noyau/chromosomes... et usine/bibliothèque/livres : une partie sera donnée et une partie devrait être trouvée par les élèves sur une fiche/schéma ad hoc
à partir des connaissance de la cellule et de la partie frontale, leur travail autonome permet de mieux s'approprier les concepts
vérification des connaissances et compétences de base

4-moyen terme) PBL: analyse de ce que c'est que l'info génétique + comment fonctionne le dogme central
vérification des connaissances et compétences avancées


Évaluation du CHAPITRE
L'évaluation nous semble couler de source:
Les élèves doivent retenir les concepts de base (cf. ci-dessus) et savoir les utiliser pour expliquer des phénomènes allant du simple au complexe. L'évaluation sera donc basée sur -
1) récit possible autour des définitions: (Mikhail: je ne donne jamais de récit à recracher les définitions, mais je conçois volontiers une récit où il faut critiquer les définitions proposées ou carrément trouver des erreurs dans les définitions et les justifier ou encore comprendre un texte à partir des définitions apprises)
2) le poster sera évalué en fonction de la qualité de la recherche et de la pertinence des explications
3) l'épreuve contiendra un problème du monde réel, formulé en termes scientifiques (maladie génétique, OGM, dépistage, etc.) auquel il faudra trouver une solution ou un début de solution, formulé en termes scientifiques.
3bis) On peut envisager un exercice ou un texte profane contenant des erreurs que les élèves devront ré-expliquer en utilisant un vocabulaire scientifique précis en corrigeant les erreurs.

Leçon choisie pour le projet:

Relier les concepts du dogme central avec la cellule par un modèle
Travail en commun ou par petits groupes:
Expliquer la problématique de la modélisation. Discuter de l'omniprésence des modèles qui représentent de manière simplifiée des concepts difficiles à saisir immédiatement. Savoir utiliser une métaphore pour expliquer un phénomène est parfaitement scientifique et utile dans la vraie vie.
Proposer un exemple de modélisation: par ex., si homme=ville; dans ce cas-là, les vaisseaux = transport = donc autoroute, route cantonale etc.
Appel à propositions "Comment modéliser le dogme central dans la cellule?" Analogies? Métaphores? Modèles?
Faute de propositions: travailler sur qqs modèles, comme usine, cuisine, ordi etc. donné par le prof
Au pire: commencer par chercher l'erreur dans des phrases qui sont erronées parce qu'elles représentent mal le principe central (par ex.: l'ARN-polymérase ou le ribosome interprète la séquence. Interprète ou transcode? Pourquoi? On voit que le langage est métaphorique...)
Activité:
Retrouver les acteurs du modèle et leur rôle (sur une feuille à remplir/colorier, voire oralement).
Discussion sur la base des correspondances trouvées.
Tester les modèles:
- défendre le modèle choisi devant les autres en mettant en parallèle la cellule et le modèle
- délimiter l'applicabilité du modèle.
Pour cela, répondre aux questions du groupe et du prof qui mettent le modèle à l'épreuve.
Conclure sur l'utilité des modèles et leur limite.

Concepts travaillés dans la leçon:
de base:
cellule, noyau, cytoplasme etc.
gène, ORF
ARN messager
(rétro)transcription
traduction
le dogme central
réplication
même information génétique dans toutes les cellules d'un organisme
régulation (à voir le niveau du détail)

avancés (évntlmt):
pouvoir appliquer le dogme central à d'autres organismes (comme les rétrovirus)

Mini-objectifs de la leçon:
Intégrer le gène dans la vie d'une cellule

Problématique didactique:
modélisation : choix/élaboration du modèle analogique comme vu en cours de P. Schneeberger le 17.11 sans créer de nouveaux obstacles didactiques

But de l'élève:
créer un modèle analogique qui explique le principe/dogme central de la biol mol - ou s'approprier et critiquer le modèle analogue des profs = compléter le modèle


Motivation:
Se permettre des idées farfelues
Surtout, s'aider à relier entre eux les concepts qui seront utilisés dans le poster/autre type d'épreuve

Format pédagogique

IBL: trouver un modèle qui établisse une analogie entre cellule/noyau/chromosomes... et ce qui leur paraît possible (sinon, travailler sur un modèle proposé: cellule = usine ou cuisine ou ordi, une partie sera donnée et une partie devrait être trouvée) à élaborer sur une fiche/schéma ad hoc)
à partir des connaissance de la cellule et de la partie frontale, qui résume leur analyse des expériences historiques, leur travail semi-autonome permet de mieux s'approprier les concepts et de les relier entre eux
vérification des connaissances et compétences de base



Grille des objectifs:
Voici le tableau par phase d'activité, mis à jour le 8 jan 09. NB: le serveur home.etu.unige.ch est souvent en panne!


''Commentaires -compléments seulement - du FU 13 I 09


Ok la problématique 1 est donc clairement choisie (F.Lo)



Nous avons fini par choisir la (1), inspirés par le cours de P. Sch., mais nous allons encore réfléchir sur les références théoriques concrètes.
didabiolo) le risque est grand de se focaliser sur le produit (construire une leçon) plutôt que sur les apprentissages Perrenoud, P. (1995): comment transposer des savoirs de recherche en savoirs en classe... c'est à dire la problématique !
Il faut garder à l'esprit que vous serez évalués non pas sur la séquence elle-même, mais sur sur ce que vous arrivez à tirer comme modèle d'action "Théorie" étayé par l'analyse ce que vous aurez mis en place (Un modèle qui aide sans créer de nouveaux obstacles didactiques) une évaluation de ces obstacles et aides à la compréhension est donc à prévoir (prochain atelier)

L'évaluation de la modélisation, à mon avis, est nécessaire pour voir à quel point l'élève arrive à jouer avec les concepts, à les lier, et à voir les limites des relations qu'il entrevoit; elle sera faite par les pairs, par lui-même et validée par le prof. En soi, l'activité est un détour facultatif; il est vrai qu'on pourrait passer directement à l'application du dogme central à un problème réel. Toutefois, l'idée de jouer avec les concepts en les reliant par des métaphores ( = modèle textuel) semble tomber sous le sens pour les futurs non-scientifiques (classe DF). MK SdV
elle est inhabituelle en sces. expé. (qui partent souvent des données expé.) mais suggérée par plusieurs travaux en SED F.Lo

Nous avons refait une grille à 4 colonnes mais déjà on pourrait relever que les concepts de base sur lesquels se concentre la leçon seront un prérequis pour l'activité et leur incompréhension devrait apparaître lors de la modélisation et surtout lors de la mise à l'épreuve des modèles. Question: faudrait-il énoncer comment nous prévoyons de juger de la compréhension en fonction des réponses de l'élève pour toutes les hypothèses?
Mik: Hors projet mais je crois que pouvoir défendre une définition et en critiquer une autre exige qu'on comprenne ce qui se cache derrière le texte.
Sab + Mik: On est les deux d'accord qu'il faudra bien les lancer et les guider pour qu'ils jouent le jeu de la modélisation par eux-même. S'ils sont trop rétifs, on pourra se contenter de critiquer le modèle de l'usine. If all fails, let it be a challenge!

ce n'est pas gagné d'avance, mais jouable. Pourrait-on imaginer une mise en scène, un article, une info. actuelle (lien avec le monde extra-scolaire) ou que des évènements de classe antérieurs (contradiction / discussion / difficultés à comprendre etc ) soient le point de départ ?

Sur la séquence elle-même : je suggère de prendre des mesures pour éviter que le débat d'idées devienne un débat de personnes ( p. ex. écrire les modèles sur des Post-it et les coller au mur ou au tableau comme proposé et les grouper par similitudes pour dissocier l'idée de la personne : les identifier sans référence aux personnes )

F.Lo



Interview avec David Shore