Thème 1 : Les pédagogies actives : développement des compétences du 21ème siècle et changement de posture : -Ludification et gamification : jeux sérieux, jeux d’évasion (escape game), acquisition, suivi, évaluation des compétences et feedback (quizz, badges, etc…) - Les classes inversées et les les séquences renversées et collaboratives…
- Auteur du scénario : Charlène BRUET
- Niveau d’expérimentation : Lycée - classe de 1ère STSS
- Titre du scénario : Chapitre 4 : L'absorption intestinale
- Période d’expérimentation : début mars ( 2 semaines = 6h en classe)
1. Résumé de l'expérimentation
Pour aborder le chapitre de la physiologie de l'absorption intestinale, qui s'inscrit dans le pôle "fonction de nutrition" (partie 3 : "alimentation"), un travail sous forme de pédagogie inversée est proposé ici. Les élèves travaillent à l'aide de documents diverses (textes, documents interactifs ou encore vidéos) pour construire leur cours à l'aide de prises de note orientées, et réaliser des activités technologiques en lien avec les différentes notions du chapitre. Chaque élève travaille seul ou en binôme à partir d'un plan de travail qui résume les différentes activités à réaliser dans le chapitre. Des indications de temps sont données à l'élève à chaque séance (des objectifs dans l'avancé du travail) mais l'élève avance à son rythme et peut revenir autant de fois qu'il le souhaite sur une notion. L'objectif est de développer une pédagogie du "côte à côte" plutôt que "frontale" avec l'élève. Une manière de faire où les élève sont acteurs et construisent leur savoir, voir même explique aux camarades en difficultés.
Objectifs pédagogiques
- définir et localiser l'absorption
- relier l'histologie de la muqueuse intestinale à sa fonction d'absorption
- appréhender le principe de l'osmose
- mettre en relation les propriétés de la membrane plasmique avec le transport des nutriments liposolubles et hydrosolubles
- présenter les voies sanguines et lymphatiques
- étudier une enzymopathie : l'alactasie
Objectifs méthodologiques
- acquérir de l'autonomie
- apprendre à gérer son temps
- travailler en équipe
- extraire et organiser l'information
- analyser et réaliser une synthèse d'informations
- appréhender la prise de note
Outils utilisés
- création des documents supports aux vidéos : "genially"
- création de capsule vidéo : "screencast-o-matic"
- création de QR-code : "unitag.io"
déroulé de l'activité
Activité 1 : Introduction au chapitre
Objectifs : Rappeler la définition de digestion et les différents mécanismes de la digestion, définir l'absorption, présenter le lieu de l'absorption.
Durée : 20 à 30 minutes
Consignes de travail : Les élèves travaillent seul ou en binôme à partir de leur plan du chapitre. Chaque élève avance à son rythme et réalise les différentes activités proposées. Lorsque la prise de note est terminée le cours est vérifié par le professeur afin de valider la trace écrite de l'élève
- Visionner la Vidéo 1 et prendre en note les éléments suivants : - Rappeler pourquoi les aliments doivent être transformés en nutriment et par quel processus ; - La définition de l’absorption ; - Le lieu principal de l’absorption
Activité 2 : La muqueuse intestinale : une structure qui favorise l'absorption
Objectifs :
- Repérer les différentes structures de la muqueuse intestinale
- Relier l’histologie de la muqueuse intestinale à sa fonction d’absorption.
- Prendre des notes à partir d’un support vidéo
Durée : 1h
Consignes de travail : Les élèves travaillent seul ou en binôme à partir de leur plan du chapitre. Chaque élève avance à son rythme et réalise les différentes activités proposées. Lorsque la prise de note est terminée le cours est vérifié par le professeur afin de valider la trace écrite de l'élève. L'activité technologique, quant à elle, fait l'objet d'une évaluation (évaluation par compétence)
1. À l’aide de la Vidéo 2 compléter le schéma n°1 de l’organisation de la muqueuse intestinale. Pour cela : - Compléter les titres des 3 structures (pointillés à compléter) ; - Colorier les vaisseaux sanguins et les vaisseaux lymphatiques avec les conventions de couleur ; - Compléter les légendes numérotées de 1 à 12
2. 2. À l’aide de la Vidéo 2 prendre en note sur votre cours les éléments suivants : - La muqueuse présente différents niveaux de replis : retrouver les 3 niveaux de replis avec leur nom, qu’est ce qui se replie et l’ordre de grandeur / l’échelle (macroscopique, microscopique, cellulaire, moléculaire, …) ;- Expliquer en quoi la structure de la muqueuse intestinale est adaptée à sa fonction d’absorption .
animation utilisé pour la vidéo : bioenflash
Activité 3 : Comment les nutriments sont-ils absorbés ?
Objectifs :
- Déduire le principe de l'osmose à partir d'expérience
- appliquer le principe de l'osmose pour en déduire le déplacement de l'eau
- réaliser une synthèse des informations recueillies
- mettre en relation les propriétés de la membrane plasmique avec le transport des nutriments liposolubles et hydrosolubles
Durée : 2h à 2h30
Consignes de travail : Les élèves travaillent seul ou en binôme à partir de leur plan du chapitre. Chaque élève avance à son rythme et réalise les différentes activités proposées. Lorsque la prise de note est terminée le cours est vérifié par le professeur afin de valider la trace écrite de l'élève. L'activité technologique, quant à elle, fait l'objet d'une évaluation (évaluation par compétence)
Activité 3.1 : L'absorption d'eau et l'osmose (activité technologique)
activité technologique extraite et modifiée de "Biologie et physiopathologie humaines 1re ST2S (2017)", edition Delagrave,ous la coordination de C. Bonnefoy, A. Delaguillaumie, M. Donio, A. Lissandre, S. Rousset
1. Calculer la concentration molaire initiale en glucose dans chaque compartiment 2. Le milieu du compartiment 1 est dit hypertonique (le plus concentré), alors que le milieu du compartiment 2 est dit hypotonique (le moins concentré)
2. Si l’on considère un mouvement d’eau d’un litre entre les 2 compartiments, calculer les concentrations finales dans les deux compartiments selon 2 hypothèses envisageables : - Le déplacement d’un litre d’eau du compartiment 1 vers le compartiment 2 - Le déplacement d’un litre d’eau du compartiment 2 vers le compartiment 1
3. Identifier quel sens de déplacement a permis d’obtenir une concentration identique dans les 2 compartiments
4. Recopier puis compléter la phrase suivante avec les termes « plus » ou « moins » : Lors d’un phénomène d’osmose, l’eau se déplace du milieu le (…) concentré vers le milieu le (…) concentré jusqu’à équilibrer les concentrations
Pour visualiser les mouvements d’eau dans l’intestin à la suite de la digestion, on utilise un fragment d’intestin. On le remplit d’une solution riche en glucose et minéraux diverses puis on ferme les extrémités. Ce fragment est plongé dans un récipient rempli d’eau distillée. On mesure alors la quantité de glucose dans chaque compartiment au cours de l’expérience
5.Reproduire le schéma du doc B et, à l’aide de flèches, schématiser les mouvements d’eau à t1 et à t2. Indiquer si ces mouvements sont en accords avec le principe de l’osmose.
6. A l’aide du tableau du document B, décrire les mouvements du glucose entre la lumière de l’intestin et le milieu intérieur
7. Recopier et compléter le paragraphe suivant à l’aide des termes entre parenthèses : « A l’arrivée des nutriments dans l’intestin, le milieu intérieur est (1) (hypotonique/hypertonique). L’eau a tendance à (2) (sortir de / entre dans) la lumière de l’intestin. Puis, les nutriments sont progressivement absorbés. Le milieu intérieur devient (3) (hypertonique/hypotonique) et l’eau passe alors (4) (de la lumière vers le milieu intérieur / du milieu intérieur vers la lumière). L’absorption de l’eau (5) (dépend / ne dépend pas) de l’absorption des différents nutriments »
8. A l’aide du Document C (ci-dessous), comparer les compositions minérales de l’eau de mer et d’une eau minérale.
9. Expliquer la conséquence d’une consommation d’eau de mer sur la concentration du contenu d tube digestif
10. En déduire la conséquence sur l’absorption de l’eau dans le tube digestif.
11. Justifier la déshydratation rapide du naufragé
Activité 3.2 : Construire son cours sur l'osmose
1. A l’aide de l’activité réalisée précédemment compléter le texte à trou (voir lien ci desous) et coller ensuite ce texte à trou dans votre cours
Activité 3.3 : Construire sa trace écrite sur les mécanismes d’absorption des nutriments
1. Visionner la Vidéo 3 et prendre en note les éléments suivants : - Les cellules traversées par les nutriments lors de l’absorption - Les propriétés de la membrane plasmique et la perméabilité de cette dernière face aux molécules hydrophiles ou hydrophobes - Les différents types de transports et le type de nutriments utilisant ces transports
Activité 4 :où vont les nutriments ? Les voies de l'absorption
Objectifs :
- Présenter les voies d’absorption sanguine et lymphatique
- Présenter les structures impliquées dans la voie sanguine et dans la voie lymphatique
- Analyser des expériences
Durée : 1h30
Consignes de travail :
Les élèves travaillent seul ou en binôme à partir de leur plan du chapitre. Chaque élève avance à son rythme et réalise les différentes activités proposées. Lorsque la prise de note est terminée le cours est vérifié par le professeur afin de valider la trace écrite de l'élève. L'activité technologique, quant à elle, fait l'objet d'une évaluation (évaluation par compétence)
Activité 4.1 : Construire sa trace écrite sur les voies de l’absorption
1 A partir du document 1 (lien) compléter le schéma n°2 (voir ci-dessous ) puis coller ce schéma sur votre cours
2. Toujours à partir du document 1, prendre en note les éléments suivant : - Quelles sont les 2 grandes voies d’absorption - Quelles types de molécules transportent la voie sanguine ? Par quelles structures sont transportés ces molécules ? Pour aller vers quel organe ? - Quelles types de molécules transportent la voie lymphatique ? par quels types de vaisseaux ? où se déversent ces vaisseaux à la fin de la voie ?
Activité 4.2 : Analyse d’expérience pour mettre en évidence les voies de l’absorption pour 3 molécules
Pour connaître la voie d’absorption des trois principales molécules issues de la digestion, on mesure la quantité de glucose, d’acides aminés et d’acide gras dans les vaisseaux sanguins, ainsi que dans les chylifères au niveau des villosités intestinales avant et après consommation d’un repas. Le document A reprend les résultats obtenus
1. Rappeler la nature biochimique de chaque molécule testée. Préciser s’il s’agit de nutriment ou non
2. Rappeler les 2 voies d’absorption possibles
3. Analyser les résultats du document A pour en déduire la voie d’absorption de chacune des trois biomolécules étudiée
Activité 5 : L'alactasie, un déficit enzymatique
Objectifs :
- Indiquer les manifestations de ce déficit.
- Relier l’absence de digestion du lactose à la diminution de l’absorption d’eau
- Extraire l’information de documents
Durée : 30min à 1h
Consigne de travail : Les élèves travaillent seul ou en binôme à partir de leur plan du chapitre. Chaque élève avance à son rythme et réalise les différentes activités proposées. L'activité technologique, quant à elle, fait l'objet d'une évaluation (évaluation par compétence)
1. A partir des deux cas cliniques du document , dégager les principaux signes cliniques/symptômes de la maladie.
2. Identifier la cause commune de cette maladie chez les 2 patients étudiés.
3. Il existe 2 origines possibles : le déficit congénital et le déficit primaire. A l’aide du document A définir ces deux types d’origine de la maladie
4. Présenter les traitements ou précautions à prendre par les patients atteints d’alactasie
5. Identifier les molécules obtenues après son hydrolyse par la lactase
6. Recopier sur votre copie les bonnes affirmations : - Une personne atteinte d’alactasie est capable de digérer le lactose ; - Une personne atteinte d’alactasie n’est pas capable de digérer le lactose ;- Le lactose est un nutriment ; - Le lactose n’est pas un nutriment ; - Le lactose est absorbé ; - Le lactose n’est pas absorbé et va donc s’accumuler dans le tube digestif
7. L’intolérance au lactose va donc entraîner une accumulation de lactose dans l’intestin. En déduire le sens de diffusion de l’eau et montrer comment l’osmose permet d’expliquer l’apparition de diarrhées chez ces patients
Réflexion sur l'expérimentation
Pour les élèves :
Les élèves sont entièrement acteurs de la construction de leur savoir. La prise de note est adaptée à chaque élève (trace écrite sous la forme qu'il souhaite : tableau, carte mentale, schéma, texte, ...) La mise en activité est plus rapide (les élèves ayant un objectif de temps) et l'implication des élèves en classe beaucoup plus importante. Une manière de travailler qui favorise l'entre-aide entre les élèves (valorisent donc les élèves qui expliquent et guident leurs camarades) et qui permet à chacun d'avancer à son rythme. De plus cela permet à l'élève d'avoir l'aide du professeur sur les notions qui posent vraiment des difficultés et d'avoir une explication personnalisée (pédagogie différenciée plus facile à mettre en oeuvre). Les élèves plutôt timides osent plus poser de questions et demander de l'aide. Ce type d'organisation du travail permet le développement de l'autonomie des élèves, et la responsabilisation (si le travail n'est pas fait, l'élève n'a pas de trace écrite)
Lors de mon expérimentation la grande majorité des élèves ont été réceptifs à ce type d'organisation du travail en classe. Ils ont été en demande pour les chapitres suivants.
Pour l'enseignant
Un temps de travail de préparation conséquent mais qui en vaut la peine. La transmission du savoir ne se fait plus de manière "frontal" mais "côte à côte". Une manière d'avoir une relation élève-enseignant plus enrichissante. Des élèves beaucoup plus impliqués et motivés qui interagissent et posent des questions plus facilement, ce qui permet de se sentir utile à l'élève et d'évaluer individuellement les difficultés et les notions comprises par chaque élève. En parallèle des séances j'ai mis en place une grille d'évaluation me permettant de suivre l'avancé du travail, l'autonomie et la gestion du temps de chaque élève, et j'ai évalué en fin de séquence ces compétences. A la fin de la séquence j'ai également fait une synthèse du cours en classe entière afin de reprendre les différentes notions et d'appuyer sur les plus essentiels.
Pour améliorer cette séquence il serait possible d'ajouter des évaluation formatives à travers des quiz que l'élève réaliserait à la fin de chaque partie de cours. Ces évaluations formatives serait un support pour voir les difficultés rencontrées et ainsi adaptée au mieux la synthèse de fin de séquence. De plus il serait intéressant "d'obliger" au moins une fois l'élève à réaliser une prise de note sous forme de carte mentale ou organigramme (car les élèves restent encore dans le cours sous forme de texte uniquement, par habitude de travail)