samedi 29 juillet 2017

[Bio Chi] des molécules en volume et en relief en classe ... impression 3D pour l'enseignement des sciences

S'imprimer des molécules en volume (3D), et les utiliser en classe :  une formation continue !

Les modèles tangibles (anatomiques comme l'oeil, le coeur, les crânes, etc.) ont toujours fait partie de l'éventail des ressources en classe.
Se créer presque facilement ses propres modèles pour la classe - protéines ou acides nucléiques par exemple - devient progressivement une réalité.
Récemment les imprimantes 3D sont devenues presque abordables et moins difficiles à utiliser efficacement. Plusieurs enseignants ont fait le pas et certaines écoles se sont équipées.

-->Une formation continue sur les protéines en relief et en volume est proposée le mercredi 21 mars 2018 après-midi, avec M.-C. Blatter, expert en banques de  données (SIB), Daniel Schneider et Stéphane Morand, experts en impression 3D (TECFA) et François Lombard, (Collège Calvin, IUFE, TECFA),.
Au cours de cette après-midi vous apprendrez à sélectionner une protéine ou un ARN, à trouver sa structure 3D dans une banque de données, à la visualiser à l'écran, à la convertir en format pour impression 3D. Vous verrez le processus d'impression d'une ou deux vous recevrez une structure  3D à emporter. Vous emporterez votre sélection de molécule 3D sur une clé USB pour aller l'imprimer.
Inscrivez-vous ici : PO-422 - La protéine en volume et en relief mercredi 21 mars 2018 après-midi

La foison de modèles et la difficulté des élèves à utiliser ces différentes représentations...

Alors que le modèle stérique "clé-serrure" fonde une grande part des enseignements dans plusieurs chapitres de la biologie (biosynthèse des protéines : structure tertiaire et quaternaire; action enzymatique, récepteurs hormonaux et neurotransmetteurs, anticorps-antigènes,  etc.) les élèves sont le plus souvent confrontés à des représentations 2D "à plat" : images dans des livres, des écrans ou des projections.
Si l'enseignant est certainement à l'aise pour relier cette représentation 2D  d'un volume aux modèles physiologiques pour prédire et expliquer les phénomènes biologiques, on constate souvent que les élèves peuvent reproduire l'illustration ou le schéma vu en classe, mais ne sont pas tous capables de prédire ou expliquer une situation à peine différente en utilisant ce modèle.


2modèles
Fig 1: Trois modèles (représentations) de l'ARNt  mettant en évidence la structure 3D en perspective  2D et en 2D ainsi que la séquence  [img]. Source : Alberts, et al. (2002)



Fig 2: Cet ouvrage aide à mettre en rapport deux modèles de l'ARNt  [img]. Source : Campbell, 2007



Alberts representation of tRNA
Fig 3 : Un autre modèle de l'ARNt - encore en 2D [img]. Source : Source : Alberts, et al. (2002)

Plusieurs recherches (p. ex. Schwarz, et al (2009)) suggèrent que les élèves n'arrivent pas tous à utiliser un modèle mental équivalent à celui de l'enseignant... parce qu'on ne les a pas aidés à le développer (on parle de modélisation pour ce processus d'élaboration du modèle). La question de ce qui se passe vraiment dans la tête des élèves fait encore débat. On peut cependant mesurer leur compréhension indirectement par leur capacité à prédire et expliquer, à classifier, etc. cette définition opérationnelle de comprendre est en conformité aux objectifs du PER et des plans d'études du secondaire II. 
Quillin, K., & Thomas, S. (2015) suggèrent comment on peut  faire dessiner les élèves pour développer leurs modèles. Mais on reste dans les représentations 2D parfois en perspective.

La 3D accessible en classe ? (mais vue en 2D) 

Depuis plusieurs années la possibilité d'accéder facilement aux structures 3-D et de les visualiser à l'écran dans des modèles  qu'on peut virtuellement "tourner" pour les voir sous tous les angles - mais en 2-D chaque fois - peut permettre de se construire un modèle de la forme en relief.
  • Une banque de données recense les expériences et la structure 3-D d'innombrables protéines, et autres macromolécules comme l'ADN, l'ARN ou des sucres :   PDB ( Protein Data Bank) accès : Résultats de                recherche d'images pour « pdb protein poster » QuickPDB
  • PDB  offre des outils bioinformatiques pour visualiser ces données à l'écran : par exemple pour l'insuline :  View in 3D: NGL (cf figure 4)  ou JSmol (dans le Browser)
  • Un scénario d'usage en classe résultant d'une formation continue précédente est disponible ici

Visualiser en 3D virtuelle à l'écran…

Grace à PDB de très nombreuses structures biologiques (protéines et ARN) sont disponibles et peuvent être visualisées à l'écran (3D virtuelle interactive). 

 
Fig 4 : Exemples de structures de protéines (et autres) disponibles sur PDB [img]. Source : https://en.wikipedia.org/wiki/Protein_Data_Bank

Ce poster montre à l'échelle plusieurs structures biologiques - affiché en fond de classe, il peut aider les élèves à mettre en perspective les tailles respectives.  Autre poster PDB disponible au SIB

Le site PDB propose également de visualiser les  protéines en 3D virtuel : il est possible de choisir une protéine en fonction de sa localisation dans la cellule ou de sa fonction  biologique : http://mm.rcsb.org/

On peut visualiser -par exemple ici l'ARNt - dans une page web et zoomer, tourner, pour faire découvrir les particularités de la structure de la molécules qui déterminent en partie ses propriétés et sa spécificité  (cf plus bas pour une discussion des limites du modèle clé-serrure).


Fig 5: ARNt sur PDB (4TNA) visualisé avec NGL (Style spacefill)  [img]. Source :  PDB

Le prof' voit  la 3D tourner magnifiquement à l'écran, mais que voient les élèves ?

Il n'est pas du tout certain que ce qui se passe dans la tête d'un enseignant expérimenté - avec son master en biologie ou chimie - reflète ce qui se passe chez les jeunes élèves lorsqu'ils voient  enseignant tourner avec enthousiasme cette molécule projetée sur un écran à la classe.
La recherche suggère même que chez la plupart ce n'est pas le cas. Et les résultats aux examens rapportés par de nombreux collègues confirment ce que Ainsworth, et al. (2011) disent : on ne peut pas prendre pour acquis la compréhension d'un schéma, d'un graphique, d'une représentation de molécules à l'écran, même quand elles semblent évidentes à l'enseignant ou au chercheur, il y a un travail à faire avec les élèves pour les aider à se construire un modèle opérationnel.
Although interpretation of visualizations and other information is clearly critical to learning, becoming proficient in science also requires learners to develop many representational skills. Ainsworth, et a. (2011)
Comment développer ces compétences de visualisation et d'utilisation des modèles sort du cadre de cette publication, mais par exemple Ainsworth, S. et al.(2011) doi: 10.1126/science.1204153 et  Quillin, K., & al. (2015). http://doi.org/10.1187/cbe.14-08-0128 sont un bon départ. (Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles).

Imprimer des molécules ou structures en 3D : des modèle en volume que les élèves peuvent toucher pour mieux comprendre ?

Les modèles tangibles ont toujours fait partie de l'éventail des ressources en classe et la possibilité de se créer presque facilement ses propres modèles pour la classe commence à devenir réaliste - pour des petites structures et avec de la patience.
Récemment les imprimantes 3D sont devenues presque abordables et moins difficiles à utiliser efficacement. Les plus technophiles parmi les enseignants ont fait le pas et certaines écoles se sont équipées.
Mais les usages en classe et la conversion depuis les structures et les formats des banques comme PDB vers les formats pour ces imprimantes (.STL) restent délicats.
Nous avons exploré comment convertir pour ces imprimantes ce qu'on a trouvé dans ces banques de données biologiques et quelques usages en classe.
Nous partagerons cette expérience lors d'une formation continue qui aura lieu le 21 mars 2018.
   
Fig 6: Depuis un fichier (.STL) on peut piloter une imprimante 3D , obtenir la forme brute qui une fois ébavurée sera un modèle en volume que les élèves peuvent manipuler : ici une ARNt [img]. Source : F. Lombard / TECFA

Les pionniers enthousiastes des imprimantes 3D sauront vous aider pour optimiser l'impression 3D, ... mais savoir choisir la bonne molécule, et concevoir des usages en classe est du ressort du prof de biologie...
Pour vous aider à repérer des protéines intéressantes et à produire le fichier STL que vous transmettrez à ces génies de la technique, nous vous proposons PO-422 - La protéine en volume et en relief

Une formation continue pour se lancer ? le 21 mars 2018!

Dans le cadre de la formation continue - qui est limité à une après-midi... - nous avons rassemblé des compétences a) biochimiques et banques de données (Dr M.-C. Blatter du SIB  Institut Suisse de Bioinformatique), b) Experts 3D  et technologies pour l'apprentissage ( Prof D. Schneider et S. Morand ingénieur, de TECFA ) et c) didactique (Dr. F. Lombard, Collège Calvin, IUFE, TECFA)

Dans ce temps limité vous apprendrez à choisir une protéine, à trouver sa structure 3D, à la visualiser, à la convertir en format pour impression. Nous n'aurons le temps d'en imprimer qu'une ou deux, mais chacun repartira avec une protéine qui aura été imprimée à l'avance et sa sélection sur une clé USB pour aller vers l'aimable geek (technophile) ou le technicien de votre école qui pourra vous l'imprimer. Ce n'est donc pas une formation technique à la 3D, mais plutôt une formation pédagogique et didactique orientée pour les profs de biologie et chimie.

Objectifs
 Savoir trouver une sélection de protéines et acides nucléiques dans les banques de données libres et accessibles en classe: ARNt, COX, Histone, insuline, enzyme modèle-substrat, etc.
 Savoir convertir en vue de la transférer sur une imprimante 3D.
 Savoir mettre en oeuvre en classe des activités avec les élèves pour explorer les interactions du lien forme-fonction et quelques exemples d'action médicamenteuse.

Contenu

Exploration guidée des banques de protéines (UniProtKB/Swiss-Prot), d'acides nucléiques (EMBL) et de structure 3D (PDB) libres et accessibles en classe pour trouver et visualiser la structure 3D d'une sélection de protéines, d'ARNt, etc.
 Procédure de conversion au format pour imprimante 3D. Discussion des principaux paramètres de réglage.
 Impression de quelques molécules durant la formation. Une molécule pourra être emportée par chacun mais tous les fichiers seront mis à disposition pour une impression 3D dans les écoles équipées ou chez des enthousiastes possédant un tel appareil.
 Présentation d'activités en classe avec les élèves, discussion des objectifs et des expériences des participant-e-s.

La 3D et  le modèles clé-serrure n'expliquent pas bien la spécificité des interactions chimiques entre molécules externes et du vivant

La spécificité de la forme dans le modèle stérique "clé-serrure" (Fischer, E., 1894) - fréquemment utilisé en classe - ne représente qu'une partie des interactions entre une protéine et sa cible (substrat, médicament, autre substance) car ce modèle ne prend en compte que les formes et les emboîtements mais pas les interactions physicochimiques pourtant cruciales. Il a du sens en classe comme une étape, mais peut limiter la progression vers un compréhension plus large des interactions moléculaires du vivant.

Une autre formation continue explorera les interactions stériques et physicochimiques entre les molécules ingérées (médicaments ou substances dans l'alimentation…) et les protéines du corps humain : la formation continue    PO-423 - Les substances ingérées : quelle réaction avec notre corps?
Cette formation permettra de découvrir comment illustrer et faire explorer par les élèves le lien entre la forme et la fonction  et les différentes interactions qui déterminent l'affinité entre l'Ibuprofen et l'enzyme COX par exemple. Ces interactions sont déterminantes pour l'action antidouleur  de l'ibuprofen, mais également pour ses effets secondaires (il s'agit là aussi d'une 1/2 journée seulement donc ... on peut s'inscrire aux deux)   

Fig 7: La protéine COX interagissant avec un antidouleur (Ibuprofen) [img]. Source : SIB  http://www.atelier-drug-design.ch

D'autres formations continue pour la biologie

Biologie

Les articles originaux sont ici :

  • Ainsworth, S., Prain, V., & Tytler, R. (2011). Drawing to Learn in science. Science, 333(6046), 1096‑1097. doi: 10.1126/science.1204153
  • Alberts, Bruce, et al. (2002) Molecular Biology of the Cell http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=mboc4
  • Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2004). Biologie: De Boeck.
  • Fischer, E. (1894). Einfluss der Configuration auf die Wirkung der Enzyme. Ber Dtsch Chem Ges, p. 2985–2993.
  • Schwarz, C. V., Reiser, B. J., Davis, E. A., Kenyon, L., Achér, A., Fortus, D., . . . Krajcik, J. (2009). Developing a learning progression for scientific modeling: Making scientific modeling accessible and meaningful for learners. Journal of Research in Science Teaching, 46(6), 632-654. doi: 10.1002/tea.20311 | progression-modeles-modifiables-table4.jpg
  • Quillin, K., & Thomas, S. (2015). Drawing-to-Learn: A Framework for Using Drawings to Promote Model-Based Reasoning in Biology. Cell Biology Education, 14(1),. http://doi.org/10.1187/cbe.14-08-0128

samedi 24 juin 2017

De la molécule à la pilule,Les métiers de la pharmacie à travers,le développement d'un médicament


Après la formation continue au design de médicaments organisée par Bio-Tremplins il a quelques temps pour les enseignants du secondaire (chi et Bio) - et développée depuis au Chimiscope, 
L'an prochain réservez déjà le mercredi 28 février au CMU poour  une formation continue


Et tout de suite  le vernissage d'une l'exposition à l'UniGE dans le batiment - encore nouveau - de Uni- Carl-Vogt

De la molécule à la pilule
Les métiers de la pharmacie à travers
le développement d'un médicament

si vous n'arrivez pas à lire ce message correctement, cliquez ici pour l'ouvrir dans votre navigateur.

Invitation au vernissage de l'exposition De la                  molécule à la pilule
L'École de pharmacie Genève-Lausanne (EPGL)
a le plaisir de vous inviter au vernissage de son exposition
De la molécule à la pilule
Les métiers de la pharmacie à travers
le développement d'un médicament

le jeudi 29 juin à 18h,
à la Salle d'exposition de l'UNIGE,

Uni Carl Vogt
(66 bd Carl Vogt),

en présence de
Jérôme Lacour, doyen de la Faculté des sciences
Jean-Luc Wolfender, président de la Section des sciences pharmaceutiques
Julie Schappler et Jean-Luc Veuthey, commissaires de l'exposition.
Cette exposition présente les différentes étapes du cycle de vie d'un médicament, de sa découverte à son recyclage. L'histoire de la malaria et de l'artémisinine – une molécule extraite de la plante Artemisia annua pour soigner cette maladie – illustre ce long processus.
Dans une scénographie originale sous la forme d'une croix – l'emblème des pharmaciens –, le parcours proposé permet aussi de découvrir les multiples facettes du métier de pharmacien ainsi que le rôle de l'École de pharmacie Genève-Lausanne (EPGL) pour la formation et la recherche dans le domaine pharmaceutique. Avec ses 450 étudiants et plus de 100 doctorants, l'École est reconnue comme un centre d'excellence de renommée mondiale.
Des visites guidées sont proposées sur inscription.


Pour plus d'information >>
Du 30 juin au 22 septembre 2017
Du lundi au vendredi, de 7h30 à 19h
Salle d'exposition de l'UNIGE,
Uni Carl Vogt (66 bd Varl-Vogt)


jeudi 8 juin 2017

lundi 12 juin à 18h30 : Martin Beniston, Les réseaux sociaux vont-ils détrôner la réflexion scientifique sur la question climatique?


Le changement climatique : une question vive politiquement, mais qui ne fait plus débat dans la science

Dans le monde scientifique, le changement climatique n'est plus un débat, ce qui fait débat est comment réaliser le virage énergétique.  Par exemple Goldthau, A. (2017) discute les différentes stratégies et la gouvernance a appliquer

L'argumentation scientifique écartée, les scientifiques parfois menacés …

Pourant depuis le retrait des USA des accords de Paris, les climatosceptiques ont repris du poil de la bête.

La communauté scientifique  a réagi : voici quelques exemples dans Nature 

Et les attaques contre la rigueur et l'argumentation scientifique sont de moins en moins voilées, les "faits alternatifs" souvent considérés à pied d'égalité avec des données scientifiques soigneusement discutées. Et les réseaux sociaux plus influents que les revues comme Nature ou Science.  Sur ce thème le professeur Martin Beniston de l'UNIGE est particulièrement bien placé pour parler : Il a coordonné le GIEC, il est lauréat du prix Nobel de la paix 2007 attribué collectivement au Groupe d'experts intergouvernementaux sur l'évolution du climat (GIEC),

Il montre dans son interview  "Un tweet contre 30 ans de recherche !" que les messages alarmistes ne sont pas efficaces :

" Le message alarmiste et pessimiste des années 1990 a été improductif pour faire réagir les gens. Des questions comme celles de la transition énergétique permettent au contraire d'aborder la question climatique comme la mise en oeuvre d'une nouvelle aventure économique et industrielle"

Parfois même les scientifiques sont attaqués personnellement.

L'enseignement des sciences prépare-t-il bien à prendre en compte les apports de la science pour décider ?

Cette transformation du rapport à la validation des savoirs où tout se vaut met en évidence cruellement un déficit de compétence scientifique  : est-ce que nos élèves sortant de l'école savent distinguer un fait alternatif  de résultats scientifiques ?

Comment distinguent-ils ces faits si on leur a fait apprendre une liste de conclusions de la science (comment distinguent-ils  ces faits d'autres faits alternatifs?) , de formules à appliquer (comment distinguent-ils  ces modèles d'autres explications plus facilement acceptables) ? 

Savent-ils chercher les données, les mettre en perspective en fonction des méthodes, ont-ils vu et pratiqué l'argumentation rigoureuse de la portée et validité des conclusions, le débat qui teste et valide ces conclusions ?
Ces compétence scientifiques fondamentales sont-elles solidement construites chez les futurs citoyens ?  Au moins un peu  ? Ou sous la pression des programmes se contente-t-on de leur faire apprendre par coeur des lois et des règles à appliquer mécaniquement,  des cycles et des descriptions à reproduire ... ?

L'importance de développer chez nos élèves une bonne compréhension de la manière de construire un savoir en science  est plus cruciale que jamais.
Elle n'est pas facile car elle remet en question le rôle de l'enseignant : s'il affirme sans argumenter sans susciter le scepticisme il applique l'argument d'autorité, et la science n'est plus une autorité perçue comme indiscutable ( ce qu'elle ne peut pas être en fait)   !
Est-ce bien en affirmant "c'est vrai parce que je le dis et j'ai un master en sciences" qu'on développe la compétence scientifique aidant nos futurs citoyens à distinguer un fait alternatif  d'une conclusion scientifique…

Qui leur donne la  compétence de valider leurs connaissances dans un monde où chacun se proclame expert sur les réseaux sociaux ?  
Qui développe chez eux le réflexe scientifique  de demander : où sont vos données ? comment les avez-vous obtenues ? en quoi étayent-elles vos conclusions ?

Ne me croyez pas .-))  venez trouver quelques éléments pour construire votre réflexion :
Au moment de partir à la retraite, Martin Beniston viendra discuter lundi prochain si "Les réseaux sociaux vont-ils détrôner la réflexion scientifique sur la question climatique? "


L'annonce de la conférence

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La question des changements climatiques, certainement l'une des principales préoccupations environnementales de ces trois dernières décennies, a révélé le clivage grandissant entre une science se voulant rigoureuse d'une part, et de nombreuses dissensions exprimées par des représentants du monde politique, économique et du grand public d'autre part. Depuis une dizaine d'années, le phénomène s'est amplifié avec l'avènement des réseaux sociaux et de l'information instantanée de l'Internet. Aujourd'hui, des tweets de 140 caractères ont, dans l'esprit de trop nombreuses personnes, autant de poids que des décennies de recherche fondamentale. Les scientifiques eux-mêmes ne sont pas toujours au-delà de tout reproche : souvent élitistes, parfois trop alarmistes, nombreux sont les chercheurs qui peinent à répondre correctement aux questions légitimes du public. 

Le lundi 12 juin à 18h30 (Auditoire A300, Sciences II), le professeur Martin Beniston, directeur de l'Institut des sciences de l'environnement de l'Université de Genève (UNIGE), présentera sa leçon d'adieu intitulée « Les réseaux sociaux vont-ils détrôner la réflexion scientifique sur la question climatique? ». Il reviendra sur certains aspects du climato-scepticisme, parfois ancrés dans une rhétorique scientifiquement non fondée, souvent influencée par de puissants lobbies. D'une stratégie cherchant à semer le doute jusqu'aux insultes et menaces proférées à l'encontre des chercheurs, le climato-scepticisme a réellement freiné le monde politique dans sa quête d'une solution urgente à la question climatique. Martin Beniston se penchera également sur certains travers du monde académique ultra-compétitif d'aujourd'hui qui, notamment par la course aux publications, ne donne plus le temps aux chercheurs de simplement réfléchir de manière pondérée à leurs domaines. 
Dans la dernière partie de son exposé, Martin Beniston fera un bref inventaire des défis scientifiques qui attendent les jeunes générations de chercheurs. Car la question climatique ne se résume pas seulement à une perturbation d'un élément de la physique de notre planète. Les nombreuses implications du climat pour l'environnement naturel et pour de multiples secteurs économiques et sociaux font de ce domaine un point de convergence unique pour entreprendre des recherches réellement pluridisciplinaires. Retrouvez plus d'informations  ici

Les articles originaux sont ici :

Compléments  :  

  • Stéphane Pfister proposer une vidéo youtube “satirique“ traitant de la “vérité“ en sciences.    
  • André, C. (2017). L’optiréalisme : cessons de croire que tout va mal. Consulté 20 juin 2017, à l’adresse http://www.cerveauetpsycho.fr/ewb_pages/a/article-l-optirealisme-cessons-de-croire-que-tout-va-mal-38462.php  | extraits intranet.pdf

 

dimanche 4 juin 2017

Semaine d’étude « fascination informatique » de La Science appelle les jeunes

La programmation à l'école... mais pourquoi ?


Fig 1:  Fascination informatique [img]. Source : LA SCIENCE APPELLE LES JEUNES

Alors que la CDIP met l'accent sur l'informatique dans les programmes, comme une compétence essentielle dans les formations actuelles, la programmation est encore marginale dans les cursus. La présidente du département de l'instruction publique à Genève a notamment décidé : " Genève estime nécessaire et bienvenu de donner une place solide à l'informatique à titre de discipline fondamentale de la formation gymnasiale. Cet enseignement doit s'orienter vers les concepts généraux de la pensée informatique (données, processus, algorithmes et communication notamment) tout autant que sur le développement de stratégies de résolution de problèmes."

La Science appelle les jeunes organise une Semaine « fascination informatique » et précise  "nous nous réjouissons plus particulièrement de l'inscription de participantes féminines. Voir plus bas dans cette page

Alors qu'un important projet  (Plan d'action mathématiques et sciences de la nature (MSN) ) se met en place à Genève, notamment pour améliorer l'enseignement des sciences et corriger le déséquilibre d'attractivité des sciences qui prive la science de nombreuses cervelles brillants juste parce qu'elles sont féminines,… des actions pour attirer les filles - aussi se multiplient.

Le choix de faire un atelier seulement pour les filles est une option qui vient facilement à l'esprit, mais qui suggère qu'il y aurait une science, une informatique "pour filles". Ce choix avait été débattu notamment dans  Bio-Tremplins Il y aurait une science "pour filles" ?- Le problème est de créer artificiellement une science "pour les filles". Isabelle Collet  dit :    "Le problème, c'est de genrer la science ou d'insinuer qu'il y a des femmes qui font de la science pour femme et des hommes qui font de la science pour homme, ce qui est accessoirement contre productif pour attirer des filles scientifiques".  Vouloir compenser une science trop "masculine" par une science "féminine" adopte une posture réactive : le problème n'est pas que la science soit "trop masculine" mais que la science soit perçue comme ayant un genre. Néanmoins cette initiative est intéressante ! "

Une expérience extraordinaire !

Effectivement une participante au projetDjangoGirls au CERN il y a quelques temps, Amélie Garrido, a accepté de faire part de son expérience.

J'ai participé aux Django Girls @ CERN

Extraits :  Texte complet ici

Quand j'ai entendu parler, par Experiment@l, de DjangoGirls, je venais seulement d'entrer dans le monde passionnant du codage informatique. Je n'y connaissais vraiment presque rien [...] et aucun moyen de savoir par où commencer. […]DjangoGirls s'est cependant révélé être un très bon point de départ.
Au début, cela ne sert à rien de le nier, c'est difficile, voire impossible, et complètement incompréhensible. Mais après une heure environ, et beaucoup de persévérance, les différentes notions commencent s'éclaircir


Nous n'avons pas commencé avec quelque chose de difficile, nous avons créé un blog. [...] et nous l'avons programmé de toute pièce, en partant de zéro.


Nous, c'est la trentaine de filles qui a participé à cet atelier, et la dizaine de mentors et d'organisateurs.
L'encadrement était excellent, toujours prêt à expliquer, à montrer, encore et encore. Le fait que cela se passe au CERN est évidemment un plus assez conséquent à ajouter à l'expérience.

DjangoGirls est un étrier fantastique pour se hisser sur le cheval et commencer le rodéo du codage!


Amélie Garrido
Elle nous a  confié qu'elle s'est inscrite à une autre opportunité que Expériment@l et Bio-Tremplins vous recommandent de partager avec vos élèves et proches.

Semaine « fascination informatique » de La Science appelle les jeunes- pour les filles ET les garçons …


Pendant six jours, soutenus par des experts compétents, les participant-e-s de la semaine d'étude « fascination informatique » de La Science appelle les jeunes effectuent de la programmation dans le cadre de différents projets informatiques et cherchent des solutions ingénieuses à différents problèmes. Parmi les nombreuses thématiques abordées, les projets traitent du développement de jeux simples en 3D, du pilotage de quadricoptères ou encore de la programmation d'applications pour téléphones portables Android. Cette semaine d'étude offre l'opportunité aux participants de mettre en pratique leurs connaissances, d'en acquérir de nouvelles et de nouer des contacts avec des jeunes partageant leurs intérêts, et avec des professionnels d'une université ou haute école.
Il n'est pas nécessaire d'avoir de larges connaissances préalables pour participer à la semaine. L'offre s'adresse avant tout à des jeunes intéressés par l'informatique qui aimeraient entrer en contact avec ce domaine de recherche fascinant. Dans le cadre de cette semaine, nous nous réjouissons plus particulièrement de l'inscription de participantes féminines.
Groupe cible:
jeunes de 16 à 20 ans (gymnase ou école professionnelle)
Dates:
10 au 16 septembre 2017
Informations/Inscription:
Informations et lien pour s'inscrire sur notre Homepage.
Date limite d'inscription:
17 août 2017
Procédure d'inscription:
Lire avec attention les informations relatives à la semaine d'étude
S'inscrire en ligne et imprimer le document PDF
Faire signer/tamponner l'inscription (parents, professeur, direction de l'école)
Envoyer l'inscription avec la lettre de motivation par courrier postal à la Saj
Nous vous remercions par avance d'attirer l'attention de vos élèves sur cette offre et espérons recevoir de nombreuses inscriptions de jeunes motivés.
Nous vous remercions également de bien vouloir transmettre ces informations à vos collègues.
Nous restons bien sûr à votre disposition pour toutes questions.
Avec nos meilleures salutations
LA SCIENCE APPELLE LES JEUNES

mercredi 24 mai 2017

Non,...le catastrophisme ne sauvera pas la planète

Partager les optimismes que les nouvelles déprimantes sur l'environnement est plus efficace …

http://i1.wp.com/www.oceanoptimism.org/wp-content/uploads/2014/08/Screen-Shot-2017-04-24-at-16.02.04.jpg?w=600Fig 1: Doom and Gloom won't savee the world  [img]. Source : ocean-optimism

Le meilleur moyen d'encourager la protection de la nature n'est pas d'allonger la liste des drames et catastrophes écologiques en cours ou à venir mais de partager les "success stories" dit Nancy Knowlton dans Nature ici. Sans nier ce qui se passe d'inquiétant, ni tomber dans le déni bien sûr, et encore moins rejoindre les climato-sceptiques, elle montre que c'est simplement plus efficace pour protéger les écosystpmes de mettre en évidence les interventions réussies, les cas où la protection a été efficace. Elle montre comment la discussion des cas de protection réussies ont eu plus d'effet que l'approche classique dans ses cours d'écologie marine qu'elle résume à une oraison funèbre bien étayée pour la mer...
Once upon a time, a career as a marine biologist conjured images of days spent diving amid beautiful sea creatures. These days, it can often feel like being an undertaker for the oceans. Nancy Knowlton (Sant Chair for Marine Science at the Smithsonian's National Museum of Natural History and co-host of the Earth Optimism Summit in Washington DC.) (Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles…)

"Doom and gloom" : la sinistrose ne sauvera pas le monde.

http://i0.wp.com/www.oceanoptimism.org/wp-content/uploads/2014/08/box5.png?w=600Fig 2: Pourquoi est-il si difficile de parler des histoires de succès  [img]. Source :Source : ocean-optimism
Alors que les médias nous inondent de mauvaises nouvelles et que beaucoup d'enseignants s'impliquent pour l'environnement en rendant les élèves attentifs aux effets délétères sur l'environnement et le climat de l'action humaine, il est bien difficile de trouver un seul exemple de réussite dans la préservation ou la récupération d'un monde que nous serions heureux de léguer à nos descendants.

Culpabiliser est contre-productif

Pourtant ces exemples existent et il serait plus efficace de les mettre en évidence que d'allonger la liste culpabilisante assénée aux élèves. La romancière Ana Gavalda illustre de manière très colorée  ce que les jeunes pourraient ressentir :
"…à qui l'on a répété depuis qu'il est en âge de jeter ses papiers de bonbons à la poubelle que la nature souffre par sa faute, que les forêts disparaissent dans l'huile de palme de ses petits pains au chocolat, que la banquise fond quand sa maman démarre le moteur de leur voiture, que les animaux sauvages sont tous en train de crever et que s'il ne referme pas le robinet à chaque fois qu'il se brosse les dents, eh bien, tout ça sera en partie à cause de lui. […] un élève curieux et conciliant que ses manuels d'histoire ont fini par décourager d'être né blanc, cupide, colonisateur, lâche, délateur et complice tandis que ceux de géographie ne cessaient - année après année - de lui rabâcher les chiffres alarmants de la surpopulation mondiale, de l'industrialisation, de la désertification, de la pénurie d'air, d'eau, d'énergies fossiles et de terres arables."
Gavalda, Ana (2014). La vie en mieux, Le dilettante, p. 167-168

Des exemples positifs existent

Pourtant ces exemples existent ! S'ils sont difficile à trouver c'est que pour les médias - dans notre monde angoissé - les mauvaises nouvelles font plus d'audimat ou de buzz que les bonnes. "Bad news is good news ; Good news is bad news !".



Pourtant des sites existent et des fils Twitter #OceanOptimism #EarthOptimism proposent de nombreux exemples de succès !
Nancy Knowlton dans son article d'opinion publié par Nature donne un exemple de succès méconnu : la récupération des plantes aquatiques dans la Tampa Bay, en Floride à ses niveaux des années 1950 : un succès obtenu en réduisant les influx d'eaux usées riches en engrais. D'autres exemples comme la remontée des stocks d'un mollusque comestible (Concholepas concholepas ), un poulpe de Madagascar, et des poissons des philippines qui vont mieux grâce à l'établissement de pêcheries de taille réduite, à gestion locale et durable.
Cumulative impact change 2008-2013 (1)
Par exemple Torgovnick May, Kate (2016)
montre que 13% des océans ont vu une diminution de l'impact humain entre 2008 et 2013. (
ici (Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles…) ), et que la couverture des glaces augmente aussi par endroits.
Les glaces augmentent aussi par endroits Fig 3:  [img]. Source :Torgovnick May, Kate (2016)

Nancy Knowlton
souligne combien d'étudiants ont été dynamisés par ce message d'optimisme, alors qu'ils avaient failli quitter leurs études parce que les cours étaient démoralisant

Elle insiste qu'il ne s'agit pas de nier ou même minimiser le blanchissement catastrophisme de la grande barrière de corail : les problèmes subsistent et sont énormes, décourageants, même !

Elle conclut en disant qu'il faut donc aussi mettre en valeur les réussites : les espèces sauvées de l'extinction, les environnements terrestres  protégés ou revitalisés, et la prise en compte de la durabilité dans les décisions des grandes entreprises. Sans cacher les difficultés et limites de ces cas, elle défend l'idée qu'il est important d'en analyser en détail les étapes et les pièges pour construire d'autres succès et améliorer ces processus.

http://i2.wp.com/www.oceanoptimism.org/wp-content/uploads/2014/08/Screen-Shot-2017-04-24-at-16.02.01.jpg?w=600
Fig 4: Les progrès présentés à un sommet sur la protection de la nature  [img]. Source : Source : ocean-optimism

http://i1.wp.com/www.oceanoptimism.org/wp-content/uploads/2014/08/box8.png?w=600
Fig 5 : Quatre manières d'inciter les gens à se soucier des océans  [img]. Source : Source : ocean-optimism


Fig 6 : 5 Raisons d'optimisme pour les océans  [img]. Source : Source : ocean-optimism

http://i2.wp.com/www.oceanoptimism.org/wp-content/uploads/2014/08/box9.png?w=600
Fig 7: Carbo Pulmo :  de l'optimisme pour les coraux  [img]. Source :Source : ocean-optimism

Faut-il traiter ces questions controversées : "j'enseigne la science, pas la politique " 

Clairement la loi oblige à traiter ces questions d'environnement : Bien plus la LIP article 10E  oblige à "rendre chaque élève progressivement conscient de son appartenance au monde qui l'entoure,  en éveillant en lui […] l'attachement aux objectifs du développement durable;" 
On peut percevoir cette injonction comme une tension entre a) une forme de militance (éveiller l'adhésion à des valeurs) et b) développer des compétences scientifiques - apprendre à valider les connaissances par un processus partant de données discutées et mises en perspective  - et qui tente d'être aussi objectif que possible* .

Si on doit convaincre,... comment être efficace  ? La recherche en psychologie sociale montre que quand on est perçu comme cherchant à convaincre, l'interlocuteur met en place des mécanismes de protection, et on est moins efficace ! (Pratkanis, A. R., & Aronson, E. (1992).  Si on se lance dans la persuasion l'article de Knowlton suggère que l'approche la plus fréquente - peindre le diable sur la muraille - n'est peut-être pas la plus efficace.

Les votations de ce week-end qui engagent la Suisse hors du nucléaire produiront-elles une de ces bonnes nouvelles ? 
On pourrait citer le protocole de Kyoto qui a eu comme effet que le "trou d'ozone" se comble et ... que les médias n'en parlent plus !
J'ai quand même trouvé 
Hand, E. (2016) dans science. (Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles…)
* Bien sûr qu'il y a militance dans les lobbys de l'industrie (qu'il ne faut pas confondre avec la recherche académique), autant que chez les militants écologistes, et bien sûr que  la réalité des pratiques de certains scientifiques - ils sont humains - est aussi teintés de  militance... 

Il faut distinguer les pratiques effectives et ce qu'on vise dans l'enseignement des sciences : développement de la pensés scientifique (idéalisée) comme un outil qui permet de comprendre le monde, de l'expliquer, de prédire et contribuer aux décisions.
Constater que les scientifiques sont imparfaits ne justifie pas de laisser nos élèves sans cette compétence fondamentale dans un monde où les "faits alternatifs" semblent avoir autant de poids que les recherches rigoureuses et bien discutées. 

Sources :


lundi 15 mai 2017

La vérité en sciences et les limites des modèles  ?

Alors que les médias voient souvent la science comme produisant des vérités, soit pour cautionner leur opinion ( "c'est scientifiquement prouvé que ...") soit pour y opposer une contre-vérité.

Sur le plan pédagogique cela soulève une question de crédibilité : si les progrès de la science font évoluer les "vérités" qui avaient été enseignées aux parents, les élève pourraient dire "vous avez enseigné des c..ries à mes parents, pourquoi je vous croirais ? ".

Si on développe un discours qui montre combien la science produit des savoirs nuancés et à l'incertitude délimitée on risque d'avoir la réaction "Votre science c'est pas très sûre et je ne vais pas l'apprendre : revenez quand vous saurez pour de bon ! Je vais plutôt croire  ceux qui sont bien surs de leurs vérités (religions, partis d’extrême droite, militants, etc  "

Il n'y a guère de possibilité que de travailler en termes de modèles pertinents pour certains problèmes, qui ont un domaine de validité limité, mais qui sont puissants dans ce domaine. Le modèle de Mendel est puissant pour prédire quels proches sont concernés par les résultats d'un test génétique sur BRCA1 par exemple, mais on est en dehors de son domaine de validité si on s'y réfère pour parler des effets de gènes de susceptibilité à une maladie ou de particularités cognitives en termes déterminés ( le "gène de l'intelligence" ou "d'Alzheimer" .  L’enseignement doit donc viser à faire évoluer les modèles naifs mais surtout à rendre les élèves capables de déterminer l'adéquation d'un modèle à un problème ; savoir exploiter la puissance explicative du modèle dans son domaine de validité, mais savoir reconnaitre  ses limites  ! 

Deux projets

Deux Groupes d'étudiants ont tenté d'explorer ces questions délicates sur le plan théorique puis ont implémenté en classe des améliorations visant des effets éducatifs, ont mesuré ces effets, les ont analysé  et vous présenterons leur réflexion.
Ils attendent aussi d'être confrontés par des idées que vous apporterez pour approfondir leur réflexion sur ces questions : 

A) La vérité en classe de sciences : entre nécessité éducative et incompatibilité avec la nature de la science, comment concilier la nécessaire clarté en vue de l'évaluation avec une science en progrès constant, faite de modèles  à l'incertitude délimitée et fondée sur le rejet de l'argument d'autorité ? 

B ) Comment mesurer - afin de guider - durant l'activité et l'apprentissage, les changements de modèles (explicatifs et descriptifs) que les élèves emploient ?

Ce sont les questions  que les étudiants de 2ème année de Didactique de la biologie ont approfondie durant l'année à ce séminaire de recherche. Ils partageront leur recherche dans la littérature scientifique, la manière dont ils l'ont soigneusement mis en oeuvre en classe, mesuré les effets et leur analyse:

Colloque du séminaire de recherche en didactique de la biologie  :

17 mai à Pavillon mail 1330 - 17h  Salle PM 11

 
Programme et détails dans le site du Colloque : 17 mai
Vous êtes bienvenus :  Ouvert à tous Repérer Pavillon mail  sur la carte.

Ressources libres dans l'enseignement jeudi 11 mai

Opensource toi-même !

Alors que le DIP s'affranchit des grands éditeurs en allant vers le logiciel libre, une journée consacrée aux ressource libres et proposée a tous
Vous pouvez, par exemple, juste venir voir le stand TECFA dans le hall de Uni Mail (démo d'objets pédagogiques / découpe laser / imprimante 3D).
Pas besoin de s'inscrire pour cela.


une demi-journée de conférences, ateliers, bar camps et stands. Cette année (jeudi prochain, 11 mai) les rendez-vous de l'enseignement porteront sur les ressources libres dans l'enseignement universitaire (ou Open Educational Resources en Anglais).

Programme UniGE:   http://www.unige.ch/rdvens
Stand MALTT/TECFA: http://tecfaetu.unige.ch/stic3-4/rdvens-2017/

Cet événement est gratuit et ouvert à tous (avec un priorité pour les enseignants et membres de l'UNIGE, enfin il y a peu de risque qu'il manque de places. D'où ce mail: Vous pouvez non seulement venir, mais également parler autour de vous et encourager des gens pour y aller. Il n'est pas "obligatoire" d'assister à tout le programme. Vous pouvez, par exemple, juste venir voir notre stand dans le hall de Uni Mail (démo d'objets pédagogiques / découpe laser / imprimante 3D). Pas besoin de s'inscrire pour cela.

Highlights:
* 12h30: Conférence d'ouverture  -  Adopting more Open Practices for Learning, Teaching and Research - Prof. Grainne Conole, Dublin City University
* 18h30: Conférence de clôture -  A Sustainable Digital Age -  Rufus Pollock, Open Knowledge Foundation
* 19:30  Apéro

* De 12h00 à 20h00: Stand "Design et fabrication numérique dans l'éducation" (animé par les étudiants de TECFA  STIC III/IV).

Liens stand de design et fabrication numérique

* http://tecfaetu.unige.ch/stic3-4/rdvens-2017/
* https://edutechwiki.unige.ch/fr/EduTech_Wiki:Livres/Découpe_laser
* https://edutechwiki.unige.ch/fr/STIC:STIC_III_(2016)/Projets
* https://edutechwiki.unige.ch/fr/STIC:STIC_IV_(2015)/Productions_finales

Si tout va bien (livraison à temps) on présentera aussi notre premier "livre" Pediapress co-produit avec nos étudiant(e)s.


PS: Il y a  aussi le http://opengenevahackathons.org/ qui a lieu les jours suivants sur tout le territoire.

MA THESE EN 180'' : Venez encourager nos 3 finalistes UNIGE et voter pour le prix du public


Enseigner, fasciner, orienter... quelle pédagogie ?

Simplifier une question scientifique sans la dénaturer (didactique), intéresser les élèves à la science (motivation), encourager les choix d'études vers les sciences (orientation) sont des enjeux que chaque enseignant affronte quotidiennement dans l'organisation d’activités (pédagogie). L'équilibre qu'on donne a chacun de ces aspects diffère probablement entre enseignants et selon le contexte. Pour certains un enseignant est un acteur qui doit fasciner son public, pour d'autres il est metteur en scène de situations dans lesquels les modèles naïfs des élèves seront confrontés et pourront construire une compréhension approfondie de phénomènes scientifiques. Cette tension est discutée notamment par  Zakhartchouk, J.-M. (2004). Un cours n’est pas une œuvre d’art.
Au-delà de susciter l'intérêt du public ces chercheurs réussiront-ils à développer une compréhension approfondie et susciter des vocations ... dans ce concours se tient à Genève cette année.

Un doctorant de l'équipe de didactique de la biologie à l'IUFE,  Florian Stern, a gagné le second prix à la finale genevoise.

Sa présentation vidéo est disponible Ici sur mediaserver

Finale suisse du concours MA THESE EN 180'' : Venez encourager nos 3 finalistes UNIGE et voter pour le prix du public


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L’Université de Genève, en coopération avec la CUSO, est heureuse d’accueillir la 2ème édition de la
FINALE SUISSE DU CONCOURS  :  MA THESE EN 180 SECONDES
 Qui se déroulera le   Jeudi 18 mai 2017, à 18h30  à Uni Dufour
A cette occasion, 15 doctorant-e-s en provenance de l’EPFL, l’UNIL, l’UNINE, l’UNIFR et, bien sûr, de l’UNIGE auront 180 secondes - et pas une de plus – pour présenter leur sujet de thèse en termes simples.
Leur objectif : réaliser un exposé clair et concis de leur travail de recherche, dans le but de convaincre le jury et le public venus assister à l’événement.
A l’issue de cette soirée, les lauréat-e-s des deux premiers prix du jury se verront qualifié-e-s pour la finale internationale, qui se déroulera le 28 septembre à Liège (Belgique).
NOUS VOUS ATTENDONS NOMBREUX ET NOMBREUSES POUR ASSISTEZ AUX PRÉSENTATIONS ET SOUTENIR LES CANDIDAT-E-S. VOUS AUREZ ÉGALEMENT LA POSSIBILITÉ DE VOTER POUR VOTRE FAVORI-TE, QUI SE VERRA PEUT-ÊTRE ATTRIBUER LE PRIX DU PUBLIC.
La prestation des candidat-e-s sera enregistrée par les caméras de la RTS, en vue de réalisation d’une production télévisuelle ! C’est donc aussi l’opportunité de découvrir les coulisses de la production d’une émission TV.
La soirée se terminera dans le hall par un moment convivial autour d’un apéritif dînatoire aux saveurs de l’Italie.
Entrée gratuite, mais inscription obligatoire à l’événement sur : www.mt180.ch/finale-suisse-2017
Visualisez les présentations vidéos de Sarah Olivier, Florian Stern et Mannekomba Diagbouga, les 3 candidat-e-s UNIGE, lors de la finale locale qui s’est déroulée le 28 mars dernier.
Suivez l’événement sur Twitter et sur Facebook #mt180
Envie de montrer votre soutien aux candidat-e-s UNIGE durant la soirée ? Pourquoi ne pas revêtir un T-Shirt ou un hoodie aux couleurs de l’Université ! Disponibles sur la Boutique UNIGE.

Sources