Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation

1. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Les logiciels de visualisation moléculaire dans l’enseignement des sciences de la vie : conceptions et usages Directrice de thèse : Maryline Coquidé Stanislas Dorey ECOLE NORMALE SUPERIEURE DE CACHAN 61, avenue du Président Wilson 94235 Cachan Cedex - Tel. : 33 1 47 40 20 00 - http://www.stef.ens-cachan.fr

2. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Que sont les logiciels de visualisation/modélisation moléculaire ? 2

3. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Quel est le principe de fonctionnement de ces logiciels ? Récupération de la séquence de la molécule (Obtenue par cristallographie aux rayons X, Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) ou microscopie électronique) Affichage de la molécule 3

4. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Différents logiciels Les principaux en France : Jmol Chime Rasmol / Rastop (Grâce à ACCES) 4 4

5. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Intérêt de ces logiciels dans la recherche en biologie La structure 3D de la protéine Détermine sa fonction Nécessité de connaître la structure 3D des protéines 5

6. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Place de ces logiciels dans le programme de SVT : En seconde La structure de l’ADN : 6

7. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Place de ces logiciels dans le programme de SVT : En première Le complexe enzyme / substrat : (ici exemple de l’hexokinase) 7

8. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Place de ces logiciels dans le programme de SVT : En première Le complexe enzyme / substrat : (ici exemple de l’hexokinase) 8

9. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Place de ces logiciels dans le programme de SVT : En première Le complexe enzyme / substrat : (ici exemple de l’hexokinase) 9

10. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Place de ces logiciels dans le programme de SVT : En première Diversité des phénotypes de l’organisme à la molécule : (ici exemple de la drépanocytose) Hématies 10

11. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Place de ces logiciels dans le programme de SVT : En première Diversité des phénotypes de l’organisme à la molécule : (ici exemple de la drépanocytose) 11

12. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Place de ces logiciels dans le programme de SVT : En terminale En immunologie : 12

13. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Place de ces logiciels dans le programme de SVT : Au programme du bac Évaluation des capacités expérimentales  : I7 – Immunologie : 2-La région variable d'une immunoglobuline : Logiciels ANAGENE + RASTOP + tableau 3-L'organisation d'une immunoglobuline : Logiciels ANAGENE + RASTOP + traitement d'image 4-Spécificité d'un anticorps pour un déterminant antigène du HIV : Logiciels ANAGENE + JMOL ou RASMOL ou RASTOP + traitement d'image 13

14. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Problématique • Quelle est l’utilisation actuelle de ces logiciels et quels sont-ils ? • Quelles peuvent être leurs potentialités didactiques  ? • Quel est l’usage effectif de ces logiciels dans l’enseignement des SVT ? 14

15. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Résultats de la littérature Plaident en faveur de l’utilisation des logiciels de visualisation / simulation moléculaire : • Donnent une meilleure compréhension de la représentation moléculaire • Aspect ludique du logiciel 15

16. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Résultats des premiers entretiens avec des professeurs du secondaire • Accès difficile aux séquences moléculaires (néanmoins facilité grâce au travail d’ACCES) • Etudiants pas toujours conscients qu’ils observent un modèle moléculaire • Plus d’interactivité du logiciel serait souhaitée : • Molécule varie avec le temps • Les molécules peuvent interagir entre elles 16

17. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Perspectives • Mener des entretiens auprès de chercheurs en biologie utilisant ces logiciels • Poursuivre des interviews auprès de professeurs utilisant ces logiciels afin de construire un questionnaire • Interroger de nombreux éducateurs à travers ce questionnaire via Internet • Etablir des séquences d’enseignement • Envisager une coopération avec le MIT (http://molviz.org) • Exposer mes résultats : http://visumol.legtux.org 17

18. Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation Méthodologie envisagée • Entretiens des professeurs du secondaire et des chercheurs en biologie : - Avec un questionnaire semi-directif • Enregistrement audio • Questionnaire via Internet construit à partir du logiciel « Limesurvey » 18