SavoirenseigneDidabioC09

Projet Didabiolo de Sabine de Vevey et Mikhail Chakhparonian, maîtres en formation FORENSEC

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Savoir enseigné







Biochimie: 1 heure pour introduire les biomacromolécules




Gène trop abstrait: recherche de pistes pour aider la compréhension - modélisation?




Mendel <-> molécules: renvois permanents, exercices utilisant les deux logiques




Régulation génique: "Pourquoi les cellules d'un organisme sont si différentes alors qu'elles ont le même génotype?"




Défi à relever: expliquer un sujet complexe en donnant envie d'approfondir plutôt que résumer le savoir à mémoriser






L'essentiel en bref: ce que nous retenons du savoir discuté avec le chercheur


Concepts développés dans la séquence

Compréhension de base:


cellule et ses organites: fonctions
macromolécules : protéines, ADN, ARN, lipides, sucres
leur rôles dans la cellule
exemples de réactions biochimiques
molécule ADN d'un point de vue chimique
molécule ADN d'un point de vue informatique
séquence et termes dérivés
principe de complémentarité
information génétique au niveau moléculaire
information génétique au niveau informatique
gène
ARN messager
code génétique
transcription
traduction
le dogme central; flux d'information
réplication
même information génétique dans toutes les cellules d'un organisme
régulation (onto= différenciation, phylo= spéciation; métabolisme; mécanismes)

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

Au minimum, l'élève doit apprendre le dogme central:
ADN --transcription-> ARNm --traduction-> protéine --catalyse-> réaction chimique

| réplication
V
ADN : seul l'ADN est transmis de génération en génération



Compréhension avancée:

pouvoir expliquer un cas de mono- di-hybridisme avec des concepts de la biol mol
pouvoir expliquer une maladie génétique
pouvoir prédire l'impact d'une mutation sur la vie d'une cellule
pouvoir appliquer le dogme central à différents organismes

Compétences (de base et avancées):__

pouvoir interpréter les expériences cruciales de biol mol
pouvoir expliquer une maladie génétique
pouvoir expliquer une méthode de biol mol (par ex. PCR, empreintes génétiques) et l'appliquer à un problème


Les éléments en gras sont activement développés durant la séquence; les autres concepts débordent sur d'autres leçons.




Ce que nous retenons


La leçon à analyser sera axée probablement sur l'explication du dogme central.

Point de vue David Shore commenté
0. David est plus précautionneux que nous. Il avait déjà fait de la transposition didactique dans sa tête pour le niveau collège; de plus c'est un prof qui a le souci de bien expliquer et non un scientifique fou caricatural qui aurait rendu le projet plus évident car plus stéréotypé. Comme Mikhail avait travaillé dans ce domaine il n'y a pas si longtemps, c'est lui qui a plus de difficulté à adapter le niveau aux exigences du collège et la discussion avec David tourne en bonne partie autour du niveau où il faut placer la barre. Sabine apporte son sens du perfectionnisme, de la structure et de la clarté.
1. Concepts nécessaires pour la gén mol:
- Biochimie des macromolécules ce pré-requis n'est prévu nulle part: prévoir 2-3 heures en classe de frontal.
- Simplicité de la molécule ADN contrastant avec la complexité du msg encodé: prévoir une activité le mettant en évidence: quelle biomolécule permet d'encoder un message linéaire?
- Le dogme central comme base de toute explication (les récentes découvertes lui paraissent comme la cerise sur le gâteau): ADN et ARN , prots: correspond au cœur du savoir prévu pour les 3DF par le programme
- Unicité plus importante que supposé de tous les êtres vivants relevée par l'ADN: cerise sur le gâteau
- Régulation , : prévoir des cas curieux, des exercices de réflexion; savoir avancé
2a. Concepts centraux qui manquent (même à l'uni):
- La notion de gène reste floue (on est tous d'accord qu'elle dépend du point de vue): axer les activités sur ce point
2b: Compétences qui manquent:
- Tests de complémentation (revient plusieurs fois dans la discussion!!): ce savoir très pointu n'est pas pertinent aux élèves DF, même s'il met bien en évidence le lien entre la gén classique et moléculaire.
- Lier les expériences Mendel aux bases moléculaires : prévoir des exercices qui font ce lien TOTALEMENT ABSENT dans plusieurs manuels et méthodes: archaïsme historique!!
3. Suggestions:
- utiliser des métaphores (ex.: génome=biblio / chromosome=tome / gène = énoncé / ARN = photocopie d'une page / protéines = travailleurs / cellule = usine);
- utiliser les animations qui se trouvent sur youtube
- revenir sur les premiers replicators qui étaient les ARN (avancé) : trop pour les 3DF


Difficultés envisagées (entre autres)
- Passer de Mendel à la biol mol
- Comprendre toutes les définitions du gène (fonctionnelle, génétique, séquentielle, évolutionnelle, etc.)
- Comprendre ce que c'est réellement l'information encodée dans les gènes/ les déterminants génétiques
- Comprendre les enjeu de la biol mol sans les bases solides de biochimie

Les savoirs principaux identifiés et le travail de découpage des savoirs


Ce que nous retenons doit constituer NON PAS un savoir abrégé mais un savoir élémentaire
(référence à la conf. de Profession enseignante, DEC 2008 / même sans références, cela va de soi... comme généralement en sciences de l'éducation)
Difficulté pour l'enseignant: expliquer simplement un sujet si complexe et donner envie d'en savoir davantage et non pas résumer le savoir à mémoriser sans atteindre la compréhension.



Annexe:

Leçons précédentes:

Reproduction
Génétique mendélienne: monohybridisme, dihybridisme.

Concepts acquis:

parents - enfants
hérédité / flux de l'information héréditaire
déterminant génétique / gène / allèle
génotype / phénotype
chromosomes
ségrégation indépendante / liaison génétique
gènes arrangés sur les chromosomes comme des billes sur un collier.
Termes à éviter à ce stade: ADN

Représentations initiales (pressenties et dégagées lors des leçons précédentes)

- Le concept de gène reste flou
- Les liens entre les phénotypes et la vie de la cellule sont difficiles à faire

Confirmation dans la littérature des difficultés envisagées:

http://www.springerlink.com/content/p1183126146n4553/fulltext.pdf

En somme: chez les étudiants:
- le lien complet entre le génotype et le phénotype ne se fait pas car doit enjamber plusieurs niveaux séparés dans leur tête;
- le lien entre le caractère et sa ségrégation d'une part et les mécanismes moléculaires d'autre part ne se fait guère et ce dans les deux sens (notre interprétation: manque de bases de biochimie?)
=> la connaissance est parcellaire


Sabine de Vevey & Mikhail Chakhparonian

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Créé par: Chakhparonian_M dernière modification: Mercredi 20 of Mai, 2009 [19:09:56 UTC] par De_Vevey-Soudan_S