TECHNOLOGIE D’INFORMATION – MODÈLES BIOLOGIQUES
ET NORMES D’EXAMENS
Katarzyna POTYRALA
Académie Pédagogique de Cracovie (Pologne)
MOTS-CLÉS : MODÈLES BIOLOGIQUES – IMAGE ET SIGNE DANS LES MESSAGES D’ORDINATEUR – STANDARDS D’ÉDUCATION
RÉSUMÉ : Notre travail présente l’application des outils informatiques choisis qui facilitent, à travers la création de constructions intellectuelles hypothétiques et d’images simplifiées de la réalité, la synthèse des plus importants traits de cette réalité, de ses relations intérieures et aident ainsi à la création des modèles théoriques. L’objectif de notre travail est d’exposer les exemples de la présentation informatique de modèle des structures, des processus et des phénomènes biologiques faits pendant les cours de biologie dans un lycée d’enseignement général dans le contexte des nouvelles normes concernant les examens.
ABSTRACT : This work is connected with application ICT tools in different types of biological models created in order to form students’ competence according to the new examining standards at secondary school level. The models which are presented are pictures and symbols in nature and were used during biology lessons. Before and after these lessons an achievement test was carried out.
1. INTRODUCTION
La notion des outils didactiques appelés « médias » se compose du matériel didactique (message) inscrit sur le support d’information et de l’outil - diffuseur du matériel didactique (Bogaj et al, 2000). La méthode qui se sert de la mise en modèle permet aussi bien une meilleure et plus rapide connaissance de la constitution et des fonctions des organismes que de l’essentiel des phénomènes, des relations réciproques des processus et des phénomènes (Potyrala & Wojciechowska, 2001). Nous pouvons distinguer les modèles suivants : théorique, expérimental et vivant (Stawinski, 2000), ensuite image, signe et signe-image (Bogaj et al, 2000).
Selon certaines opinions, l’image modèle de la réalité idéalise celle-là et selon d’autres, le signe ou le signe-image est sa fidèle description. Dans le groupe des signes – images, il y a des schémas, des diagrammes, des cartes, des formules des structures et des esquisses. L’application des messages-images d’ordinateur est particulièrement importante du point de vue de la présentation de modèle des structures, des phénomènes ou des processus biologiques.
L’objectif de l’article est de présenter les exemples de modèle des structures, des processus et des phénomènes biologiques qui ont eu lieu durant les cours de biologie dans le lycée d’enseignement général et ceci, dans le contexte des standards d’examen. Ensuite, la présentation des résultats du test des compétences qui a servi de modèle pour répondre à la question suivante : comment les élèves savent se servir des informations transmises avec des outils de la technologie d’information et s’ils savent, grâce à ces outils, créer mieux des informations selon les standards d’examen admis ?
Voilà les exemples présentés :
1. L’animation d’ordinateur concernant certains contenus enseignés de la biologie de l’homme au niveau du lycée d’enseignement général (la circulation sanguine, groupes sanguins), (figure 1). 2. Les diagrammes liés aux contenus des questions choisies de l’écologie enseignées au niveau du
lycée d’enseignement général (interactions entre les espèces) (figure 2).
Figure 1 : Modèle-image présentant l’agglutination des
érythrocytes résultant de la transfusion sanguine incorrecte. C’est la dernière étape de l’animation qui présente la situation où le groupe sanguin A est transfusé dans le groupe O.
Zmiany liczebno?ci ofiary i drapie?nika w zale?no?ci od warunkÛw ?rodowiska
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l Figure 2 : Modèle signe-image des changements du
nombre des proies et des carnivores en fonction des conditions du milieu. Il présente le résultat de l’une de trois séries des expériences réalisées par les élèves selon les instructions données. Dans ce cas, le sédiment (cachette pour la proie) est apparu dans le bouillon de culture contenant la proie (O-Paramecium caudatum). Le carnivore (D-Didinium nastum) a été ensuite introduit dans le bouillon de culture. À partir du point B le nombre des proies augmente.
2. STANDARDS DES EXIGENCES D’EXAMEN
CONNAISSANCES ET COMPRÉHENSION
Le candidat connaît, comprend et se sert de la terminologie, des notions et des principes, il présente et explique les processus et les phénomènes
NIVEAU ÉLÉMENTAIRE NIVEAU ÉLARGI
1.Il décrit la constitution et les fonctions de l’organisme humain : il présente les dépendances entre des structures particulières, il décrit les fonctions des structures particulières.
1.Il décrit la constitution et les fonctions à de différents niveaux de l’organisation de la vie chez des organismes différents : il décrit l’objet biologique ou il appelle les éléments de sa constitution présentés sur l'image (le modèle). 2.Il présente les relations entre la structure et la
fonction dans l’organisme humain : il analyse les ressemblances et les différences entre les structures qui ont des fonctions pareilles et différentes dans l’organisme de l’homme.
2.Il présente les relations entre la structure et la fonction à de différents niveaux de l’organisation de la vie : il définit les caractères de la constitution qui décident de l’adaptation à des fonctions remplies, il explique leur rôle.
3.Il présente et explique les phénomènes et les processus biologiques : il décrit les phénomènes et les processus biologiques ou il appelle les éléments des processus présentés sur l’image (le modèle)
II. SE SERVIR DES INFORMATIONS Le candidat se sert de l’information et il la traite
NIVEAU ÉLÉMENTAIRE ET ÉLARGI
1.Il comprend les informations présentées sous la forme : d’un modèle, d’un tableau, d’un diagramme, d’un schéma, d’un dessin
2.Il sélectionne et compare les informations : il choisit et applique les critères de la sélection et de la comparaison 3.Il traite les informations selon les principes donnés : il fait un tableau, il rédige une description correcte de fond de l’objet présenté sous une autre forme
III. CRÉER L’INFORMATION
Le candidat résout les problèmes et interprète les informations NIVEAU ÉLÉMENTAIRE ET ÉLARGI
1.Il interprète les informations et explique les dépendances de cause et d’effet entre les faits présentés : il explique et commente les informations, indique les tendances des changements, explique les relations de cause et d’effet
2.Il formule les conclusions et justifie les opinions à travers l’analyse de l’information : il construit une opinion autonome, portant sur le fond et correcte du point de vue logique
Tableau 1 : Standards d’examen avec l’application de l’animation d’ordinateur
CONNAISSANCES ET COMPRÉHENSION
Le candidat connaît, comprend et se sert de la terminologie, des notions et des règles, il présente et explique les processus et les phénomènes
NIVEAU ÉLÉMENTAIRE ET ÉLARGI
1.Il présente et explique les dépendances entre l’organisme et son milieu : il décrit les éléments du milieu et il explique les relations entre eux
2.Il présente et explique les phénomènes et les processus biologiques ayant lieu dans un milieu donné, il précise leur rôle
II. SE SERVIR DES INFORMATIONS Le candidat se sert de l’information et il la traite
NIVEAU ÉLÉMENTAIRE ET ÉLARGI
1.Il comprend les informations présentées sous la forme : d’un texte au sujet biologique, d’un diagramme, d’un dessin (le modèle)
2.Il traite les informations selon les principes donnés : il rédige une description de fond, correcte de l’objet présenté sous une autre forme, du phénomène ou du processus
III. CRÉER L’INFORMATION
Le candidat résout les problèmes et interprète les informations NIVEAU ÉLÉMENTAIRE ET ÉLARGI
1.Il formule les conclusions, formule et justifie les opinions à travers l’analyse de l’information : il choisit des arguments logiques il construit une opinion autonome, portant sur le fond et correcte du point de vue logique
Tableau 2 : Les standards d’examen liés au modèle proposé
présentant les dépendances entre la proie et le carnivore.
Nous présentons, dans les tableaux 1 et 2, l’extrait du texte concernant les standards en vigueur des normes des exigences d’examen au niveau du lycée d’enseignement général (appelé « Nouveau Baccalauréat », obligatoire en Pologne depuis 2005).
3. LES RÉSULTATS DES RECHERCHES ET LES CONCLUSIONS
60 élèves du lycée ont participé aux recherches (niveau élémentaire). Les élèves ont fait deux tests (un pré-test – après avoir réalisé une partie du contenu sans se servir de l’ordinateur et un post-test – après avoir réalisé une partie du contenu avec l’emploi des modèles) qui ont été le contrôle de leurs savoir-faire sur les actions suivantes :
1. analyser le processus d’agglutination,
2. préciser quels érythrocytes sont sujets à l’agglutination (du donneur ou du receveur), 3. formuler les conclusions concernant la transfusion sanguine,
4. définir qui est un donneur universel et un receveur universel,
5. faire un tableau comprenant la caractéristique des groupes sanguins et la possibilité de la transfusion,
7. définir l’influence du milieu sur la dynamique des changements du nombre des proies et des carnivores,
8. formuler les conclusions sur l’interaction entre les espèces.
Les capacités ci-dessus sont étroitement liées aux standards d’examen présentés dans les tableaux 1 et 2. Les résultats de deux tests ont été présentés sur le diagramme 1. Les numéros des problèmes à résoudre (leurs versions a et b) correspondent exactement à l’ordre des capacités ci-dessus. L’analyse des résultats du post-test prouve que l’influence des outils et des méthodes d’enseignement sur les acquisitions des élèves a été positive surtout quant aux capacités suivantes : l’analyse des ressemblances et des différences entre les structures qui ont des fonctions pareilles et différentes dans l’organisme humain (problème 1a, b), l’interprétation des informations et l’explication des dépendances de cause et d’effet entre les faits présentés (problème 2a, b), la formulation des conclusions et la justification de l’opinion à travers l’analyse des informations (probl. 3a, b), le traitement des informations selon les principes donnés (probl. 5a, b) et l’explication des phénomènes et des processus biologiques se produisant dans le milieu, la définition de leur importance (probl.7a, b). En général, toutes les capacités examinées des élèves ont été meilleures dans le post-test. Cela prouve que les modèles proposés sont utiles dans la pratique scolaire et qu’il est nécessaire de joindre les moyens et les outils de la technologie d’information au processus didactique lié à l’enseignement de la biologie afin de pouvoir mieux préparer les élèves aux examens.
Diagramme 1 : Résultats des tests. Le nombre des élèves participant aux recherches – 60.
Le nombre des problèmes dans deux tests – 16.
BIBLIOGRAPHIE
BOGAJ A., KWIATKOWSKI S.M., MLYNARCZIK G. (2000). Infrastruktura medialna szkol. Warszawa : Instytut Badan Edukacyjnych.
POTYRALA K., WOJCIECHOWSKA H. (2001). The influence of modelling of biological structures and processes on the effects of teaching genetics. In Science and Technology Education :
