ProjetMiticDidabio-11-Molino-Mota-Sorrenti

IUFE: Ateliers MiTIC de la biologie de 2e année (MASE 2 et CSD2)

Projet MiTIC en finalisation par : MMS

Groupe

Fabrizio MOLINO
Gabriel MOTA
Michel SORRENTI

Problématique

L'observation au microscope débouche la plupart du temps sur un dessin d'observation. Dans ce projet, nous allons essayer de casser ce schéma figé qu'est la suite microscope → dessin d'observation en y incorporant la photo numérique. Cette alternative nous permettra peut-être de voir les différents effets (positifs ou négatifs) que peut avoir la photo numérique ou encore comment cet artefact peut nous aider à atteindre les objectifs visés.

Que peut apporter en plus la photo numérique par rapport au dessin d'observation lors d'un travail au microscope ?

Objectifs d'enseignement :

Les savoirs que l'élève doit mobiliser ou construire pour accomplir la tâche (ou les tâches) que l'enseignant propose. Ce qu'il doit savoir faire à la fin de l'activité.

- Savoirs scolaires :

Reconnaître les différentes catégories de cellules sanguines.
Différencier les divers types de globules blancs à l'aide d'un tableau.

- Compétences :

Suivre un protocole.
Utiliser et observer au MO.
Prendre une photographie numérique
Traiter une image au moyen d'un logiciel informatique

Formulation des conjectures et justification par rapport aux objectifs

1. travailler avec leur propre image numérique aura un impact positif sur la motivation des élèves et facilitera ainsi les apprentissages.

2. travailler avec une photographie numérique supprime les difficultés liées au dessin d'observation.

3. tous les élèves partent sur la même base commune et construisent leurs connaissances sur un pied d'égalité.

Contexte curriculaire :

Nous allons faire la passation de notre projet dans trois Cycles d'Orientation (Drize, Sécheron et Colombières).
Il s'agit d'élèves de 8ème, de regroupement A. Les élèves suivent le cours de biologie en demi-groupe.

Thème

La séquence portera sur le système sanguin, plus précisément sur les composants du sang. Nous pouvons également mettre cette séquence en lien avec la notion de cellule déjà étudiée au début de l'année.

Buts

Effectuer une photo numérique de son frottis sanguin.
Légender sa photo numérique et identifier les cellules sanguines présentes en s'aidant de la théorie.

Choix de l'artefact :

La photographie numérique

Table des responsabilités

Phase 1 : les composants du sang

Tâches du maître : introduction et explication sur les fonctions et les constituants du sang
Tâches des cyberprof (...des auteurs derrière l'artefact MiTIC): -
Tâches de l'élève : lire un texte sur les fonctions et les constituants du sang (AdV p.190-191). Répondre à un questionnaire.

Phase 2 : frottis sanguin et photographie numérique

Tâches du maître : explique, encadre et aide les élèves
Tâches des cyberprof (...des auteurs derrière l'artefact MiTIC) :
Tâches de l'élève : suit son protocole, observe ses cellules sanguines au MO, prend une photographie numérique

Phase 3 : travail sur la photographie numérique

Tâches du maître : explique, encadre et aide les élèves
Tâches des cyberélèves (...des auteurs derrière l'artefact MiTIC) : utilisent une image de frottis sanguin
Tâches de l'élève : légende la photographie numérique et identifie les globules blancs présents à l'aide de sa théorie

Articulation prof-médiation technologique

Articulation prof-cyberprof en termes de rôle de l'enseignant présent et des intentions pédagogiques dans l'artefactmédiation technologique. Inscrit dans le tétraèdre pédagogique.

La tâche de l'enseignant consiste à guider les élèves vers les objectifs qu'il a préalablement fixés. Pour cela il aide les élèves à surmonter les difficultés. Il intervient beaucoup lors du travail pratique. Son rôle de guide devrait s'arrêter avec la prise de la photographie numérique où il demande à l'élève de photographier une partie de son frottis sanguin comprenant des globules rouges et au moins deux types de globules blancs.

Lors de la prise de la photographie numérique, il n'y a pas de cyberprof mais un cyberélève : c'est l'élève qui prend la photographie et l'enseignant n'intervient pas dans le processus. On ne peut parler de cyberprof que lorsque l'élève doit légender sa photographie numérique.

Le rôle du cyberprof entre en scène avec l'observation et l'analyse de la photographie numérique personnalisée de chaque élève. De cette photographie numérique, les intentions pédagogiques sont claires : identifier les catégories de cellules sanguines et les types de globules blancs au moyen d'une représentation schématique. Ceci correspond aux objectifs de l'enseignant et développe les savoirs de l'élève (observation de la réalité, compréhension de schémas, lien entre schéma et réalité).

Définitions des modalités de recueil des traces.

Les traces seront relevées par trois moyens:

a. les élèves devront suivre un protocole sur papier sur lequel figurera certaines questions auxquelles ils devront répondre. Ces protocoles seront ramassés en fin d'activité.
b. les élèves devront ensuite effectuer une photo numérique de leur frottis sanguin pour pouvoir la légender. Là encore, ces photos seront ramassées à la fin de l'activité.
c. durant l'activité, les enseignants noteront leurs observations quant au comportement et à l'application des élèves.

Planification permettant l'expérimentation

La première semaine sera consacrée à un cours sur le sang, ses rôles et ses constituants (2x45').
La deuxième semaine sera elle destinée à la partie pratique de la séquence à savoir l'observation du frottis sanguin et la prise de la photo numérique (2x45').
la troisième semaine sera utilisée pour l'observation, le traitement et l'analyse informatique de l'image.

Observations et analyse

Observations en lien avec la conjecture N°1 :

1. travailler avec leur propre image numérique aura un impact positif sur la motivation des élèves et facilitera ainsi les apprentissages.

Les élèves se réjouissaient de pouvoir réaliser cette activité. Beaucoup d'entre eux attendaient ce TP depuis plusieurs semaines.
Une agitation légèrement supérieure à la normale a été relevée, notamment un volume sonore plus élevé et une plus grande indiscipline dans la prise de parole.
La mise au travail a été rapide.
La qualité des photos a été variable en fonction des élèves (remarque d'un élève : "Faire des photos c'est bien, mais la mienne est moche!").
Les élèves ont comparé leur photographie et les ont critiquées.
Les élèves ont semblé contents de voir leurs photos sur ordinateur (les élèves reconnaissaient leur photographie une semaine après leur prise; ils comparaient leurs photos).

Analyse :

Nous pensons que la motivation n'était pas totalement liée au contenu de l'activité, mais plutôt aux moyens techniques mis en place : utiliser le MO et un appareil photographique.
Les élèves se sont montrés soucieux de réaliser des photos nettes et "jolies". Le fait que les élèves aient voulu comparer leurs photographies est positif sur leur motivation à réaliser la meilleure photographie possible.
Le but des élèves était davantage d'effectuer une prise de vue techniquement réussie que d'accorder de l'importance au contenu de celle-ci. Néanmoins, il nous semble que cette motivation a été bénéfique dans la mesure où cela a permis d'augmenter leur implication personnelle lors de cette activité. Nous rappelons que lors de cette activité tout provient de l'élève, il travaille à partir de son sang, qu'il photographiera lui-même par la suite.
Ceci nous amène à faire le bilan de nos observations : la motivation des élèves était portée sur la prise de la photographie numérique. Or, la condition préalable à la réalisation de cette photographie était d'avoir cadré les deux catégories de cellules sanguines (globules rouge et blanc) et d'avoir deux types de globules blancs différents, ce qui correspond aux objectifs d'apprentissage. Ainsi, la motivation des élèves rejoint les objectifs fixés par l'enseignant. Le fait de donner des consignes claires est l'élément fondamental qui permet de faire converger motivation et objectifs d'apprentissage.

Observations en lien avec la conjecture N°2 et 3 :

2. travailler avec une photographie numérique supprime les difficultés liées au dessin d'observation.
3. tous les élèves partent sur la même base commune et construisent leurs connaissances sur un pied d'égalité.

Un certain nombre de difficultés techniques liées à la prise de vue photographique ont été constatées :
- Problèmes de mise au point : les élèves devaient réaliser une double mise au point, la première avec le microscope, la seconde avec l'appareil photographique.
- Problèmes de "flou de bougé" : lors du déclenchement de la photographie, l'effet de "flou" dû à des mouvements de l'opérateur pouvait être important.
- Problèmes de cadrage : les élèves devaient être capables de "viser" la zone à photographier à travers l'oculaire du microscope.
Les élèves ont semblé avoir moins peur de se tromper : le fait de rater la photographie affecte peu l'élève.
La possibilité de réaliser plusieurs tentatives a été utilisée par tous les élèves.
Nous avons relevé des différences de maîtrise tant au niveau de la prise de vue, que lors du traitement de l'image sur ordinateur.
Lors de l'utilisation de l'ordinateur, un temps plus important que prévu a été consacré aux explications techniques du logiciel.
Plusieurs élèves nous ont fait remarquer qu'ils préféraient prendre une photographie car ils prétendent ne pas être à l'aise avec le dessin.

Analyse

Les quelques difficultés rencontrées par les élèves lors de la prise de vue ont été surmontées. Le fait de pouvoir réaliser plusieurs essais a sans doute été déterminant. Ainsi, les élèves ne semblaient pas trop inquiets de rater une photographie car ils savaient qu'ils pourraient recommencer si le résultat ne leur convenait pas. Cette opportunité a également ouvert la porte à la dérive suivante : celle d'être peu concentré sur leur travail et miser sur un coup de chance pour atteindre leur but. (faire un peu n'importe quoi, et si ça marche, alors tant mieux, sinon on retente le coup)
Ce sentiment déresponsabilisant est lié au fait que c'est un appareil qui "fait le travail". Ceci a été mis en évidence par certaines remarques : "il est bête ce machin, c'est tout flou!", "il (l'appareil photo) ne réussit pas à faire net". Si cette impression peut paraître négative, il nous semble que cela a plutôt favorisé les critiques entre élèves. En effet, une critique est plus facilement acceptée si la responsabilité de la personne à qui elle est faite n'est pas totale, et si celle-ci peut essayer à nouveau de faire mieux.
Nous pensions que la photographie contenait moins de problèmes que le dessin d'observation or nous nous sommes aperçus des difficultés techniques ont été constatées lors de la prise de vue et lors du traitement de l'image.

Pour revenir aux conjectures, il nous paraissait juste de dire que la photographie numérique serait plus simple pour recueillir une trace du travail d'observation car elle supprime les difficultés du DO. Maintenant, après passation de la séquence et analyse de nos observations, nous nous sommes rendus compte que la photographie apporte d'autres difficultés, notamment lors de la prise de vue et lors du traitement de l'image. Ce sont ces nouvelles difficultés qui font que les élèves ne partent pas tous du même niveau. Les deux variables principales sont la capacité à prendre correctement une photographie et la maîtrise en informatique.

Synthèse et retour sur la problématique

Lors de notre réflexion initiale sur cette problématique, nous considérions la photographie et le dessin d'observation comme deux moyens différents de parvenir à la même finalité, et nous les avions en quelque sorte mis en opposition l'un avec l'autre. Au fil de la passation de notre séquence et au gré de nos observations, nous avons progressivement réalisé que les outils cognitifs utilisés par les élèves dans ces activités sont les mêmes mais n'interviennent pas au même moment. Le DO est l'aboutissement d'un processus réflexif d'observation et d'analyse tandis que la photographie numérique en est le début. En effet, le DO est le point d'arrivée de l'activité, c'est le produit aboutit et terminé car sa réalisation n'est possible que par une observation attentive et une interprétation de cette observation. La photographie représente le point de départ car une partie du travail cognitif reste à faire. Ceci par le fait que l'on prête davantage d'importance au général qu'au particulier. L'observation est donc plus large et par conséquent moins axée sur le détail. Il serait alors judicieux de donner un questionnaire ou une liste de tâches à accomplir en complément de la photographie numérique pour en saisir tous les aspects.

L'utilisation de l'un ou de l'autre de ces moyens (ou des deux) va dépendre de la situation et du sujet traité.
La photographie numérique a comme caractéristiques d'amener à un résultat en couleur qui a le pouvoir d'être remanié via un logiciel informatique (recadrage, agrandissement, modification graphique, ajout de texte, etc...). La photographie numérique est également utile lorsque les difficultés du dessin sont trop importantes (objets en trois dimensions, effet de perspective, d'ombrage, etc...) ou lorsque que plusieurs prises de vue sont nécessaires, par exemple pour décrire un phénomène complexe ou dynamique. En effet, la photographie numérique peut être utilisée en quantité quasi illimitée et ce extrêmement rapidement. Elle est aussi un bon moyen de communication qui donne une grande marge de manoeuvre dans l'exploitation et la modification de la production.
Quant au dessin d'observation, son aboutissement demande un temps de travail conséquent. Il requiert une concentration et une observation attentive de l'objet à dessiner plus grande que la photographie numérique ; il nous paraît idéal pour la compréhension et pour l'intégration des éléments sélectionnés par l'enseignant.

A présent, nous soutenons l'idée que l'un n'est pas meilleur que l'autre. Ce qui est réellement important, c'est le cheminement réflexif, le raisonnement, la mobilisation des connaissances et l'effort cognitif que l'élève va devoir fournir lors de l'activité. Ainsi donc, nous pouvons conclure que, selon notre analyse, le DO et la photographie ne sont que des moyens d'atteindre nos objectifs d'apprentissage et non un but en soi.
Par conséquent, après passation dans nos classes, analyse des observations, nous pensons que notre problématique pourrait être reformulée de la sorte :

Dans quelle situation utiliser la photographie numérique ou le dessin d'observation afin de faciliter l'apprentissage des élèves dans le cadre d'un cours de biologie au Cycle d'Orientation.

Au vue de notre nouvelle problématique et pour faire un retour sur notre séquence, nous pensons que la photographie numérique n'a pas apporté d'avantages conséquents qui justifiaient la nécessité de son utilisation. Certes, la photographie numérique permet par exemple la couleur et le zoom, mais ces deux éléments ne sont ni indispensables ni ne procurent de gains importants par rapport au DO. En effet, nous pouvons atteindre nos objectifs d'apprentissage (différencier les globules rouges et les globules blancs et identifier deux types de globules blancs) sans forcément recourir à la numérisation de l'observation.

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