A. GIORDAN, J.-L. MARTINAND et D. RAICHVARG, Actes JIES XXVI, 2004 1
LA SÉRIE « SCIENCE À L'ÉCOLE » (COM CIENCIA NA
ESCOLA©) : MATÉRIEL DE BASE POUR L’ENSEIGNEMENT
DE LA BIOLOGIE CELLULAIRE ET MOLÉCULAIRE
R. M. S. MEIRELLES, T. S. CARDONA, I. C. N. ARAÚJO, T. C. ARAÚJO-JORGE
Institute Oswaldo Cruz, Fiocruz, Rio de Janeiro
MOTS-CLÉS : APPRENTISSAGE DES SCIENCES – BIOLOGIE CELLULAIRE – BIOLOGIE MOLÉCULAIRE – MODÉLISATION – PRATIQUE
RÉSUMÉ : La collection de cahiers « Science à l'école » a été élaborée pour aider les professeurs à développer une approche pratique de la biologie cellulaire. Les activités sont accompagnées d'informations pour le maître permettant une mise en œuvre confiante et sans préparation démesurée. Chaque maître peut confectionner son propre menu. L'opinion des enseignants présents pendant les ateliers a été prise en compte pour la reformulation des modèles proposés.
ABSTRACT : The “Science at School” (Com Ciência na Escola©) material consists in a series of publications, grouping experimentation activities elaborated and documented at cell biology laboratories. Assessments with students and workshops with teachers described the importance of building and modifications concepts from the proposed models.
2 1. INTRODUCTION
Des recherches sur l´enseignement de la biologie cellulaire et moléculaire montrent qu´il existe une difficulté de la part des élèves brésiliens à comprendre clairement comment se structurent la cellule, ses organites et ses molécules. L´étude de la cellule se base fréquemment sur des cours décrivant la morphologie qui peuvent conduire l´élève à la simple mémorisation De plus, quoique les microscopes soient utilisés par les enseignants de science, l´observation de la cellule au microscope optique peut être insuffisante, car les structures visibles ne mènent pas nécessairement à la compréhension de la cellule tridimensionnelle comme étant l´unité morpho-fonctionnelle de la vie. Des simulations et des modèles constituent d´excellentes ressources didactiques, principalement si les élèves sont les constructeurs. Les modèles didactiques, puisqu´ils représentent les structures et/ou fonctions cellulaires bi ou tridimentionnellement à l´échelle macroscopique, permettent une meilleure compréhension des phénomènes microscopiques. La construction de modèles rend concrète des notions présentées et comprises uniquement de façon abstraite, ce qui facilite l´apprentissage.
Le travail en question présente le développement de cinq cahiers de la série “Science à l´école” :
2. DÉVELOPPEMENT ET RÉSULTATS
Les activités sont regroupées en cahiers thématiques avec douze pages chacun contenant, le matériel à utiliser, la méthodologie, les résultats possibles, les questions pour déclencher un débat et les indications de sites Internet et la provenance des images utilisées. Toutes les informations contenues dans les cahiers sont méticuleusement révisées par des chercheurs spécialisés dans le domaine de la Biologie Cellulaire et de l'éducation en Science. De plus, les cahiers sont testés par des enseignants de Science dans les institutions publiques auxquelles ils y sont destinés.
Quelques exemples de ces activités : des suggestions pour le montage d'un modèle de cellule 3D en observant des photomicrographies (MEB et MET), des activités pour expliquer des méthodes d'étude de la cellule, l'exploitation des instruments comme les microscopes optiques, observation et analyse d'une photographie, puzzle de cellules végétales, analyse des documents qui permet de développer différentes compétences chez les élèves. Un cahier de protocole accompagne la série mettant l’accent sur le raisonnement scientifique et les démarches expérimentales. Il possède des étapes accompagnant l’élève telles que : objectif de l´expérimentation, question (hypothèse), méthodologie, description des résultats, conclusions et planification de l´expérience suivante.
3 3. ÉVALUATION
La collection de cahiers "Science à l'école" a été évaluée avec des élèves et des enseignants de lycées publics. Les premières évaluations ont révélé la dynamique, la motivation découlant de la collaboration et le plaisir d'apprendre par le travail en groupe. Les enseignants de science ont parlé de l'importance de la construction des modèles et de la modification des concepts proposés (témoignages ci-dessous).
« Ça stimule la créativité, le travail en groupe, l´échange des connaissances grâce à la diversité du groupe, il est possible d´établir un lien entre dimensions microscopiques et macroscopiques ».
« Rend possible l´utilisation de différents matériels avec créativité pour étudier la composition et la structure cellulaire ».
« Car, lorsqu´il emploie des matériels de son quotidien pour construire les modèles, l´élève s´identifie avec l´œuvre qu´il a bâti, ce qui aboutit à un apprentissage participatif et plaisant ». « Grâce à son abore pratique, les activités attirent l´attention de l´élève et suggèrent qu´il réfléchisse à l´aspect tridimensionnel des organites ».
4. DISCUSSION ET CONCLUSION
Ce travail représente une initiative d´orientation techno-scientifique du développement d´expérimentations participatives destinées à être réalisées par les enseignants des laboratoires scolaires. Nous présentons des suggestions d´activités pratiques diversifiées, comprenant observation et expérimentation, pour introduire des idées de base en biologie. Les élèves et les enseignants de science sont poussés à participer de manière active aux investigations scientifiques et aider à comprendre des questions concernant des phénomènes biologiques. Ces cahiers pourront servir de guide pour les activités en cours. Toutefois, il est plus important de créer les conditions pour que l´investigation scientifique ait lieu de façon plaisante, libre et originale que des les suivre fidèlement. Lors de la construction des modèles, de leur description et de leur discussion en binômes, les élèves réussissent à franchir la barrière de l´échelle du monde réel pour imaginer des structures à des échelles mille à un milliard de fois plus petites. Des évaluations initiales réalisées avec des enseignants de science et des élèves ont dégagé l´importance de la construction et modification de concepts à partir des modèles proposés, ce qui a engendré une analyse critique en présence de situations mises à jour avec les thèmes proposés. Jusqu´à présent, 10 cahiers se trouvent en phase de finalisation et seront évalués plus tard aussi bien par des enseignants et des élèves, pour
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les valider dans une perspective qui puisse permettre l'évolution d`une pensée et l'adhésion des élèves aux savoirs jugés importants pour leur développement intellectuel.
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