TraAM Classes inversées 2016-2017

Classe inversée, jeu sérieux et collaboration pour aborder la génétique - Seconde ENT, vidéo, QCM en ligne, Padlet, jeu sérieux "Survive On Mars"

En classe de Seconde, mise en place d’une inversion de séquence autour des notions de génétique, et de collaborations entre différentes classes de Seconde et de Terminale S spécialité SVT, appartenant à des établissements éloignés géographiquement. Ce travail s’appuie sur des missions du jeu sérieux "Survive On Mars", déclinées pour s’adapter à chaque niveau et aux pratiques personnelles des enseignants.


- Liaison avec le programme et place dans la progression
- Problème à résoudre
- Notions, savoir-faire, compétences
- Outils numériques et ressources

- Déroulement de la séquence
- Retour des impressions des élèves
- Analyse et évaluation du dispositif

Professeurs expérimentateurs

  • Mélanie Fenaert
    en collaboration avec :
  • Virginie Marquet (AEFE Vienne, Autriche)
  • Grégory Michnik (académie de Lille)

LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné Seconde
Partie du programme : Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée
PLACE DANS LA PROGRESSION
Le chapitre sur le métabolisme vient de se terminer.
Début du chapitre sur l’ADN et l’information génétique.
MOTIVATION DU CHOIX DE LA SEQUENCE A INVERSER
L’inversion est située à la charnière entre deux chapitres, l’un sur le métabolisme, l’autre sur la génétique. Cette séquence inversée permet à la fois de réinvestir des notions sur le métabolisme, exploiter à nouveau la méthodologie d’étude de graphique, et aborder de manière ludique les notions de génétique.
Le chapitre de génétique était auparavant conçu de manière très classique, avec des rappels de génétique niveau collège en introduction, une première partie sur la transgénèse, une seconde sur l’ADN molécule codée et variable. L’enchaînement et les activités étaient très guidés et reposaient peu sur les questionnements des élèves.

PROBLEME A RESOUDRE
Les derniers colons recrutés dans la base martienne Arès XVI sont des trans-humains, améliorés par génie génétique. Une personne non modifiée génétiquement s’est glissée dans l’équipe, aux élèves de la démasquer.

NOTIONS, SAVOIR-FAIRE, COMPETENCES
Notions Extraits du Bulletin officiel spécial n° 4 du 29 avril 2010

Appui sur les notions vues précédemment :
Le métabolisme est contrôlé (...) par le patrimoine génétique.

Réactivation des notions de collège et introduction à la transgénèse :
La transgénèse montre que l’information génétique est contenue dans la molécule d’ADN (...)
(Collège. L’information génétique est contenue dans le
noyau ; l’ADN est présent dans le noyau.)
Savoir-faire Recenser, extraire et organiser des informations.
Comprendre un protocole.
Savoir analyser et exploiter un graphique.
Communiquer dans un langage scientifiquement approprié.
Exprimer et exploiter des résultats, à l’écrit, en utilisant les technologies de l’information et de la communication.
Être conscient de l’existence d’implications éthiques de la science.
Etre autonome dans son travail.
Compétences Collaborer au sein d’un équipe et avec d’autres équipes pour résoudre un problème.
ACTIVITE
Durée : Avant : 20 à 25 min
Pendant : 1h25
Après : 0 à 1h (facultatif)
Pendant : 10 min (debriefing)
Total : 1h55 à 3h
Coût : 0 Sécurité : RAS

Outils numériques et ressources

Déroulement global de la séquence

Cette séquence a été créée en collaboration avec deux collègues de SVT.

Collaboration entre classes autour des missions "Transhumains"

Virginie Marquet a abordé ces notions plus tôt dans l’année avec ses Secondes, et leur a fait effectuer une mission Survive On Mars similaire à celle présentée ici.
Grégory Michnik a travaillé sur la même mission avec ses Terminales S spécialité SVT, en axant leur travail sur le dosage du glycogène musculaire, dans le cadre de du thème Glycémie et diabètes.
Ces élèves de TS ont préparé un padlet de ressources pour mes classes de Seconde, constitué de leurs résultats non interprétés.

Déroulé précis de la séquence effectuée par mes élèves :
Image interactive : cliquez sur les boutons "information" pour des détails sur les outils utilisés

Déroulement détaillé de la séquence

Avant la classe

Rappels de génétique niveau collège avec une vidéo et un document à compléter (adapté d’un manuel de 3e) : notions de caractère, chromosome, ADN, gène, allèle.

Document fourni pour le travail à la maison :

Travail préparatoire - rappels de génétique

Pour certains élèves, cette activité a été débutée en classe, lors de la séance précédente, à la faveur d’un dernier quart d’heure de séance. Les élèves ayant terminé l’activité précédente abordant le lien entre gènes et métabolisme devaient d’abord chercher seuls à compléter le document, puis discuter avec leurs voisins ; ceux disposant d’un smartphone avec connexion Internet et d’écouteurs pouvaient déjà aller voir la vidéo.

Activité à terminer à la maison, avec un QCM de vérification des connaissances sur Pronote.

Un exemple de question posée :

Le fichier du QCM à importer dans Pronote :
(faire un clic droit et sélectionner "enregistrer le lien sous", vous pourrez ensuite l’importer dans votre banque de QCM sur la même interface)

QCM Pronote associé à la capsule de rappels de génétique

Le même en format Word :

QCM associé à la capsule de rappels de génétique (version Word)

Des résultats d’élèves :

Ce tableau permet avant la séance de vérifier que le travail a été fait (33 sur 36 dans cette classe) et d’identifier ceux qui auraient eu des problèmes de compréhension (une seule note inférieure à 6/8, mais 11 élèves ont signalé par un drapeau rouge que le QCM est difficile, bien qu’ils aient très bien réussi).

Pendant la classe

Après l’appel, la séance débute par la correction du document entre pairs, et vidéoprojeté au tableau (10 min).

Découverte de la mission (5 min) : projetée au tableau, les élèves regroupés devant.

NB : il existe une autre version de la même mission, utilisée par V. Marquet avec sa classe de Seconde.

Questionnement oral (5 min) : quel est l’objectif de la mission ? Comment répondre ? Où chercher les indices ? Constitution des groupes de 3 ou 4 (5 min)

Les élèves consultent le Padlet de résultats des TS :

Lien vers un des Padlets

Ce Padlet a été placé dans l’ENT monlycée.net, dans l’onglet Outils collaboratifs / Création de site web. Cette fonctionnalité de l’ENT francilien permet facilement d’intégrer des vidéos, Padlets, ou sites fournissant un code embed comme genial.ly. Les élèves y trouvent côte à côte, sous forme d’onglets, l’entrée de la base Arès XVI et les Padlets des missions déjà effectuées (bloqués en écriture une fois évalués).

Capture d’écran de l’interface "Création de site web" de l’ENT monlycée.net

Le dépôt sur le Padlet est modéré : quand un groupe sur un ordinateur dépose son travail, celui-ci n’apparaît pas pour les autres tant que le professeur ne l’a pas approuvé.

Voici ce que voit l’élève, et ce que voit le professeur gérant le Padlet :

Padlet modéré : côté élèves
Padlet modéré : côté professeur

Les élèves ne réalisent donc pas l’expérience de dosage du glycogène musculaire, qui n’est pas au programme. Ils doivent comprendre l’objectif de la manipulation réalisée par les TS en lien avec la mission, analyser le graphique de résultats, comprendre le lien entre absorbance, concentration en glycogène musculaire, et performances physiques élevées associées à un individu transhumain.

Les questionnements émergent lors des discussions au sein de chaque groupe : qu’est-ce que le glycogène, quel lien avec le fait d’être transhumain, concrètement ça veut dire quoi "transhumain", on peut vraiment faire ça ? ...

Il a été nécessaire de préciser le sens de "transhumain", des élèves confondant avec "transgenre"... Hormis cela, l’idée est de ne pas répondre à tout mais de les inciter à puiser dans leurs connaissances rafraîchies par le travail précédent et de les orienter vers les ressources et indices présents dans la base Arès XVI.

Un temps limité à 30 minutes est alors imposé pour le dépôt d’une production.

Consigne pour les productions :
forme libre (texte, diaporama, vidéo...) mais exigence de rigueur sur l’exploitation des documents, la méthode ayant été travaillée depuis plusieurs séances : étude de graphe, vocabulaire, données chiffrées, interprétation du lien entre absorbance, concentration en glycogène musculaire et capacités physiques augmentées

Impératif : déposer une réponse argumentée 10 min avant la fin de l’heure.

Fin du temps imparti, debriefing rapide : qui est l’intrus ? Cette réponse là n’est pas la plus importante donc peut être donnée oralement, d’autant que tous ont fini par trouver ; il est précisé que c’est l’argumentation associée à une étude de graphique rigoureuse qui sera évaluée.

Après la classe

Les élèves ont la possibilité d’améliorer leur production lors de la semaine suivante (en fait ici, toutes les vacances de février...) s’ils le souhaitent : reformulation, illustrations, choix d’une nouvelle forme... En effet, la plupart des groupes n’ont que le temps de produire un texte simple sur le Padlet en cours de séance. Certains ont ici créé un diaporama illustré après la classe.

Padlet des 2de1

Fait avec Padlet

Padlet des 2de9

Fait avec Padlet

Les productions sont évaluées à l’aide de badges, selon trois critères connus des élèves depuis le début de l’année : réponse scientifiquement correcte (rigueur), qui répond complètement au problème posé, et créative dans sa forme.
niveau 1 : 0 ou un seul critère rempli
niveau 2 : deux critères remplis
niveau 3 : trois critères remplis

Un commentaire accompagne l’évaluation formative. Les groupes ayant atteint un niveau 3 reçoivent une note bonus de 5/5 avec un petit coefficient.

La veille de la séance suivante ou le matin même, le Padlet est mis en mode lecture uniquement.

Pendant la classe

Lors du cours suivant, debriefing rapide en vidéoprojetant le Padlet, ce qui leur fait découvrir leur évaluation (badges). Le professeur explique les erreurs fréquentes et en faisant à nouveau le lien entre transfert d’un gène et augmentation des capacités musculaires associée au métabolisme modifié.

Retour sur des questions posées lors de la séance précédente, en insistant sur le fait qu’il s’agit d’un cas fictif et futuriste mais inspiré de faits réels : les souris transgéniques PEPCKmus (vidéo présente dans les indices sur la base martienne), les mouvements transhumanistes et les questions éthiques que cela soulève...

La séance s’enchaîne ensuite sur étude de cas réels de transgénèse et activité classique (tableau comparatif...).

Après la classe

Une évaluation par les pairs a été mise en place, en copiant les Padlets pour ôter les badges de la première évaluation, et en mettant ces copies en écriture pour que des élèves de V. Marquet puissent écrire dessus et glisser des badges.
Cependant, du fait des décalages de vacances avec la classe de Seconde évaluatrice (située à Vienne en Autriche), elle s’est faite très tardivement et n’a pas pu être réellement exploitée (voir pistes d’amélioration).

Un padlet évalué par les pairs

RETOURS ET IMPRESSIONS DES ELEVES

Un sondage a été réalisé auprès des deux classes de Seconde. 53 élèves sur 72 ont répondu. Il est à noter qu’il a eu lieu plusieurs semaines après la séquence, il a donc une portée plus générale et recueille plus les impressions des élèves concernant leur motivation et leurs apprentissages durant toute l’année scolaire, avec les différents outils et méthodes exposés dans cet article.

Pour une vision d’ensemble :

Pour plus de détails concernant chaque aspect :

Dans l’ensemble, les dispositifs plébiscités par les élèves sont le mode classe inversé avec des ressources vidéos, documents et QCM avant la classe, ainsi que le travail en équipe de 3 ou 4 pendant la classe. Ces deux modalités sont d’après eux les plus intéressantes pour leurs apprentissages avec respectivement 83% et 72% des élèves, et ont un impact positif sur leur motivation.

La liberté donnée aux élèves dans la forme de leur compte-rendu et la créativité encouragée sont aussi des éléments qui ont plu aux élèves, avec 85% des élèves qui jugent ceci intéressant voire très intéressant. Certains soulignent dans les commentaires l’intérêt de savoir réaliser des présentations pour leur vie professionnelle future.

Le jeu sérieux utilisé en classe semble surtout avoir un bon voire fort impact motivationnel pour 80% des élèves. Son intérêt pour la compréhension des notions et méthodes est moins prononcé mais reste positif avec 68% des élèves interrogés.

Collaborer avec d’autres classes pour réaliser une activité, ici une mission, est aussi un élément motivant pour 62% des élèves, l’éloignement géographique constituant un plus pour la moitié des élèves. Nous reviendrons sur ces aspects dans l’analyse, et notamment les pistes d’amélioration du dispositif.

L’évaluation par badges semble bien ressentie : motivante pour 64% des élèves. Les commentaires la font apparaître comme non pénalisante, encourageante notamment pour les élèves en difficulté. Par contre, quand il s’agit d’évaluer ou être évalué par ses pairs, les ressentis des élèves deviennent bien plus contrastés : 55% considèrent cela motivant, et seulement 36% estiment avoir mieux compris les attentes de leur professeur quand il évalue leur travail. Quelques commentaires montrent une certaine défiance et des craintes quant à l’objectivité des évaluations faites apr d’autres élèves Le dispositif mériterait certainement d’être creusé et mieux explicité aux élèves. Là encore nous y reviendrons dans l’analyse qui suit.

ANALYSE DU DISPOSITIF
Plus-values dégagées D’une manière générale, la séquence a été conçue en s’inspirant des dispositifs hybrides, notamment du schéma proposé par Marcel Lebrun (voir "5 facettes pour construire un dispositif hybride : du concret !"). Sans vouloir absolument rigoureusement coller au modèle, nous avons tenté de développer les différentes facettes : informer, motiver, activer, interagir, produire, le tout dans un contexte ici ludifié. L’articulation entre un moment transmissif (même s’il s’agit d’une réactivation d’acquis) à distance et les temps d’activités et de collaboration en classe constituent l’inversion du dispositif.

Les rappels des notions de collège à la maison apportent indéniablement un gain de temps lors de la séance ; le fait d’avoir pu amorcer la réflexion et la discussion en classe sur ces notions lors de la séance précédente a permis de donner un premier sens et une première motivation pour réaliser ce travail à la maison.

Le QCM a été évalué de manière sommative, ce qui n’était pas mon souhait premier, mais l’impact de la note est encore grand chez mes élèves de Seconde. Deux informations leur sont données pour que leur motivation ne soit pas purement extrinsèque et pour leur laisser un peu de liberté et de responsabilité : les questions sont faciles, le coefficient est petit. Autrement dit, ils obtiendront facilement une bonne note pour peu qu’ils regardent la vidéo, mais s’ils ne le font pas cela n’aura pas un grand impact sur leur moyenne. L’objectif à terme est d’abandonner la note sur les futures séquences, pour ne faire que des QCM formatifs...

L’idée est ici d’aborder dans un contexte ludifié des notions de génétique qui font le lien entre deux chapitres. Les éléments du jeu tels que le scénario, la mission confiée par le personnage du commandant aux élèves, les personnages incarnant des métiers, la base martienne simulée où chercher des indices, sont des éléments essentiels de la séquence ludifiée. On s’appuie ici sur l’ouvrage "Apprendre avec les serious games ?" de J. Alvarez, D. Djaouti et O. Rampnoux qui précise comment les jeux sérieux peuvent soutenir les apprentissages en suscitant motivation, engagement, plaisir d’apprendre. Ici, les conditions décrites dans l’ouvrage pour favoriser les apprentissages par le jeu sérieux ont été mises en place :

  • introduction du jeu en ménageant plaisir de jouer et plaisir d’apprendre
  • travail en groupes de 2 à 4 élèves (favoriser le travail collectif, les interactions, la collaboration, l’argumentation)
  • distanciation critique ("il faut à un moment ne plus jouer et prendre du recul, identifier les connaissances qui ont été mobilisées pour réussir")
  • debriefing final (prise de conscience de l’expérience vécue, identification du renforcement et de l’acquisition des savoirs, échange de points de vue, esprit critique).



Signalons aussi un dossier du Café pédagogique sur l’usage des serious games.

L’outil Padlet se révèle à l’usage très satisfaisant pour que les élèves déposent facilement (par glisser-déposer) leurs productions dans toute leur variété (texte, diaporama, vidéo...), mais aussi pour faire collaborer des classes. Pour ce faire, il est important que les deux professeurs soient administrateurs du même Padlet, afin de pouvoir gérer les modes en fonction des besoins : élèves pouvant gérer, écrire ou lire, élèves pouvant commenter ou pas, modération des dépôts.

Pour d’autres exemples de l’usage de Padlet en classe inversée, voir cet article de J. Amiel, et celui-ci de A. Florimond.

Travailler à partir des travaux d’autres élèves, qui plus est de Terminale permet d’établir une collaboration entre classes de niveaux différents qui peut pimenter l’activité, tant pour les Terminales que pour les Secondes. Les Terminales ont eu pour consigne de présenter des résultats à la manière d’une étape 3 de l’ECE, sans interprétation. Les Secondes ont dû relever le défi de comprendre les communications des Terminales, et si certains ont fait quelques remarques pessimistes au début, ils s’en sont finalement fort bien sortis (parfois avec un peu d’aide), ce qui est positif pour leur estime de soi.

Enfin, pour les 3 professeurs qui ont monté l’enchaînement des séquences, travailler ensemble est aussi très motivant, de même que voir nos élèves se prendre au jeu et s’investir dans des activités différentes de celles classiquement menées en classe.

Difficultés rencontrées Comme pour toute séquence inversée, la difficulté initiale est de faire comprendre aux élèves l’intérêt du travail avant la classe : préparation de la séance (au niveau notionnel et motivationnel) afin de pouvoir faire en classe des activités plus complexes et intéressantes. Cet intérêt pour la complexité n’étant pas évident chez tous les élèves de Seconde, passer par des activités empruntant les leviers des jeux vidéos est une alternative intéressante. Le contexte du jeu (ici une simulation globale de base martienne), les personnages, les outils numériques utilisés constituent un corpus de nouveautés qu’il faut mettre en place lors de la première séance de ce type, en déployant soi-même beaucoup d’enthousiasme et d’énergie, pour des résultats pas forcément très aboutis au début ; les séances suivantes sont généralement plus efficaces et les productions plus abouties.

De plus, en début d’année, l’utilisation du jeu a été plus ou moins facile selon les classes ; ici, la séquence a été effectuée en milieu d’année, il s’agit de la 6e mission pour une classe, de la 3e pour une autre classe. Cette seconde classe est composée de plus d’élèves avec des difficultés de concentration et un rapport compliqué au travail, perturbant et ralentissant le fonctionnement normal de la classe (que les séances soient inversées ou pas, et dans toutes les matières), et il m’a fallu remédier à ces différents points avec l’équipe pédagogique avant d’envisager de leur proposer le jeu sérieux.

Aussi, clairement, la première classe étant habituée et globalement enthousiaste lors des séquences de jeu, les groupes ont fourni un travail plus approfondi et plus efficace que la seconde classe. Il en est de même pour le travail d’amélioration facultatif après la séance.

Enfin, faire prendre conscience aux élèves des questions éthiques entourant le transhumanisme était un objectif de la mission : dans le scénario, le problème est de détecter une personne non modifiée génétiquement pour l’exclure de la planète Mars ... mais aucun groupe ne semble s’être posé de question à ce sujet, et j’ai abordé oralement ce point lors du debriefing de la séance suivante. Ce peu d’esprit critique vis-à-vis de la problématique me semble en partie lié à l’âge des élèves, mais pas uniquement : les élèves de Terminale ayant réalisé la même mission n’ont pas plus spontanément questionné leur professeur à ce sujet. Il aura fallu que G. Michnik les fasse revenir sur la biographie du personnage intrus, pointe ses qualités et son mérite, pour que certains élèves prennent conscience de l’injustice sous-jacente à son exclusion car non transhumaine.
Pistes d’amélioration Le paramétrage du QCM correspond à une évaluation sommative, les réponses correctes n’étant pas données aux élèves avant le jour de la séance. Pour une véritable évaluation formative, il faudrait qu’il ne soit pas noté, que les réponses correctes ou incorrectes soient accessibles immédiatement et associées à une rétroaction, et que les élèves puissent recommencer le QCM à volonté. Ce dernier point n’est pas possible sur Pronote, mais la construction de la séquence inversée avec la plate-forme moodle versaillaise Eléa le permettrait.

Une évaluation par les pairs peut être mise en place facilement par l’intermédiaire du Padlet de résultats. Pour qu’elle ait un réel effet sur mes élèves, il aurait fallu qu’elle ait lieu rapidement après la séquence, mais cela n’a pas pu être le cas.

Les élèves de l’autre classe (du même établissement ou d’un autre établissement) déposent les badges et idéalement un commentaire, en respectant les critères d’évaluation. L’intérêt est double : pour les groupes d’élèves-évaluateurs, cela leur permet de revoir les notions, de poser un regard critique sur le travail d’autres élèves, les pousse à se poser et formuler de bonnes questions sur la forme et le fond du travail, les fait réfléchir aux critères d’évaluation et discuter pour fournir un commentaire constructif et bienveillant (le professeur y veillera !) ; pour les élèves évalués, le commentaire bienveillant d’un pair peut modifier le rapport à l’évaluation, et compléter ou confirmer l’évaluation faite précédemment par le professeur, ce qui peut amener à une discussion intéressante entre le professeur et l’élève.

Voici un exemple de commentaires d’élèves-évaluateurs sur une autre séquence, toujours avec une mission Survive On Mars :



Le fait que les deux classes soient d’établissements différents est un plus dans ce genre d’évaluation : les élèves ne se connaissent pas du tout, or l’anonymat est par expérience un critère très important pour la réussite de l’évaluation par les pairs ; l’éloignement des établissements semble donner aussi un peu de piquant à l’exercice pour une moitié des élèves (voir sondage), d’autant plus si les deux sont dans des pays différents.

Nous avons vu dans le sondage que la collaboration entre classes n’est pas un ressort pleinement satisfaisant pour motiver les élèves. Faire collaborer plus directement les classes, en utilisant un outil de communication comme Twitter, pourrait être aussi un élément motivant supplémentaire. Il a pu être réalisé entre les classes de Virginie et Grégory, de manière tout à fait satisfaisante et stimulante. Ceci ne peut se faire qu’en cas d’emplois du temps qui correspondent, ou d’aménagement ponctuel de ces emplois du temps.
Si on ne peut pas utiliser un outil de communication en temps réel, créer un forum, un chat ou une base de données sur une plate-forme moodle (comme la plate-forme versaillaise Eléa) est une autre possibilité intéressante.

Enfin, pour développer l’esprit critique et les questions éthiques autour de la problématique de la mission (rechercher un non transhumain pour l’exclure...), on pourra s’inspirer de cet article rédigé par des enseignantes du lycée Charles de Gaulle à Poissy pour organiser un "Jeu à débattre" autour de l’humain augmenté.

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