La réussite scolaire : génétique ou culturelle ? Des données pour discuter l'interaction gène-environnement

La réussite scolaire : génétique ou culturelle ? Des données pour discuter l'interaction gène-environnement

La réussite scolaire est fortement corrélée au niveau d'éducation des parents. Le débat sur les causes de cette inégalité est fortement teinté idéologiquement. D'un coté on met en évidence le milieu socio-économique comme facteur explicatif principal et on évoquera des déterminants sociaux, de l'autre on évoquera les capacités propres de l'individu, sa responsabilité individuelle et on cherchera des déterminants génétiques.  Le généticien Albert Jacquard disait que l'intelligence est 100% génétique et 100% culturelle - signifiant par là qu'on ne peut pas dissocier ces effets.  Sans vouloir réduire la réussite scolaire à l'intelligence ni l'intelligence à la réussite scolaire (ce qui serait plus grave !), ni prétendre qu'il y aurait une mesure unique fiable et générale de l'intelligence en la mesurant par la réussite scolaire, cette boutade révèle les limites d'une pensée qui sépare culture et nature biologique.  Des résultats récents le confirment et le quantifient.

Tremplin-Recherche… me croire ou aller vérifier à la source ?

Tremplins-recherche vous encourage à consulter l'original car il est facile de prédire que les médias se feront un plaisir d'interpréter cette recherche dans le sens de leurs propres idées et idéologies.  Gageons que cela sera réduit à une conclusion sensationnaliste et définitive et que le contexte et les méthodes seront ignorés.
Pour une fois ce tremplin suit de près l'actualité !
Ne me croyez pas ... allez vérifier (Kong, A., et al., 2018) (Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles…).

La réussite scolaire n'est pas simplement génétique OU culturelle !

Une étude publiée le 26 janvier dans Science (Kong, A., et al., 2018), joliment intitulée " The nature of nurture" quantifie les effets de ces interactions entre gènes (nature) - et culture / éducation (nurture).
Disposant de données génomiques et de réussite scolaires sur une très large part de la population Islandaise, ils ont effectué une étude GWAS qui corrèle les variations d'un facteur (réussite scolaire EA en anglais) avec les variations (SNP) le long du génome, pour 21'637 personnes (nées entre 1940 et 1983) dont ils ont le génome et celui d'au moins un parent.  Ils ont d'abord trouvé qu'un ensemble de variations du génome influence (ou du moins corrèle avec) la réussite scolaire. Mais ce n'est pas là qu'est la surprise.

Des effets de l'allèle non transmis ?

Disposant d'un génome parental au moins pour ces 21,637 personnes, les chercheurs ont pu mettre en évidence une corrélation forte avec des variations sur les allèles non-transmis depuis les parents !
On se souvient que la fécondation réunit une moitié du génome de chacun des parents, et donc pour chaque caractère génétique, un allèle de chacun des parents n'est PAS transmis.
Or ces allèles non-transmis corrèlent aussi avec la réussite scolaire - certes moins que ceux transmis dans le génome, mais de manière forte et significative : " an estimated effect on the educational attainment (EA) of the proband that is 29.9% (P = 1.6 × 10⁻¹⁴)".  (Kong, A., et al., 2018),

Le fait qu'un allèle non-transmis puisse avoir un effet peut surprendre. On explique en général aux élèves - avec le modèle "de Mendel" - que seuls les gènes transmis influencent le phénotype.  On sous-entend souvent que cela seul détermine ce qu'est l'individu.
Or les chercheurs montrent bien que cet effet existe  :

"A sequence variant that affects the phenotype of an individual is also likely to affect the parent from whom it was inherited (Fig. 1A). For some phenotypes, the state of a parent can influence the state of its child. This gives rise to a situation in which a child's phenotype is influenced not only by the transmitted paternal and maternal alleles (TP and TM) (Fig. 1A) but also by the alleles that were not transmitted (NTP and NTM). A good example is educational attainment (EA) (5, 6): The EA of parents provides an environmental effect for children, but one that has a genetic component (7, 8). We call this phenomenon "genetic nurture."  (Kong, A., et al., 2018)

Fig 1: Les gènes des parents même non transmis influencent leur éducation et leur culture et ont des effets sur les enfants - qui ont pu être mesurés [img]. Source : (Kong, A., et al., 2018)

Les effets génétiques sur le milieu, la culture, ... ?

Même lorsqu'on souligne l'influence sociale et éducative pour nuancer le génome, on sous-entend aussi que l'effet des gènes des parents se limite à ce qu'il y avait dans le zygote fraichement fécondé. Le reste est souvent considéré comme culturel, éducatif, social (nurture dit Kong).
Ce que cette étude montre - et quantifie - c'est que le génome des parents  - même les gènes ou autres séquences qui ne sont pas transmises - influencent la réussite scolaire. Donc il y a une influence génétique dans l'environnement culturel, éducatif, social. Et cet effet est considérable. 

Genetic variants in parents may affect the fitness of their offspring, even if the child does not carry the allele. This indirect effect is referred to as "genetic nurture." Kong et al. used data from genome-wide association studies of educational attainment to construct polygenic scores for parents that only considered the nontransmitted alleles (see the Perspective by Koellinger and Harden, 2018). The findings suggest that genetic nurture is ultimately due to genetic variation in the population and is mediated by the environment that parents create for their children.  Zahn, L. M. (2018. ici)

En d'autres termes il y a une composante génétique de la transmission culturelle !  Donc l'effet des gènes sur la culture que transmettent les parents à leur enfant et qui influence la réussite scolaire.
C'est un peu paradoxal et remet en question cette séparation culture-nature : on ne peut plus penser de manière simpliste une séparation de ce qui serait "génétique" ou social. Désolé pour les idéologies... même celles avec lesquelles j'avais de l'affinité :-(

Comment le phénotype du parent influence-t-il le succès scolaire ?

Les auteurs  ne  développent guère - évidemment - comment ces gènes auraient influencé le phénotype des parents.

"This indicates that the EA of the parent is an important part of the parental phenotypes (Y in Fig. 1A) through which genetic nurture operates, but it is far from all of it. The EA polygenic score is likely associated with intelligence, conscientiousness, and future planning. Parents with a high score enhance the nurturing of their offspring through many behaviors, not exclusively through their own EA." (Kong, A., et al., 2018)

Ils expliquent que ces gènes de genetic nurture peuvent avoir influencé la manière dont le parent a construit un environnement éducatif: ils évoquent l'intelligence, l'application, la planification.  Est-ce que ces variants interviennent dans la persévérance, l'implication des parents qui aurait influencé le succès scolaire de leurs enfants ? Le rapport au savoir des parents qui à pu donner du sens aux apprentissages des enfants ? Difficile d'extrapoler ! Pour l'intelligence, on sait combien la question est délicate - nous n'ouvrirons pas le débat ici...
En tous cas le déterminisme simpliste (génétique ou social) est encore plus difficile à défendre.
Gageons que cette étude stimulera d'autres études et des réanalyses de données existantes qui pourront apporter de nouvelles réponses à certaines des questions qui hantent le monde éducatif.
Est-ce que ce double effet des variants explique la difficulté à réduire ces injustices sociales dans l'éducation ?
Est-ce que ces variants chez les enseignants ont un effet ?
Quelles conséquences sur les pédagogies ?
Quelles conséquences sur les rapports parents-école  ?
…

Et en français ?

• La réussite scolaire dépend de l'environnement social et génétique : Cf :  rts.ch/

Des études GWAS à remettre en question ?

Kong discute dans un Podcast (cf ici vers le milieu) en quoi leur étude remet en question les études GWAS - qui ne corrèlent que le génome étudié (et non celui des parents) avec les effets recherchés ( ici éducatifs). Il estime que cela ne change pas les chiffres, mais leur interprétation : On doit maintenant distinguer les effets génétiques directs ( les allèles transmis) et les effets de ces mêmes gènes sur l'environnement, la genetic nurture. 
Les mêmes allèles peuvent ainsi influencer plusieurs fois (leur effet direct par le génome et leur effet indirect sur les parents qui impacte le milieu éducatif et familial : il estime que si l'effet indirect est d'environ 30% il s'y ajoute l'effet direct de ces gènes. Finalement l'effet cumulé de ces variations est de 1.3 au carré donc 69 % !  Voire plus si on prend en compte l'effet des frères et sœurs, oncles et tantes, etc.

"Our analyses implicitly assume that direct genetic effects and genetic nurturing effects are additive, but interactive effects could certainly exist and further complicate the interpretation of observed effects. Moreover, alleles other than those in the parents can also have an effect; for example, the genetic makeup of the population of the probands could also be an important environmental contributor to their phenotypes." (Kong, A., et al., 2018)

On ne peut plus conclure (dans les GWAS) qu'un variant ou un ensemble de variations génétiques influencent xxx (ici  les effets éducatifs) sans envisager les effets culturels de ces mêmes gènes que ces études ne dissèque pas.

Mise en perpective par André Langaney  Généticien

"Cette « hérédité du non transmis » s’explique bien et peut correspondre à une réalité à laquelle on n’avait pas pensé…

MAIS, il faut quand même rappeler quelques principes de base :

- les corrélations utilisées dans ce type d'études, comme les héritabilités, sont des propriétés des échantillons, et non des populations, des chromosomes, des gènes, des séquences ou des nucléotides si l’on travaille sur des SNPs. Les études de génomes entiers ne permettent donc de discuter de causalités qu’à titre d’hypothèses à vérifier et pas de les démontrer.

- en conséquence, les valeurs mesurées n’ont aucune raison d’être les mêmes sur des populations ou des échantillons différents, en particulier si les environnements ou les pools génétiques ne sont pas les mêmes. On mesure des propriétés statistiques de l’échantillon, et pas des caractéristiques biologiques de l’espèce, ni même de la population.

- avec les islandais, on est dans un cas très particulier de population endogame depuis longtemps et assez homogène sur le plan culturel. Si ce qui est mesuré témoigne d’un effet possible, son explication est particulièrement complexe, multi factorielle et les facteurs impliqués sont plus ou moins dépendants.
   
    Toute généralisation autre que « il peut y avoir ou il y a sans doute des effets compliqués de ce genre » me semble donc abusive…mais les auteurs et commentateurs ne s’en privent pas !
Ce qui est sûr, c’est que leurs « résultats »  quantitatifs sur les parts respectives du génétique transmis ou non transmis sont pour le moins prématurés, excessifs, sinon dépourvus de sens.

                                André Langaney professeur Honoraire, Université de Genève 23 Septembre 2019


(Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles…).

Sources

• Kong, A., Thorleifsson, G., Frigge, M. L., Vilhjalmsson, B. J., Young, A. I., Thorgeirsson, T. E., … Stefansson, K. (2018). The nature of nurture: Effects of parental genotypes. Science, 359(6374), 424‑428. https://doi.org/10.1126/science.aan6877
• Koellinger, P. D., & Harden, K. P. (2018). Using nature to understand nurture. Science, 359(6374), 386‑387. https://doi.org/10.1126/science.aar6429
• Zahn, L. M. (2018). Genetic variants provide a nurturing environment. Science, 359(6374), 407‑408. https://doi.org/10.1126/science.359.6374.407-f
• Crespi, S., MatacicJan. C. (2018, janvier 25). The dangers of dismantling a geoengineered sun shield and the importance of genes we don't inherit. Podcast Consulté 26 janvier 2018, à l'adresse http://www.sciencemag.org/podcast/dangers-dismantling-geoengineered-sun-shield-and-importance-genes-we-don-t-inherit
  
  

Remerciements :

Laura Weiss pour une relecture et des commentaires précieux. Bruno Strasser pour des éclairages stimulants. Laurent Zahnd pour avoir indiqué le site de la RTS et permis de découvrir cette étude.
Révisé le 20 IX 19 pour corriger le lien RTS
Ajouté un commentaire de André Langaney le 25 septembre 2019

La science comme démarche de rigueur critique à enseigner et les scientifiques ... humains parfois imparfaits

Enseigner que la science est pratiquée par des gens imparfaits ou équiper les élèves d'outils rigoureux pour comprendre le monde ?

La publication précédente: Dix femmes ou hommes qui ont compté en 2017 selon la revue Nature a suscité des réactions.... L'inclusion d'un climatosceptique qui démantèle l'agence pour l'environnement a pu surprendre... nature a choisi de ne pas tomber dans le négationnisme du négationnisme. Par ailleurs, la référence à Jennifer Byrne, qui traque les erreurs et les faux dans les articles scientifiques a fait réagir Didier Perret, du Chimiscope : les Geneva Chemistry and Biochemistry Days 2018 18-19 janvier, invitent des chercheurs renommés que les enseignants de science apprécieront ! 
Ben Feringa, Prof. (Prix Nobel en chimie 2016); Rijksuniversiteit Groningen (NL)
Laura Gagliardi, Prof.; University of Minnesota (USA)
Bruno Lemaitre, Prof.; École Polytechnique Fédérale de Lausanne (CH)
Luis Liz-Marzán, Prof.; CIC biomaGUNE, San Sebastian (E)
Il se trouve que Bruno Lemaitre est un chercheur de renom, mais aussi l'auteur d'un texte sur l'importance de l'ego dans les carrières scientifiques. C'est évidemment en tant que chercheur qu'il fera son exposé ouvert au public, précise Didier Perret. Mais la question revient encore : quelle science présenter aux élèves ? Une science idéalisée, ou une science qui est parfois approximative, influencée par les lobbys et les valeurs et les ego des chercheurs.

Dans le contexte scolaire, le débat gagnera en clarté si on résout deux confusions : a) la confusion entre la recherche et ses applications, b) la confusion entre la démarche scientifique (une démarche rigoureuse de validation critique au degré de certitude délimité) et les humains qui font la recherche (imparfaits, influencés par la société, susceptibles de tous les travers de notre espèce).

La science... ne confondons pas une démarche qui rend libre et les humains imparfaits qui la font, ou ses applications dangereuses parfois.

La science était autrefois perçue comme une référence indiscutable. Quand quelque chose était "scientifiquement prouvé" le public l'acceptait le plus souvent. Des évènements comme Seveso, la mort des forêts, la vache folle, le sang contaminé, Fukushima, ont probablement contribué à une la perte de confiance du public. La science n'est plus une référence idéologiquement forte elle est devenue parfois suspecte.  

Dans le contexte scolaire, le débat gagnera en clarté si on résout deux confusions : la confusion entre la recherche et ses applications, la confusion entre la démarche scientifique (une démarche rigoureuse de validation critique au degré de certitude délimité et maîtrisé) et les humains qui font la recherche (imparfaits, susceptibles des travers de l'humanité).
Il ne faudrait pas jeter le bébé avec l'eau du bain : si des humains ont commis des erreurs, des faiblesses voire des malversations en prétendant faire de la science, si certains ont pris des décisions dangereuses en se prévalant de la science, cela ne signifie pas qu'apprendre aux élèves une démarche idéalisée n'a plus de sens. Les aider à développer un outil de pensée citoyenne qui libère et leur donne de la force pour comprendre, prédire et décider dans un monde complexe, est d'autant plus utile que c'est l'esprit critique propre à la science qui permet de débusquer les tricheurs et les conflits d'intérêts.  Qu'ils acquièrent le réflexe de demander  " sur la base de quoi vous dites ça ? Comment ont été établies vos données ..? Vos données confirment-elles vos affirmations ... ? " c'est leur donner la force contre les "vérités alternatives".

La confusion entre le processus de la recherche et le processus de son application; ingénierie, médecine, médias 

Dans le cas du sang contaminé ce sont ceux qui ont traduit les résultats de la recherche scientifique en consignes médicales forcément tranchées, qui puissent être appliquées sans hésitations, qui ont failli, pour des raisons diverses. Le contraste entre la recherche et la traduction en consignes simples est flagrant : d'un coté des publications avec leur degré d'incertitude, les débats et la discussion prudente de leurs limites, de l'autre des décisions claires sur les tests à faire, les personnes contre-indiquées pour le don, etc..
D'un côté des affirmations prudentes de cette forme  :  nos résultats sont compatibles avec l'hypothèse que la pollution de l'air contribue à l'accroissement du taux d'arbres atteints dans les forêts suisses  de l'autre des articles sensationnalistes s'y réfèrent avec des titres du genre la mort des forêts est bien causée par le trafic routier !. 
Les journalistes arguent que le lecteur ne peut pas entrer dans le détail et veut des résultats simples. Probablement aussi que les propos sensationnalistes - surtout s'ils font réagir les pro et les anti - font vendre…

Le problème de la pensée simpliste?

On comprend que les politiciens, les autorités sanitaires, les médecins ont besoin de transformer ces nuances en décisions, forcément tranchées.  Lorsque ces décisions sont mauvaises le processus qui transforme la science en décisions est à repenser.
En filigrane rôde la pensée simpliste … que les choses peuvent être simplement vraies ou fausses.  Alors que le monde est complexe.

"Le plus grand péché intellectuel que nous, les éducateurs, commettons est de simplifier à l'extrême la plupart des idées que nous enseignons afin de les rendre plus facilement transmissibles aux apprenants. En plus de retirer les idées de leurs contextes naturels pour l'enseignement, nous dépouillons également les idées de leurs repères et de l'information contextuels et distillons les idée dans leur forme «la plus simple» afin que les élèves les apprennent plus facilement. Mais qu'apprennent-ils? Que la connaissance est séparée de la réalité et le monde est prévisible et simple. Mais le monde n'est pas fiable et simple, et les idées reposent sur les contextes dans lesquels elles se produisent" Jonassen, D. H. (2003). p.8 trad. personnelle

La confusion entre un processus de validation et les gens qui font de la science ... humainement

La deuxième confusion est entre ce processus de la science et les gens qui font la recherche : des humains, parfois rigoureux, parfois véreux, parfois emportés par leur enthousiasme, parfois fatigués, parfois aveuglés par leurs idéologies écologistes (ici), ou secrètement payés par l'industrie du tabac (affaire Rylander) ...  C'est justement parce qu'ils n'ont pas pratiqué cette démarche rigoureuse de validation qu'ils ont publié des résultats biaisés. Sans vouloir analyser ces faiblesses (Latour, B., & Gille, D. (2001), il me semble que ce n'est pas la science comme démarche intellectuelle qui est en cause, c'est le  constat que les humains ne l'appliquent pas toujours …   Ce texte ne veut pas discuter de la manière dont les humains font la recherche, mais rapporté au contexte pédagogique  défendre l'idée qu'enseigner  la démarche rigoureuse et critique de la science idéale est très important. Surtout pour ceux qui ne deviendront pas chercheurs mais citoyens, électeurs, consommateurs et même si les scientifiques ne la pratiquent pas toujours. 

Dans la publication précédente(ici) Jennifer Byrne a pourchassé des pratiques qui n'étaient pas rigoureuses, pas scientifiques en somme. C'est en appliquant cette rigueur de démarche scientifique critique qu'elle les a débusqués.  Donner aux élèves de cette compétence c'est leur donner de la force d'être acteur critique dans monde complexe plutôt que victime passive et outrée d'un monde pourri.

Cette publication a suscité une réaction de Didier Perret, du Chimiscope : 

Il  recommande la lecture de "An essay on science and narcisism – How do high-ego personalities drive research in life science" (Bruno Lemaitre; 2016) . C'est un excellent coup de fouet pour se rappeler que ceux qui pratiquent la science ne sont malheureusement pas toujours uniquement à la recherche d'idéaux utopiques et nobles et que la recherche  s'organise parfois selon des règles dictées, intentionnellement ou non, par un petit nombre de scientifiques dont l'égo n'a d'égal que la notoriété qu'ils recherchent, au détriment de la communauté scientifique et souvent de la Science.

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Justement, la section de Chimie et Biochmie a invité Bruno Lemaitre aux Geneva Chemistry and Biochemistry Days 2018, où il ne nous parlera pas de narcissisme, mais de sa recherche honnête et humble en immunologie.

Geneva Chemistry & Biochemistry Days 2018

18.01.2018 09:00 – 19.01.2018 12:00

4 orateurs de renom international, dont Ben Feringa, Prix Nobel en chimie 2016, et 15 doctorants en fin de thèse présentent l'avancement et les perspectives de la recherche en chimie et en biochimie.

Événement ouvert au grand public, sans inscription.

Intervenants

Ben Feringa, Prof. (Prix Nobel en chimie 2016); Rijksuniversiteit Groningen (NL)
Laura Gagliardi, Prof.; University of Minnesota (USA)
Bruno Lemaitre, Prof.; École Polytechnique Fédérale de Lausanne (CH)
Luis Liz-Marzán, Prof.; CIC biomaGUNE, San Sebastian (E)
+ 15 doctorants de la Section de chimie et biochime

Lieu  Bâtiment: Sciences II Auditoire J.-C. Galissard de Marignac, A300

Contact: didier.perret@unige.ch
Plus d'informations :  http://www.unige.ch/sciences/chimie/fr/conferences/

GenevaDays2018_flyerLR.pdf

1.79 MB

Références

• Jonassen, D. H. (2003). Learning to Solve Problems with Technology: A Constructivist Perspective. Upper Saddle River NJ USA: Merrill Prentice Hall.
  
  
• Latour, B., & Gille, D. (2001). L'espoir de Pandore: pour une version réaliste de l'activité scientifique: La Découverte, Paris.
  
  
• Schiermeier, Quirin. (2017). Investigation finds Swedish scientists committed scientific misconduct. Consulté 12 janvier 2018, à l'adresse https://www.nature.com/articles/d41586-017-08321-2

Dix personnes qui ont compté en 2017 selon la revue Nature

Dix femmes ou hommes qui ont compté en 2017 selon la revue Nature

Ils ont choisi Jennifer Byrne, qui traque les articles avec des erreurs, des négligences et parfois des fraudes,  en analysant les séquences d'ADN fournies.
    On peut s'indigner de ces scientifiques véreux, on peut applaudir son travail et relever que c'est grâce à l'exigence des journaux scientifiques de fournir les séquences concernées dans des bases librement accessibles que son travail de détective est possible. D'autres domaines académiques n'ont pas encore l'exigence de fournir leurs données, et on rêve d'en demander autant aux politiciens, aux divers lobbys, …

Ils ont sélectionné Pan Jianwei  qui a réussi à établir la téléportation quantique entre un photon sur terre et un autre dans un satellite à 1400km. Il explose ainsi les records établis notamment à Genève par l'équipe du prof. Nicols Gisin
         Téléportation quantique à des fréquences télécom sur plus de 25 kilomètres !

Ils ont mis en évidence Emily Whitehead, une enfant de 12 ans dont le témoignage de l'efficacité des immunothérapies CAR-T contre certains cancers a contribué à autoriser ces thérapies.

Nature Outlook fait un dossier sur les " chimaeric antigen receptor (CAR) T-cell treatments, in which a person's immune cells are re-engineered to attack cancers" :
Bender, E. (2017). Nature Outlook, Cancer immunotherapy. article.pdf

Ils ont aussi repéré David Liu qui a mis au point une méthode qui va plus loin que CRISPR/Cas9 pour corriger ( pas couper et remplacer) une base dans une séquence d'ADN. Potentiellement corriger des maladies génétiques.
Une News de Nature décrit sa méthode dans le cas de la β-thalassaemie:

        Cyranoski, D. (2017). Chinese scientists fix genetic disorder in cloned human embryos. Nature News, 550(7674), 15. https://doi.org/10.1038/nature.2017.22694

Tremplin-Rercherche

Cet article ne tente pas de simplifier encore une fois ce qui est déjà remarquablement traité par des experts dans Nature, il sélectionne ce qui peut intéresser les enseignants de science et constitue un Tremplin pour vous vers la recherche. Il tente de vous donner envie et vous encourage à aller vers l'authentique recherche.  (Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles…).
Il sait que les enseignants sont les plus compétents pour adapter et transposer au contexte spécifique de leurs élèves leurs classes leurs programmes. 
Un extrait de l'article authentique.

Nature's 10

Ten people who mattered this year. : Nature's 10

1. • David Liu  -> Gene corrector 
2. • Marica Branchesi  -> (fusionneuse) Merger maker 
3. • Emily Whitehead  -> (Témoin vivante) Living testimonial 
4. • Scott Pruitt  -> (Démanteleur d'agence) Agency dismantler 
5. • Pan Jianwei  -> (Père quantique) Father of quantum 
6. • Jennifer Byrne  -> (Détective d'erreurs) Error sleuth 
7. • Lassina Zerbo  -> (vérificateur de non-proliferation) Test-ban tracker 
8. • Víctor Cruz-Atienza  -> (chasseur de tremblements de terre) Quake chaser 
9. • Ann Olivarius  -> (défenseresse de la cause féminine) Legal champion 
10. • Khaled Toukan  -> (sésame de l'ouverture ) Opening SESAME
    Ones to watch 2018
    
    • About Nature's 10

(Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles…).

L'article original est ici :

• Heidi Ledford, Davide Castelvecchi, Elie Dolgin, Sara Reardon, Elizabeth Gibney, Nicky Phillips, &; Alexandra Witze. (2017.). Nature's 10. Consulté 2 janvier 2018, à l'adresse http://www.nature.com/articles/d41586-017-07763-y  | version.pdf
   

Voeux-tremplins 2018 : la saveur des savoirs - anticorps contre les vérités alternatives ?

Experiment@l-Tremplins et Bio-Tremplins vous souhaitent une belle année 2018.

Fig 1: IgG, La formation à l'impression 3D  PO-422 - La protéine en volume et en relief  ne concernera que l'immunoglobuline, pas les douceurs en chocolat ...  [img]. Source : F.Lombard 

Que Bio-Tremplins et Expériment@l-tremplins vous aident à développer en 2018 des anticorps cognitifs pour mettre en perspective les médias trop souvent sensationnalistes, et démasquer les "vérités alternatives"  et goûter la "saveur des savoirs "
Et la partager avec les élèves. C'est aussi leur donner la force de juger par eux-mêmes, développer l'esprit critique qui est fondamentale en science (la science idéale que nous cherchons à leur apprendre, pas forcément celle - imparfaite – qui est parfois pratiquée.

Quant aux émotions il est clair que l'un des plus grands facteurs de motivation et ce sentiment d'illuminations qui se produit lorsqu'on comprend un nouveau concept

Le cerveau réagit très bien cette sensation.  L'école devrait faire en sorte que les enfants découvrent très jeune le plaisir de comprendre ce rendant  compte qu'apprend est une expérience très agréable. della Chiesa, Bruno, (2007)

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Un exemple : les protéines en volume et en relief. Application des imprimantes 3D en classe

Alors que les imprimantes 3D se généralisent l'usage en classe de chimie ou de biologie de modèles que les élèves peuvent manipuler afin de mieux comprendre, de belles opportunités pour résoudre des difficultés classiques des élèves s'ouvrent.  Il reste quelques places pour la formation PO-422 - La protéine en volume et en relief



Fig 1: faire explorer aux élèves le modèle "clé-serrure" ou les interactions ARNt - ADN est une possibilité désormais aisée 
Un modèle physique manipulable  par les élèves ouvre bien plus de potentialités pédagogiques qu'une image projetée par l'enseignant-e [img]. Source :Julien Dacosta / F.Lombard

Ce que vous pourrez explorer, saurez préparer, pourrez emporter ...

Chaque participant pourra emporter  une protéine, saura trouver les authentiques structures, les convertir pour aller vers une imprimante 3-D.


Fig 3:  Un  ARNt  (Ok c'est pas une protéine...:-)  l'hémoglobine (2 groupes hème visibles)  [img]. Source : Julien Dacosta / F.Lombard

S'imprimer des molécules en volume (3D), et les utiliser en classe :  une formation continue !

Les modèles tangibles (anatomiques comme l'oeil, le coeur, les crânes, etc.) ont toujours fait partie de l'éventail des ressources en classe.
Se créer presque facilement ses propres modèles pour la classe - protéines ou acides nucléiques par exemple - devient progressivement une réalité.
Récemment les imprimantes 3D sont devenues presque abordables et moins difficiles à utiliser efficacement. Plusieurs enseignants ont fait le pas et certaines écoles se sont équipées.

Une formation continue sur les protéines en relief et en volume est proposée le mercredi 21 mars 2018 après-midi, avec M.-C. Blatter, expert en banques de  données (SIB), Daniel Schneider et Stéphane Morand, experts en impression 3D (TECFA) et François Lombard, (Collège Calvin, IUFE, TECFA),.
Au cours de cette après-midi vous apprendrez à sélectionner une protéine ou un ARN, à trouver sa structure 3D dans une banque de données, à la visualiser à l'écran, à la convertir en format pour impression 3D. Vous verrez le processus d'impression d'une ou deux vous recevrez une structure  3D à emporter. Vous emporterez votre sélection de molécule 3D sur une clé USB pour aller l'imprimer.
Inscrivez-vous ici : PO-422 - La protéine en volume et en relief mercredi 21 mars 2018 après-midi

Sources :

• Della Chiesa, B. (2007). Comprendre le cerveau: naissance d'une science de l'apprentissage: Organisation de coopération et de développement économiques.