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Enseigner les sciences
avec des jouets et des téléphones
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| Pour expliquer des concepts abstraits, un
modèle ou une démonstration physique vaut souvent plus que des milliers
de mots. La démonstration n'a pas besoin d'être élaborée. Parfois, la simple
évocation d'une image mentale familière peut permettre d'expliquer clairement
un concept difficile. Des jouets et des appareils ménagers courants peuvent
servir d'outils efficaces de démonstration. Voici quelques-unes de mes expériences
favorites à cet égard : Des molécules biologiques sont construites avec des monomères (masses moléculaires simples) qui sont chimiquement combinés entre eux pour constituer des polymères (masses moléculaires multiples). Le concept de combinaison de masses moléculaires simples est courant chez différents types de molécules : des nucléotides combinés entre eux constituent des acides nucléiques, tandis que des aminoacides combinés entre eux constituent des protéines. L'ordre dans lequel sont combinés ces monomères détermine le type d'acide nucléique ou de protéine qui est constitué. Les différentes chaînes de combinaison, représentées par leurs formules chimiques, peuvent paraître pratiquement identiques aux étudiants. Mais en démontrant le concept à l'aide de perles géantes à pression, peintes avec des couleurs vives, les différences apparaissent nettement. Les différentes perles colorées se distinguent facilement et permettent donc de représenter les différents nucléotides ou aminoacides. Les protéines sont une chaîne d'aminoacides (polypeptides) combinés de manière précise. La combinaison définitive de la structure est un facteur essentiel de son bon fonctionnement. Il y a quatre « niveaux » de combinaison des protéines que l'on appelle les structures primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire. L'utilisation d'auxiliaires didactiques simplifie considérablement l'explication de la structure des protéines. Par exemple, la structure primaire est représentée par notre chaîne de perles à pression. Les élèves peuvent facilement faire le rapprochement avec un fil de téléphone (du genre qui relie l'appareil téléphonique au mur) en tant que chaîne de plusieurs centaines d'acides aminés. La structure secondaire est représentée par le fil de téléphone en spirale (du genre qui relie le combiné au support de l'appareil téléphonique). Il est facile de démontrer comment la structure secondaire peut « comprimer » la chaîne polypeptidique, en tirant et en relâchant le fil de téléphone. Pour la démonstration de la structure tertiaire, je plie simplement des sections du fil de téléphone, éloignées les unes des autres, et je les mets ensemble. En pliant de manière stratégique le fil de téléphone, celui-ci devient une petite boule que je peux tenir en main. Je procède ensuite à la démonstration de la structure quaternaire en prenant deux ou davantage de « boules » de fil de téléphone de différentes couleurs et en les mettant ensemble. Parfois, une image mentale est aussi efficace qu'une démonstration physique. Par exemple, les cellules nerveuses transmettent des impulsions électriques aux autres cellules. Après chaque impulsion, la cellule a une « période réfractaire » pendant laquelle elle ne peut pas envoyer une autre impulsion. La comparaison avec un cabinet qui a aussi une période réfractaire quand la chasse d'eau a été actionnée, provoque généralement des rires, mais permet de comprendre définitivement le concept. En somme, l'utilisation de jouets et d'objets de la vie quotidienne pour illustrer des idées complexes rend ces concepts plus tangibles et, partant, plus faciles à comprendre pour les élèves. On peut ainsi utiliser des fleurs en tant que colorants alimentaires pour illustrer le phénomène de capillarité, ou faire rebondir une balle de tennis dans la salle de classe pour donner une idée des sauts aléatoires d'un électron excité dans un photo système, ou encore se référer au nettoyage des réfrigérateurs pour expliquer le fonctionnement du rein. Chaque exemple offre aux étudiants une pause dans la course théorique à la maîtrise du contenu et leur permet de visualiser les concepts ou de faire des expériences à ce sujet de manière différente, ce qui présente l'avantage de promouvoir un apprentissage plus efficace. AUTEUR : Francine S. Glazer, Département de biologie, Kean University, Union, New Jersey. SOURCE : College Teaching 46, N°3, 89 Summ'98. L'éditeur de la revue est le détenteur des droits d'auteur du présent article qui est reproduit avec sa permission |
