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Biotechnologies : projet technologique accompagné lycée
STL Biotechnologies Il fait également référence à des exemples de thématiques de projet cités dans le BO spécial n°3 du 17 mars 2011 Le projet technologique accompagné s'inscrit dans le plan de formation et participe à la construction des compétences du programme de biotechnologies du cycle terminal
Exemple de projet technologique accompagné en T STL
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Initier la démarche de projet dès la 1ère STL biotechnologies
expérimentale en STL 1 •Déterminer un objectif opérationnel appartenant au domaine de la recherche •Formuler une hypothèse de travail •Elaborer une procédure opératoire mobilisant la méthode de recherche expérimentale •Réaliser un organigramme •Analyser les risques •Repérer les points critiques 2
Démarche technologique et conduite accompagnée d’un projet
Classe terminale de la série technologique STL Démarche technologique et conduite accompagnée d’un projet expérimental en laboratoire de biotechnologies L’enseignement des biotechnologies en classe terminale s’inscrit dans la continuité pédagogique de la classe de première
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de faisabilité Différents modèles 3D au format STL en lien avec la lutte contre la Covid-19 utilisés dans cette étude sont d’abord présentés Une description des étapes clés du processus de tranchage utilisé dans Ultimaker Cura ainsi que la réalisation d’un script d’automatisation
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Les épreuves terminales en STL Biotechnologies Épreuve de spécialité de biochimie-biologie-biotechnologies Coefficient 16 Mars 2021 Note de service n°2020-014 du 11-2-2020 (NOR : MENE2001092N ) au BO du 13/2/20 Épreuve orale dite «Grand Oral» Coefficient 14 Juin 2021 Note de service n°2020-037 du 11-2-2020 (NOR : MENE2002781N ) au BO
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Initier la démarche de projet dès la 1ère STL biotechnologies
Des constats partagésDifficulté à formaliser correctement les étapes de la démarche de projet et de la démarche expérimentalePeu formé à la démarche de projet expérimentale dans son parcours scolairePhases du projet ? Méthodologie ?EnseignantElève•FORMER PAR LE PROJET •FORMER A LA DEMARCHE DE PROJET EXPERIMENTALEDès la première ...OBJECTIFS DE FORMATIONPAS INTUITIVE
Des constats partagésDes enseignants plus engagés si :§formés à la démarche de projet,§formés à l'accompagnement de la démarche de projet.EnseignantElèveNOMBREUSES INTERACTIONS Des élèves plus engagés si :§formés à travers le projet (moyen de formation),§formés à la démarche de projet (objectif de formation).
Des enseignants formés à la pédagogie de projetUN ÉCLAIRAGE PAR LES SCIENCES COGNITIVESDeux modes d'apprentissage pour notre cerveauMode actifMode réceptif•Formulation d'hypothèses sur le monde extérieur•CONFIANCE RECIPROQUE •ACQUISITIONS RAPIDES•FORMAT TRES REPRESENTE A L'ECOLE•INFORMATIONS ERRONEES ?•ESPRIT CRITIQUE•AUTONOMIE•INNOVATION•CREATIVITE•Appropriations des informations transmises par les autres•Imitations des paroles et gestes des autresProjet
PrédictiondescendanteEntrées reçues du monde extérieurcomparaison prédiction/entrées reçuesSignauxd'erreurAucune erreurFIN DE L'APPRENTISSAGEModèle interneactuelAjustement du modèle grâce aux signaux d'erreurouUn cerveau Bayésienfonctionnant par itérationsAdapté d'une présentation de Dehaene, college-de-france.frLe format du projet adapté à notre cerveau bayésienEngagement actifRetour d'informationPROJET
NE PAS CONFONDRE AVEC LES TYPOLOGIES DE COMPORTEMENTS DES ELEVES-Posture première : réalise la tâche sans réfléchir-Posture scolaire : respecte les consignes sans faire de lien-Posture ludo-créative : détourne la tâche-Posture de refus-Posture réflexive : élève conscient de sa propre activité de penserAndré Tricot : 4 formes d'engagements pour les élèves PENSEES PAR L'ENSEIGNANT'Innovation pédagogique ; mythes et réalités»4-Engagement interactif : élève confronte ses idées avec ses pairs3-Engagement constructif : élève produit (analyse réflexive, raisonnement, ...) 2-Engagement actif : élève sélectionne, hiérarchise les idées1-Engagement "passif» : élève actif au niveau cognitifQu'est-ce que l'engagement actif ? Ses points de vigilance ?Mode réceptifMode actif
Qu'est-ce que l'engagement actif ? Ses points de vigilance ?Adapté d'une présentation de Dehaene, college-de-france.frAndré Tricot : 4 formes d'engagements pour les élèves'Innovation pédagogique ; mythes et réalités»4-Engagement interactif : élève confronte ses idées avec ses pairs2-Engagement actif : élève sélectionne, hiérarchise les idées1-Engagement "passif» : élève actif au niveau cognitifEXIGENCESQUALITE DES APPRENTISSAGESPROPOSEES PAR L'ENSEIGNANTPROJET3-Engagement constructif : élève produit (analyse réflexive, raisonnement, ...)
Retour d'informations ?John HattieGrande vigilance sur "la pédagogie de découverte» Un objectif trop ambitieux àpeu d'activité ou activité sans transfert possibleAccompagnement-Étayage-Explicitation-réorientationApprentissage dirigé Apprentissage non dirigé Innovation, création, invention...
Henri et Lundgren-Cayrol (1997).Répartition de sous-tâches différentes entre élèvesRéalisation simultanée de tâches identiquesCOOPERATIONCOLLABORATION
Des enseignants formés à la démarche de projet.ØLES ÉTAPES DE LA DÉMARCHE.ØQUEL PROJET EN STL ?
5.Suivi de projet2. Réalisation3. Evaluation du projet4.Perspective valorisation1. Conception du projet•Diagnostic•Problématique•Objectifs•Hypothèses de travail•Elaboration des actions à menerPhases opérationnelles•Atteintes des objectifs fixés ?•Esprit critique•Bilan et communications•Suites à donner au projet.Les étapes de la démarche de projet•Constitution de l'équipe•Planification•Coopération /collaboration•Communication•TraçabilitéFormalisation en STL ?
Quel type de projet en STL ?PROJETSProjet d'actionProjet d'orientationProjet de rechercheProjet d'établissementProjet de recherche
Exemples de difficultés et amélioration de l'accompagnement.Passage de la problématique à l'hypothèse de travail.Thème : EnvironnementSujet : Réchauffement climatiqueProblématique : Comment diminuer la teneur en CO2dans l'air pour limiter le réchauffement climatique ?Objectif généralObjectif généralAugmenter la consommation du CO2par des êtres vivants photosynthétiquesProblématique: Comment diminuer la teneur en CO2 dans l'air ?En diminuant la production de CO2En augmentant la consommation de CO2L'arbre des solutionsExemple de formulation d'une problématique = transformation d'un problème en une de ses solutions.
L'arbre à objectifs : de l'objectif général aux objectifs opérationnelsAugmenter la consommation du CO2par des êtres vivants photosynthétiquesCréer des puits de CO2par culture de micro-algues Déterminer les conditions de croissance des micro-algues permettant une consommation maximale de CO2Choisir l'espèce de micro-algues permettant une consommation maximale de CO2Favoriser une couverture végétale totale et permanente sur les solsAugmentation de la reforestation et diminution de la déforestationL'arbre à objectifs du projet ayant pour problématique : comment diminuer la teneur en CO2 dans l'air pour limiter le réchauffement climatiqueObjectif généralObjectif spécifiqueObjectif opérationnel
Des objectifs opérationnels aux choix des procédures opératoiresDéterminer les conditions de croissance des micro-algues permettant une consommation maximale de CO2.Tester l'influence de la température ou de la durée de la phase claire sur la consommation de CO2par une espèce de micro-algue. Appel de la procédure opératoire 1.Choisir l'espèce de micro-algues assurant une consommation maximale de CO2.Comparer la consommation de CO2par des espèces de micro-algues différentes dans les mêmes conditions de culture.Appel de la procédure opératoire 2.Formulation d'une hypothèse de travail à partir de l'objectif opérationnel"Si je veux atteindre mon objectif opérationnel alors je dois faire ....»Objectif opérationnelHypothèse de travailProcédure opératoire
De la problématique aux hypothèses de travailProblématiqueHypothèse de travail 1Hypothèse de travail 2Arbre des objectifschoixRecherches documentaires
Réflexions sur :Øles différentes méthodes expérimentales mobilisées en STL Øet leur place dans un projetde recherche.
Place des différentes démarches au sein d'un projetDémarche de projet•OBJECTIFSàPourquoi?•MOYENS :àAvec qui ?àOù ?àComment?àPour quand ?àPour quel coût ?...d) de recherche= Moyen pour obtenir des éléments de réponse à un objectif opérationnel4. MÉTHODES EXPERIMENTALESa)de contrôleb)d'analysec)de productionDEMARCHES SCIENTIFIQUES1.Méthode de modélisation2.Méthode d'observation3.Méthode d'enquête
20Les démarches scientifiques mobilisées lors des la démarche de projetLes différentes méthodes mobilisées dans la démarche scientifique Hypothèse de travailExpérimentationModélisationObservationEnquêteDémarche scientifiqueMéthode expérimentaleEn STLProjet selon une démarche scientifique de type expérimentale
Les étapes de la méthode expérimentale21Adapté de "La démarche scientifique. Source: Clerc. SVT Ac-Montpellier»-Témoins-Etalon de contrôle-...
Les différentes méthodes expérimentales utilisées en STLRechercheProductionAnalyseContrôleMéthode de productionMéthode d'analyseMéthode de contrôleRecherchefondamentaleRecherche appliquéeMéthode de rechercheMéthode de rechercheCréativité, InnovationPrise de risquesReproduction de procéduresOptimisation, adaptation, amélioration
Méthodes Expérimentales :§analyse§contrôle§production§rechercheConcepts scientifiques forts :ØModèle expérimentalØParamètre d'influenceØOptimisationØStandardisationØConformité / norme / critèreØTémoinàImportance de balayer les 4 types de méthode expérimentale pour accompagner l'orientationdes élèves et caractériserchaque méthode.àImportance de former à la méthode de recherche expérimentale dès la 1ère puisque c'est celle-ci qui sera mobilisée dans les projets de terminale.23Méthodes expérimentales mobilisées en STL BiotechnologiesAide à l'orientation
ØConcepts scientifiques associés à la méthode de recherche expérimentale.Choisir un modèle expérimental.Tester l'effet d'un paramètre en le supprimant ou en le faisant varier.Ne tester l'effet que d'un paramètre en rendant les autres constants.Valider la procédure opératoire. Vérifier la reproductibilité en répétant plusieurs fois l'expérience .Comparaison avec les concepts scientifiques associés aux autres méthodes expérimentales : production , analyse, contrôle
ØLes étapes de la méthode de recherche expérimentale en STL1.•Déterminer un objectif opérationnel appartenant au domaine de la recherche.•Formuler une hypothèse de travail.•Elaborer une procédure opératoire mobilisant la méthode de recherche expérimentale.•Réaliser un organigramme.•Analyser les risques.•Repérer les points critiques2.•Suivre rigoureusement une procédure opératoire.•Répertorier les résultats bruts.•Valider la procédure opératoire.•Exploiter les résultats bruts et les présenter.3.•Interpréter les résultats des essais.•Retour sur l'hypothèse de travail puis sur l'objectif opérationnel.
Démarche de projet•OBJECTIFSàPourquoi?•MOYENS :àAvec qui ?àOù ?àComment?àPour quand ?àPour quel coût ?...d) de recherche= Mode d'obtention des éléments de réponse à un objectif opérationnel4. MÉTHODES EXPERIMENTALESa)de contrôleb)d'analysec)de productionDEMARCHES SCIENTIFIQUES1.modélisation2.observation3.enquête
Importance du choix de l'objectif général pour mener un projet de rechercheDémarche de projet•OBJECTIFSàPourquoi?•MOYENS :àAvec qui ?àOù ?àComment?àPour quand ?àPour quel coût ?d) de rechercheEX : "Trouver un inhibiteur de lipase pour limiter la digestion des lipides».4. EXPERIMENTALEa)de contrôleb)d'analysec)de productionDEMARCHE SCIENTIFIQUE1.modélisation2.observation3.enquêteEx : "Faire diminuer l'obésité ».Comment ?
Importance du choix de l'objectif général pour mener un projet de rechercheDémarche de projet•OBJECTIFSàPourquoi?•MOYENS :àAvec qui ?àOù ?àComment?àPour quand ?àPour quel coût ?d) de rechercheEX : "Vérifier que le chocolat contient la teneur attendue en saccharose»4. EXPERIMENTALEa)de contrôleb)d'analysec)de productionDEMARCHE SCIENTIFIQUE1.modélisation2.observation3.enquêteEx : "Faire diminuer l'obésité ».Comment ?Ex : Vérifier que la composition du chocolat correspond à celle affichée sur l'étiquette
Importance du choix de l'objectif général pour mener un projet de rechercheCONTENU DES ATELIERS :Atelier 1 : Construire des outils pour travailler la démarche de projet en STL ?àFormer les enseignants à formaliser les principales phases àConstruire des outils élèves ET des outils pour l'enseignant pour former à la démarche de projet en 1èreàPrésentation de l'ingénierie d'une formation d'enseignants BGBAtelier 2 : Former les élèves à la démarche de recherche expérimentale àRestructurerdes AT existantes à partir d'un objectif opérationnel.àFaire travailler les concepts de la démarche de recherche expérimentale à travers les ATàPrésentation de l'ingénierie d'une formation d'enseignants BGBAtelier 3 : Travailler la démarche de projet avant le Projet technologique en TleàPrésentation d'une séquence d'AT de 4 à 5 séances intégrées dans un projet de recherche.àTransformer des AT existantes pour passer de la démarche expérimentale à la démarche de projet.àProgrammer la mise en oeuvre de mini-PTA en fin d'année de 1ère. àProposition d'une planification sur l'année.
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