Unité Mixte de Recherche - Sciences Techniques Éducation Formation

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Les logiciels de visualisation moléculaire dans l’enseignement des sciences de la vie :

conceptions et usages

Directrice de thèse : Maryline Coquidé Stanislas Dorey

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Que sont les logiciels de visualisation/modélisation moléculaire ?

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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

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Différents logiciels

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Rasmol / RastopChime

Les principaux en France :

Jmol

(Grâce à ACCES)

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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

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Place de ces logiciels dans le programme de SVT :En seconde

La structure de l’ADN :

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Le complexe enzyme / substrat : (ici exemple de l’hexokinase)

Place de ces logiciels dans le programme de SVT :En première

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8

Le complexe enzyme / substrat : (ici exemple de l’hexokinase)

Place de ces logiciels dans le programme de SVT :En première

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Le complexe enzyme / substrat : (ici exemple de l’hexokinase)

Place de ces logiciels dans le programme de SVT :En première

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Diversité des phénotypes de l’organisme à la molécule : (ici exemple de la drépanocytose)

Place de ces logiciels dans le programme de SVT :En première

Hématies

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Diversité des phénotypes de l’organisme à la molécule : (ici exemple de la drépanocytose)

Place de ces logiciels dans le programme de SVT :En première

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En immunologie :

Place de ces logiciels dans le programme de SVT :En terminale

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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

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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 ?

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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

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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

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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

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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 »