Et si les étudiants construisaient leurs TPs?

Comment apprendre à nos étudiants à être créatifs et à construire eux-mêmes des solutions à un problème donné?

Deux de nos enseignants de l’université Paris Descartes, Caroline Chauvet et Etienne Blanc, ont fait le pari, plutôt que de demander à nos étudiants d’appliquer un protocole clés en mains, de leur demander de construire leur TP. Etienne nous décrit le bilan de l’expérience… qui sera renouvelée cette année ! Un exemple d’énoncés et de protocoles (avec les corrections successives) est disponible auprès d’Etienne sur demande : etienne.blancATparisdescartes.fr

Donner du sens aux expériences réalisées en travaux pratiques : écriture d’un protocole expérimental d’enzymologie.

Dans le cadre de l’innovation pédagogique initiée et encouragée à l’Institut Villebon-Georges Charpak, nous avons souhaité nous pencher sur un problème rencontré lors des séances de Travaux Pratiques (TP) : le sens des expériences réalisées échappent généralement aux étudiants. En effet, bien que les TP soient, la plupart du temps, l’occasion de la mise en pratique de notions théoriques abordées en cours, les étudiants ont tendance à appliquer, plus ou moins consciencieusement, le protocole proposé par l’enseignant sans en comprendre l’utilité ou les subtilités. Dans le meilleur des cas, la compréhension se fait lors de la rédaction du compte-rendu. Il en découle que si l’on questionne les étudiants en pleine séance, ils sont rarement capables de nous expliquer pourquoi ils réalisent une expérience particulière : rôle de chacune des solutions, choix des conditions particulières de la manipulation, traitements des résultats obtenus …

Afin d’améliorer la compréhension a priori des TP, nous avons souhaité impliquer plus fortement les étudiants en leur proposant la rédaction de leur propre protocole. En effet, le protocole expérimental donné par l’enseignant étant une suite d’actions faciles à suivre par l’étudiant pour arriver à l’objectif de la séance de TP, l’étudiant se laisse guider sans besoin de réflexion supplémentaire sur le pourquoi de chaque action.

Cette séquence pédagogique a concerné les TP d’enzymologie. Le cours d’enzymologie, ayant été fait assez rapidement (2h équivalentes à un cours magistral), les TP devaient servir de mise en pratique et d’illustration des différentes problématiques abordées dans le cours. Les étudiants, regroupés en trinômes, ont eu à rédiger un protocole expérimental concernant un point spécifique du cours. 6 protocoles devaient ainsi être rédigés dans chaque demi-groupe. La réaction enzymatique était la même pour tous et les différents protocoles étaient les suivants :

–           Détermination de Vmax, KM et kcat

–          Effet de la température sur l’activité ensymatique

–          Effet du pH sur l’activité enzymatique

–          Détermination d’une concentration inconnue d’enzyme par dosage d’activité

–          Effet d’un inhibiteur compétitif

–          Effet d’un inhibiteur non-compétitif

Les trinômes avaient une semaine pour comprendre la manipulation et développer un protocole cohérent, plausible et réalisable. Lors de cette semaine, au moins 1 aller-retour par mail avec l’enseignant a eu lieu pour orienter et corriger les productions des étudiants. Lors de la séance pratique, si les protocoles n’étaient pas assez finalisés pour répondre correctement à l’objectif du TP, l’enseignant a donné au trinôme un protocole classique afin que l’expérience fonctionne. En effet, la séquence pédagogique prévoyait également un compte-rendu à faire devant le demi-groupe entier afin d’illustrer le point du cours particulier traité par le groupe (mise en parallèle de la théorie et de la pratique). Il était donc nécessaire que les étudiants aient des expériences qui fonctionnent correctement pour pouvoir en faire une restitution utilisable comme illustration des notions théoriques du cours.

Bilan :

Pour les étudiants :

Une évaluation de cette séquence a été faite 6 mois après par un sondage avec des questions dirigées et des questions à réponse libre. La moitié des étudiants a répondu à l’évaluation. Il en ressort que, la plupart des étudiants ont trouvé que l’écriture d’un protocole était une activité intéressante (15/18) mais difficile (12/18). Néanmoins, Les étudiants ayant eu des cursus différents, l’exercice était relativement connu pour les bacs STL et nouveau pour les S. Un étudiant suggère d’ailleurs la constitution de trinômes mixtes incluant au moins un étudiants issu de la filière STL. La plupart des étudiants estime que cette étape d’écriture leur a permis de mieux comprendre l’expérience et de se sentir plus impliqués lors de la séance. L’apprentissage des notions de cours leur a paru ainsi plus aisé. Ils sont quasi unanimes à demander la reconduction de l’exercice.

Pour l’enseignant :

L’objectif pédagogique a été compris par les étudiants. La prise de conscience de la difficulté d’écrire un protocole clair, cohérent et répondant correctement à la question posée, a été bien réelle. Les présentations orales finales montrent que les étudiants ont bien fait le lien entre la partie théorique du cours et le point précis qu’ils devaient traiter.

Néanmoins, le temps entre la distribution des sujets et le rendu des protocoles finaux, était trop court pour un suivi complet et efficace de l’avancée de l’écriture. En effet, l’enseignant a eu moins de 3 jours pour traiter les 12 protocoles (2×6 trinômes avec des sujets différents), au moins un par trinôme. Par ailleurs, les étudiants découvraient, en même temps que le sujet à traiter, la réaction et le matériel. Cette quantité d’information à intégrer sur un temps court est probablement un biais méthodologique : il faut connaître et bien comprendre la réaction à réaliser pour pouvoir écrire un protocole cohérent. Cette année nous prévoyons donc de réaliser une première séance classique pour que les étudiants appréhendent la réaction enzymatique utilisée. Les différents sujets de protocole seront distribués en fin de cette première séance et un temps plus long sera laissé aux étudiants (et donc à l’enseignant) pour rédiger et corriger leur protocole. La réussite du déroulement de la séance expérimentale (lors de laquelle les étudiants mettent en œuvre leur protocole) a reposé en grande partie sur la présence de deux enseignants connaissant tous les protocoles pour chaque demi-groupe

Conclusion :

Le principe de l’écriture d’un protocole doit être conservé. Cela incite les étudiants à comprendre le cours mais aussi à prendre conscience de la construction et de l’analyse d’une expérience pour parvenir à l’objectif fixé. Des mises au point dans séquence pédagogique sont cependant nécessaires, principalement en amont et pendant la phase d’écriture pour que le dialogue étudiant/enseignant sur le protocole soit efficace, et que l’objectif d’apprentissage soit plus facilement atteint.

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