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Sommaire

COLLÈGE - Niveau quatrième

Compréhension de la mitose

L’utilisation d’outils numériques permet-elle

  • aux élèves de mieux valider ou invalider une hypothèse ?
  • d’aider le professeur à mieux différencier son aide ?

Thème du programme

Le vivant et son évolution

Expliquer sur quoi reposent la diversité et la stabilité génétique des individus : le maintien du caryotype au cours de la mitose

 

Place dans la progression

Chapitre 4 : Caractères et programme génétique

Comment classer les êtres vivants ?

I. Caractères partagés et classification (rappel)

Comment expliquer la diversité des caractères au sein d’une espèce ?

II. Les caractères au sein d’une espèce

Comment se transmettent ces caractères héréditaires ?

III. L’origine des caractères héréditaires

Comment les chromosomes déterminent-ils les caractères héréditaires ?

IV. Lien entre chromosomes et caractères
V. La transmission des chromosomes au cours des divisions cellulaires

La séquence se place ici.

 

Séance en amont

(séance 0)

Les élèves ont appréhendé la notion de caryotypes, ont découvert que le nombre de chromosomes est caractéristique de l’espèce et que des anomalies sont possibles.
La séance 0 se termine sur la mise en place d’un nouveau problème à partir de photos de caryotypes de cellule œuf/stade 2 cellules / stade 4 cellules / cellules adulte peau/ cellule adulte autre : Comment une cellule à 46 chromosomes peut se diviser en donnant deux cellules filles à 46 chromosomes ?

Les élèves, aidés du professeur proposent des hypothèses :

    - La cellule fabrique 46 nouveaux chromosomes.

    - La cellule découpe chacun des 46 chromosomes en 2

- La cellule dédouble et coupe chacun des 46 chromosomes en 2.

 

Séance TRAAM

Classe témoin sans numérique

La séance commence par un rappel du problème et des hypothèses grâce à un sondage plickers.

4ème mitose SÉANCE 0 format PDF - 866.1 ko


Pour tester les 3 hypothèses, les élèves travaillent par groupe de 3 et utilisent des maquettes de chromosomes et une fiche de division cellulaire . Au fur et à mesure de l’avancée, je distille des aides manuelles pour décoincer les élèves.

4ème mitose CLASSE TÉMOIN format PDF - 870.3 ko
4ème mitose AIDE CLASSE TÉMOIN format PDF - 795.8 ko

Lorsqu’ils ont validé la bonne hypothèse et réussi à diviser leur cellule à 4 chromosomes, les élèves recopient leur schéma sur leur cahier.
Lors de la correction collégiale, un schéma légendé est noté sur les cahiers.

 

Classe cobaye avec numérique

La séance commence par un rappel du problème et des hypothèses grâce à un sondage plickers.

4ème mitose SÉANCE 0 format PDF - 866.1 ko

Pour la différenciation avec du numérique, les élèves travaillent par groupe de 3 avec un ordinateur par groupe. Ils utilisent un diaporama préparé sur lequel se trouve des chromosomes à déplacer et un schéma de division cellulaire.

4ème mitose CLASSE NUMÉRIQUE format PDF - 644.3 ko

Au fur et à mesure de l’avancée, je propose des aides numériques pour décoincer les élèves.

4ème mitose AIDES NUMÉRIQUES format PDF - 811.5 ko

Lorsqu’ils ont validé la bonne hypothèse et réussi à diviser leur cellule à 4 chromosomes, les élèves recopient leur schéma sur leur cahier.
Lors de la correction collégiale, un schéma légendé est noté sur les cahiers.

 

Evaluation de l’apport du numérique dans la différenciation

1ère étape : pour vérifier que les élèves ont bien compris ce qu’ils ont fait, quiz avec plickers
2ème étape : évaluation papier, les élèves doivent réaliser la division d’une cellule possédant 3 paires de chromosomes.

4ème mitose ÉNONCÉ ÉVALUATION format PDF - 637.3 ko

 

Protocole

2 classes :

1 classe témoin sans numérique (404) 1 classe cobaye avec numérique (402)

 

 DISCUSSION

 A. Ressenti du professeur sur le déroulement des séances TRAAM

Les séances dans les deux classes se sont bien déroulées, les élèves ont été coopératifs, intéressés et actifs.

  • Classe sans numérique (404)
    Le travail a été plus rapide. Nous avons a eu le temps de faire le plickers de fin. La correction
    collégiale orale et papier a été faite à la séance suivante.
  • Classe avec numérique (402)
    La classe a été collaborative mais plus lente. La mise en place avec l’allumage des ordinateurs a été plus longue. Le plickers de fin a été fait à la séance suivante avant la correction collégiale orale et papier.
  • Ressenti comparatif
    Il a été plus facile de naviguer entre les groupes de la classe sans numérique. En effet :
  • Les élèves ont une table dégagée avec juste la feuille A3 et les maquettes bien étalées sur la paillasse. Tous les membres du groupe participent facilement. Je pouvais voir d’un coup d’œil et de loin si le travail était correct. Dans la classe numérique, les élèves ont un ordinateur pour 3, ils sont assis plus ou moins de côté autour d’une table. Il n’est pas évident de travailler à trois sur un écran assez petit.
  • Avec les maquettes papier, il a été très facile de tout effacer et faire recommencer aux élèves « en direct » devant le professeur. Avec les ordinateurs, le déplacement des chromosomes, même facilité par l’écran tactile est quand même beaucoup plus laborieux et long.

 B. Analyse des résultats

4ème mitose RÉSULTATS ÉVALUATION format PDF - 852 ko
  • Situation de départ : plickers
    Les deux classes ne partaient pas tout à fait sur le même pied d’égalité. La classe numérique (402) :
  • a mieux compris le problème (55% en 402 contre 36% en 404)
  • a mieux identifié le nombre d’hypothèses (91% contre 68%)
  • part avec une meilleure idée de la bonne hypothèse (5/22=23% contre 4/22=18% en 404)
  • Juste après la séance : plickers
    Les résultats sont intéressants et démonstratifs. La classe sans numérique (404) :
  • a mieux identifié la bonne hypothèse (86% en 404 contre 73% en 402)
  • a mieux réussi à choisir les bons schémas (74% et 82% contre 23% et 64%)
    Ces deux plickers montrent que l’utilisation des maquettes de chromosomes a facilité la validation des hypothèses. Le numérique n’a donc pas eu de plus-value immédiat sur la séance, tant du côté des élèves que du professeur.
  • Evaluation papier une semaine après
    Les résultats sont légèrement meilleurs dans la classe sans numérique : 404 : 70% de schéma réussi
    et 67 % en 402.

 C. Conclusion

L’utilisation du numérique pour aider les élèves a testé des hypothèses n’a pas apporté de plus-value particulière, que ce soit :

  • sur le déroulement de la séance,
  • sur les résultats immédiats ou ultérieurs des élèves
  • sur le ressenti professeur.
    Peut être aurait-il fallu aborder l’utilisation du numérique d’une manière totalement différente (utilisation de vidéos et d’animations par exemple).
    Concernant la différenciation, elle a été prévue dans les deux classes avec 3 niveaux d’aide mais il n’y en a pas vraiment eu. Aucun groupe n’a eu de réelles difficultés pour s’approprier le problème, comprendre et tester les hypothèses.
Mise à jour : 20 juin 2018