ARTheque - STEF - ENS Cachan | Les concepts structurants en biologie

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LES CüNCEPrS STRUCTURANTS EN BIOLOGIE

Raul Pedro GAGLIARDI Laboratoire de Didactique et

Epistérnologie des Sciences

Université de Genève

Résumé:

Certains concepts déterminent des transformations du système cognitif, les concepts structurants. Dans ta biologie il y a une série des concepts relationnés qui sont discutés en fonction de l'enseignement.

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L'-' s, -~, r ' , , ; : : _,_ --"~-'-- 'Ar; ;~_,r o;=Jns lac:ue..L-iE::' 1,,1 '-"~~:J. C Clrl:-' 1_t:S ;)~ ~ r:i l,~~-1H' c'1eux.

La 8uissance des conceDes

~~-l tessence d:.=? __0:. ~ c::~••.~'.::. a

-!:~ivÉ '.'2 S :: Cf:n e ,..-.:.i_c'1~ ~:u

:1,F'~ _=- :;,. •

(3)

~:cire (ou ~~5 concspts =ui COflstituent le r~seau m~ntionn~ par Douglas

\~oF~tadte0ne ~er~ettent DeS l'int6gr2tion de n'importe Duel conceot.

LI

!

a j2$ =cnceots oui ont Desoin d'une transformation du cadre conc~p

tuel Dour couvoir @tre incorDor~s.

flSJnCeDt s"::ructur2ilt".

- pn~nc~2nc de tr2risformation du système cognitif peut @tre com~ris

r-:-;:JS cn3C1U~ 21~'oI~ent: I1re"Clit.T~ uile signification et "0,3T~iciD~·'!

~=iJu~~~~ J~s 5ior'ific6tion~ aux autres 01~ments~

,~ ~ad:e c~ri=e~tu?l est incomo2~ible avec un concect, celui-ci

~2 ~eut ~'~S ~trE intégr! perce Gue le système cognitif nE peut lui

introdu~t de nouv~l 92

_~5tri~ti0ns et prcvoQue 12 ~tansfcrmGtion du réseau

_~~2~tS 2ccui~re!,t jes nouvelles significationse

~lacqu~sitioi-! 025 concEpts structurants facilite l'incorporation des

nouveaux ccncspts re12tionn~s, 02rce quril y 2 eu une r€orga;1isRtior

\...'~jÉc.:' de COnC8i:t ~,t:-uctu!'2nt est siITii122.re à ~e11p. dlancrage de:::

re.-présenta~i~~s sccial~s d~veloppéeSDa~ Ra K~~s

=c~s~itutior d'un

'I:'ÉS2 U ;~e sig;-!i"":~ic3t:ion" autour du noyau image3nt de la

:r~~:1)·é-se~~a~iDr s02iale et de l'crientation des connexions entre celle s

-~'ow3rd H. Patte (ede~ Hierarcny T~leory - The challence of comrles SYSt2:"!lSII, ~~Dr;i2 3r:::zi2.1sr ej., f:9W York, 1973.

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et lE milieu social ••••

Le système dl3~cr3g9 n'~3t 025 seuleme~~ lE dsveloppement d'ur.

r~seau je signification, i l est, en outre, formation d'un système

d'interprétation oui a une fonction de ~Édiation entre l'individu

et sen univers ••••

~insi, signification et interpr~tationtransforment conjointement

de conversion jes perc~rtiQ:lS, das =oncepts, oes images fournies

par un groupe ou Un individu, en fonction de la signification

at-:~iouÉe ~ l'objet de la reor~sentation."(4'

~2S conceD~S structurants ne peuvent pas être considÉrés de manière s~

r3rée des reDTésentations sociùles, elles jouent un rôle fondamental

dans lE =Gjre conc9ptue~. La c6termination oes concepts structur2nts

d'une discipline déoend des repr2sentations sociales des élèves à

leur arrivée

2

l'école.

!~ns la mesure où les 6lèves auront 3couis ces CJnseots structurants,

~'~pDrentissGgefutur sera f~cilit=.

bicJ~Jie i l y 2 cBrt2j.ns CO~c2nt5 qui sont fondamentaux pour

com-prendre les orocri&tés d'un organisme, concerts oui ne sont pas coh~

rents avec les représentations sociales.

~uelle est la prooriété fondamentale d'un organisme?

La réponse

à

cette questinn oeut donner un 2pe~çu sur les conceots

5tTL!=~urants en ~iolcgi8.

Selon Hu~bert~ Maturana la propriét€ fondament21e d'un org~risme est

sa capacité de fonctionner de manière à reproduire les conditions oui p~rmette~t son fonctionnement. Cette propri~té s'appelle "autopolésis

"r"'achine autopolétique : est une machine organisée comme un

ré-seau de processus de production, transformation et destruction de

comocsants lesquels: (1) i travers leurs interactions et

transfor-mations régénerent et r~alisent le réseau de processus (relationsl

oui 125 oroduisent et (2~ se constitue comme une unitÉ cùncTF~e

d~ns Ifes~ace .']ns l~~uel ils existent car 18 sD6cificR~ior du

do~aine topologi~u8 dE s? r[21i5~tion comme un tel r~sc~~.~!

Le concept d'autopolésis si~nifie qu'un organisme est un rÉse3u de

(4)FI.i<aës : "Images de la culture chez les ouvriers francais", citÉ

dans Dhilippe RoquG~lo : "Le partage du savoir",~ditionsdu Seuil,

Daris, 1974, P. 15S.

(5)~umberto ~. M~tur2n2 and Fr2ncîsco Varele

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oc-,-C'['r tU2,.-;t lécLJJ.

tS, ::;js l 'r::;(Dr 25 sic:r dc: l,"': l'C ireLiJ.;-1r

t se rC-,~liser greC(l ?lt) :'la in tien de

cpr-r::-;,]'lI12 ins

lQ,C!'i~OU2 r~2ctio~ est c t~lys0e D~r des macromol~cules

J"-sell[-es c::rjzyr~e3.1_2s !~r'lzymes sDnt c3p2bles (Je c:::Jtnlyser ces

r'~3c-C~US7:! d f~pnd de sa

comoo-sit10n (s6~u2nce d'amino2cides~ et des conditions ~u milieu{

·'~r:3 tur~~,(";tc.':1.!_~s c'r:z ymeS 50r1t distribu~'es d~ln5 1es e5paces de

inioues qui rroduit lJn r~s2au m~tabolique dans leouel sont

fabri-ru;s et d~truits tous les

[1' ir1c2cides des 2nzyr~es

ccrnpOS':1nts .je (et de toutes 1 forrJanisnlr=.La les prot~ines: s6r:uence s'ét"blit

~rtir OG la stouence de baSE

ne

l ' ,l~ouelle est r~produi~

"3r l'ection de certaines enzymes,at 3insi de SLlite.

~.::: ":?xem'IJe IJ2Ut. rtllJntrer }'intr--:'rd'~Der;d2nceentre toutes les

fCJnc-tions de l'organis:ne qui r-81isent ll3utopoI0sis.

nutre concept structurg~t de 12 biologie est 12 s6paration,dans

'II"7::,~r'isrri?s,rj2Sr>i\j,-:'?u>< c:'orqc:onls,~t.ion m[Jlr~CII12ire et

macros-i',JUP:l'énprge:,cl? des o~of.Jri{,tés du nivs,:?u më~croscor:JiClue produ~i:t.

'.J :il--:',1

:::'Y:3t>':;'[T12 :l"~{r-:rchI!!ue rje res~rictions multirles et

st l,In c~ncert strlJctur~nt

~=; lJ:LF:"r~Ilt -JUl' lê::: .]-1.,~_,-l [;qi0 , '11,,",\i3 ? l U Ssi !J -)ur df2utr::.=- s c'isc:iDl

i-Ql/'cl."ll~

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2POtS nlJi S~ rplati1lnnent avec

(6)

I I - LI:

~·s deC2li~s ~u illeu qui l'entoure,espace dans lequel se

~I!t les r'~2ctiJ's cf'1~rni8uES qui d6finissent l'autoDoI~sis.

Le Cl)nCe~~c [l8 rrlcmbrane comme une crqanisation de l'espace

cellu-laire ~'Ji ordonne J.es r~2ctions ctlimiques est ~troitement li~ aU

concept dG cellule ,ainsi que celui d'enzyme comme une molécule

qui cat21yse une r~2ction com~e cons2ouence de sa configuration.

Autre concept structur~nt est celui d'adaptation,selon lequel un

organisme transforme son activité commE réponsE eUx variations

extérieures à lui,da IS le but de conserver ses propriétés.

L'ensemble des phénomènes extérieurs auxquels l'organisme donne

une réponse s'apoelle "le milieu d'adaptation".!l y a une

rela-tion circulaire entre un organisme et son milieu d'adaptarela-tion,

parce que l'organisme détermine (en utilisant ses systèmes per~

ceptifs) quels phénomènes extérieurs provoqueront des réponses,

mais ces réponses signifient des transformations de l'organisme qui peuvent modifier son activité et même ses systèmes perceptifs. Un aspect important de la relation entre l'organisme et le milieu est le flux de matière et d'énergie qui s'établit entre

eux.L'or-ganisme se r _~nstruit avec les matériels et l'6nergie qu'il prend

du milieu.

Finalement un autre concept structurent est celui d'ecosystème,

considéré comme l'ensemble d'êtres vivants et de facteurs

physi-ques qui sont reletionnÉs entre eux et oui dÉterminent les

condi-tions de chaque organisme.

Relationné avec les concepts structurants mentionnés pour

l'orga-nisme et l'ecosystème on trouve le concept de régulation,comme

une fonction présente à chaque niveau d'organisation.

Chacun des concepts mentionnés a des difficultés spécifiques pour

l'apprentissage,mais leur acquisition donne un cadre conceptuel

suffisamment Élargi pour permettre la compréhension des phÉnomè-nes biologioues.

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