Comment les étudiants associents les conceptions : information génétique et chromosome ?

Details

Supervisors

Romainville, Marc

Faculty

Faculté des sciences de l'éducation

Degree label

Master complémentaire en pédagogie universitaire et de l'enseignement supérieur (horaire décalé)

Abstract

Depuis longtemps, les conceptions des étudiants sont étudiées. Bachelard (1934) discutait de la nécessité de les "détruire" pour les remplacer par celles enseignées. À l’heure actuelle, le discours n’est plus aussi radical. L’enseignement doit prendre en compte les conceptions initiales des étudiants, sans les juger, pour que leur réseau de connaissances intègre mieux les conceptions enseignées [Giordan et de Vecchi, 1987, Astolfi, 1997]. L’étude de la représentation des étudiants en génétique remonte à 30 ans et cette recherche est toujours en cours. Ce savoir est complexe et les étudiants rencontrent des difficultés [Kindfield, 1991, Lewis et al., 2000a, Lewis et al., 2000b, Lewis et al., 2000c, Zbinden Sapin, 2006, Mills Shaw et al., 2008, Castéra, 2010, Dikmenli, 2012, Newman et al., 2012, Kalas et al., 2013]. La présente étude s’est penchée sur la représentation du chromosome des élèves de sixième secondaire option sciences jusqu’à des étudiants de troisième année en sciences biologiques. Cette population a un intérêt particulier à disposer d’une bonne formation en génétique. Cette recherche s’est focalisée sur la répartition de l’information au sein de la structure d’un chromosome répliqué. Ce savoir est considéré comme basique pour un étudiant en biologie puisqu’il est nécessaire à la compréhension de processus plus complexes : division cellulaire et transmission de l’information génétique. Ce savoir devrait leur permettre de comprendre comment un parent de groupe sanguin A et l’autre de groupe sanguin B peuvent engendrer un enfant de groupe sanguin o. L’incompréhension de la répartition de l’information génétique au sein des chromosomes entraine un obstacle didactique. La raison de cette incompréhension passe peut-être par l’habitude de représenter un chromosome sous sa forme répliquée (forme de X). Les étudiants pourraient considérer cette représentation comme une norme alors qu’elle résulte de la réplication de l’ADN, en préparation d’une division cellulaire. Elle se produit à un moment particulier du cycle cellulaire. Le problème soulevé dans cette recherche est un problème de compréhension du processus biologique (réplication de l’ADN) amenant à un chromosome en forme de X. Cette incompréhension se répercute sur la compréhension du processus de mitose. Pourtant, les étudiants savent que le chromosome porte l’information génétique et que les cellules filles produites par le processus de mitose sont génétiquement identiques à la cellule mère. Les étudiants connaissent les objectifs de ces processus, sans nécessairement comprendre son fonctionnement ou alors ils l’oublient. En troisième année de bachelier en sciences biologiques, après une formation poussée en génétique, 40 % des étudiants ne sont plus capables de schématiser le principe du processus de mitose. Pourtant, ils ont abordé cette matière dans l’enseignement secondaire général et à nouveau à leur arrivée à l’université. Le curriculum pour la génétique est peut-être à revoir. Mills et al. (2008) posent la question de l’intérêt de l’enseignement des lois de Mendel. Dans l’exemple des petits pois, les caractéristiques phénotypiques utilisées sont définies par l’expression d’un gène. Cette réduction est transposable pour seulement quelques cas de maladie chez l’homme. Toutefois, les étudiants transposent cette réduction à d’autres caractéristiques phénotypiques : "Des parents de grandes tailles font des enfants de grandes tailles". Cette exemple est intéressant car les lois de Mendel sont enseignées depuis longtemps, tout comme le processus de mitose. La transmission d’un gène à la génération suivante ne modifie pas nécessairement son phénotype. Il est généralement influencé par d’autres facteurs : génétique, environnemental et épigénétique. Des mécanismes de régulation peuvent empêcher l’expression du gène. Même si le gène est exprimé, un autre mécanisme peut empêcher la production de la protéine finale. Au cours des 20 dernières années, la recherche en biologie a fait de grandes avancées. Elles tardent à entrer dans l’enseignement de la génétique. Le nouveau curriculum proposé par la FWB demande désormais que l’on aborde l’influence de l’environnement sur le phénotype. Vu les avancées de la recherche et la complexification de la génétique, l’enseignement de la génétique est peut-être complètement à revoir.