http://www.ulg.ac.be/

Utilisation de boîtiers de vote électronique lors de travaux pratiques

et répétitions de biologie(niveau 1er bac)

Françoise NOEL-LAMBOTCollectif des Enseignements de Biologie,

Pascal DETROZSMART (Système méthodologique d’aide à la réalisation de tests)

Université de Liège

Institut de Zoologie

AquariumMusée de ZoologieMusée de la Science

Grande salle des Travaux Pratiques

Salle de Travaux Pratiques de biologie : 160 places

1er bac en médecine vétérinaire : 300 étudiants (Prof. J. Dommes)

Tronc commun du 1er bac en sciences: 280 étudiants (Prof. M. Thiry)

Travaux pratiques

Poser et se poser des questions …

Comment inciter les étudiants à se poser des

questions ?

Angus Johnston, The Art of clinical relaxation, Chemistry in Britain, 1995

Taux d’attention dans un amphithéâtre

Concept TOPACMER (D. Leclercq, 1998)

Taux d’Occupation et de Participation Active, Complète Manifeste, Exprimée et Répétée

Taux d’Occupation = 80 %TO

Concept TOPACMER (D. Leclercq, 1998)

Taux d’Occupation et de

Participation (mentale = suivre) = 70%TOP

Concept TOPACMER (D. Leclercq, 1998)

Taux d’Occupation et de Participation

Active (essayer de répondre aux problèmes évoqués) = 40%TOPA

Concept TOPACMER (D. Leclercq, 1998)

Taux d’Occupation et de Participation Active et

Complète (aller jusqu’au bout de son raisonnement)=10%TOPAC

Concept TOPACMER (D. Leclercq, 1998)

Taux d’Occupation et de Participation Active, Complète

et Manifeste(pouvoir communiquer son raisonnement à l’enseignant

qui peut alors réagir immédiatement = 5%TOPACM

Concept TOPACMER (D. Leclercq, 1998)

Taux d’Occupation et de Participation Active Complète, Manifeste et

Exprimée (la réponse est communiquée aux autres) = 2%TOPACME

Concept TOPACMER (D. Leclercq, 1998)

Taux d’Occupation et de Participation Active, Complète, Manifeste, Exprimée et

Répétée = 1%TOPACMER

Concept TOPACMER (D. Leclercq, 1998)

Message explicite et humoristique

Rien sur le processus de TOPACMERISATION (Déterminisme et fatalisme)

Postulat implicite de base : l’interactivité dans un grand groupe est un adjuvant de l’apprentissage

Concept TOPACMER (D. Leclercq, 1998)

Système de boîtiers de vote électronique

Financement initial du premier jeu de BVE: Fonds national de la Recherche Scientifique (via le Professeur D. Leclercq)

Financement du second jeu de boîtiers : crédit pédagogique de l’ULg (accordé au SMART-IFRES)

AMPHITHEATRE INTERACTIF

• au service de toutes les Facultés

• géré par une équipe spécialisée (SMART-IFRES)

• un jeu de 90 boitiers, un autre de 200

Chaque jeu comprenant

• un « concentrateur »

• 1 PC portable

• un logiciel de gestion des votes

• 1 projecteur data

Utilisation des boîtiers de vote lors des travaux pratiques de biologie

• 1er bac médecine vétérinaire : 18 séancesdont 2 avec boîtiers de vote

• tronc commun du 1er bac en sciences : 8 séances dont 2 avec boîtiers de vote

- diffusion, osmose et perméabilité membranaire (F. Noël-Lambot)

- réplication de l’ADN et mitose (C. Sadzot et M. Lebrun)

OSMOSE et PERMEABILITE MEMBRANAIRE

Buts de la séance

• Comprendre les principes physiques régissant les mouvements d’eau (osmose) et des substances dissoutes (diffusion) à travers une membrane (m. artificielle ou cellulaire)

• Observer et comprendre les conséquences de ces mouvements d’eau sur le volume des cellules.

Phé

nom

ènes

phy

siqu

es

OSMOSE et PERMEABILITE MEMBRANAIRE

• Rappels théoriques accompagnés de quelques exercices• Réalisation d’expériences destinées à mettre en

évidence des mouvements d’eau et de solutés au travers de– membranes artificielles

– membranes cellulaires (tissus végétaux et animaux)

• Observation et interprétation des phénomènes observés• Alternance de manipulations/observations et de

questions (QCM)

Question à choix multiple (QCM)

I. rappels théoriques accompagnés de quelques exercices

Soit une membrane perméable à l'eau mais non aux solutés. Cette membrane sépare une solution de saccharose 0,5 M (compartiment A) d'une solution de saccharose 1M (compartiment B).

Se produira-t-il un flux net d'eau et si oui, dans quel sens ?

-      - aucun flux

-      - un flux de A vers B

-      - un flux de B vers A

Saccharose0.5 M

Saccharose1 M

A B

8

Soit une membrane perméable à l'eau mais non aux solutés. Cette membrane sépare une solution de saccharose 0,5 M (compartiment A) d'une solution de saccharose 1M (compartiment B).

Se produira-t-il un flux net d'eau et si oui, dans quel sens ?

-      - aucun flux

-      - un flux de A vers B

-      - un flux de B vers A

Saccharose0.5 M

Saccharose1 M

A B

8

6) Soit une membrane perméable à l'eau mais non aux solutés. Cette membrane sépare une solution de saccharose 0,5 M (compartiment A) d'une solution de saccharose 1M (compartiment B). Se produira-t-il un flux net d'eau et si oui, dans quel sens

1 - aucun flux

2 - un flux de A vers B

3 - un flux de B vers A

5%

71%

24%

Saccharose0.5 M

Saccharose1 M

A B

eau

9l’ eau migre vers le compartiment où les molécules de soluté indiffusibles sont les plus concentrées (c’est à dire où la pression osmotique est la plus élevée);

c’est l’OSMOSE.

7) Par rapport à la solution de saccharose 1M, la solution de saccharose 0,5 M est-elle :

140

1 - hypotonique

2 - isotonique

3 - hypertonique

7) Par rapport à la solution de saccharose 1M, la solution de saccharose 0,5 M est-elle :

1 - hypotonique

2 - isotonique

3 - hypertonique

80%

2%

18%

Saccharose0.5 M

Saccharose1 M

A B

eau

10l’ eau migre vers le compartiment où les molécules de soluté indiffusibles sont les plus concentrées (c’est à dire où la pression osmotique est la plus élevée);

c’est l’OSMOSE.

Faible MILIEU HYPOTONIQUE

Forte MILIEU HYPERTONIQUE

Solution à 1 g/lsubstance X (MM = 10)

Solution à 100 g/lsubstance Y(MM= 1000)

Concentration molaire: 0.1 M

Concentration molaire: 0.1 M

12

II. Réalisation d’expériences et interprétation des phénomènes observés

Séance 3 OSMOSE 2002 41

L’Osmose : milieu hypertonique

21

20) Que trouve-t-on dans l'espace compris entre la paroi pecto-cellulosique et la membrane cytoplasmique d'une cellule d'épiderme d'oignon plasmolysée dans une solution de saccharose 0.8 M

1 - de l'eau pure

2 - de l'air

3 - une solution de saccharose 0.8 M

4 - du cytoplasme

29%

9%

30%

33%

Exp : Turgescence et rigidité des tissus végétaux

H2O X

Temps 0 : tâter la consistance des tranches de pdt

Après 1 heure : tâter la consistance des tranches de pdt

?

17 ter

30) La variation de la fermeté des tranches de pommes de terre plongées dans de l'eau ou dans la solution X traduit

1 - une plasmolyse des cellules de p d t dans les deux milieux

2 - une turgescence des cellules de p d t dans les deux milieux

3 - une turgescence des cellules de p d t dans l'eau ; une plasmolyse dans la solution X

4 - une plasmolyse des cellules de p d t dans l'eau ; une turgescence dans la solution X

5 - aucune proposition n'est valable

1%

1%

76%

18%

4%

?

?

• Réponse anonyme et instantanée des étudiants aux questions posées par l’enseignant

• Participation active des étudiants (concept TOPACMER), favorable à l’apprentissage

• Correction et remédiation immédiates• Auto-évaluation des étudiants • Perception par l’enseignant du taux de compréhension

de la matière et donc possibilité d’ajustement continu • Satisfaction élevée des étudiants• Possibilité d’analyse ultérieure des réponses fournies

par les étudiants (enregistrement des données)

Boîtiers de vote électronique:méthode d’animation des grands

groupes

Ils m’incitent à réfléchir aux questions en vue d’y répondre 5,1

Ils rendent les TP plus agréables 5,1

Ils me permettent de mieux comprendre la matière enseignée 4,9

Ils m’aident à être plus attentifs pendant la séance 4.7

Ils me permettent de mieux me situer par rapport à la matière 4,7

Ils me permettent de mieux me situer par rapport à mes condisciples 4,4

Ils ralentissent la progression dans la matière des TP 2,3

Ils m’empêchent de me concentrer comme je l’aurais voulu 2,1

Etre obligé de répondre à toutes ces questions me stresse 1,7

1 = pas du tout d’accord2 = pas d’accord3 = plutôt pas d’accord4 = plutôt d’accord5 = d’accord6 = tout à fait d’accord

Les boîtiers de vote …

Evaluation de la séance

Enquête par formulaire à lecture optique

Boîtiers de vote : « réveilleurs de méninges »,

stimulateurs de la réflexion et du raisonnement

Comment inciter les étudiants à se poser des questions ?

+

+

Répondre aux questions du maître dans un grand groupe

• Crainte du jugement du maître ou des condisciples

• Timidité

• Paresse

• Interruption de l’activité mentale de certains par les réponses des autres

+

La progression dans l’apprentissage est étroitement guidée et régulièrement contrôlée grâce aux nombreuses questions (comme dans un cours programmé)

Outil particulièrement utile dans l’approche de matières difficiles

Auxiliaires précieux dans les situations de grands groupes confrontés à l’interprétation de résultats d’expériences ou d’autres types d’observations.

Utilisation lors des TP consacrés à :- la diffusion, l’osmose et la perméabilité membranaire- la réplication de l’ADN et la mitose

Boîtiers de vote :

+

Stimulation de la réflexion et du raisonnement

Toute notre reconnaissance au SMART pour son précieux accompagnement logistique et méthodologique