Enseignements d’exploration scientifiques

Conditions d’enseignement :

Méthodes et Pratiques Scientifiques

Sciences et Laboratoire

Biotechnologies

Disciplines concernées

Mathématiques, Sciences Physiques et chimiques

Sciences Physiques et chimiques, Sciences de la Vie et de la Terre

Sciences de la Vie et de la Terre

Durée 2h/semaine à partir du 15 octobre en alternance Maths/PC

2h/semaine à partir du 15 octobre en alternance PC/SVT

2h/semaine à partir du 15 octobre.

Groupe 18 élèves maxi par groupe

18 élèves maxi par groupe

18 élèves maxi par groupe

Lieu Salle info maths,Salle TP de PC

Salle TP de PC et SVT Salle TP de SVT

Méthodes et Pratiques Méthodes et Pratiques Scientifiques Scientifiques

• L’enseignement d’exploration « méthodes et pratiques scientifiques » permettra aux élèves de découvrir différents domaines des Mathématiques, des Sciences Physiques et chimiques.

• Cet enseignement révèle le goût et les aptitudes des élèves pour les études scientifiques, leur donne la possibilité de découvrir des métiers

• Il initie les élèves à la démarche scientifique dans le cadre d’un projet.

Evaluation par compétences Les options permettent un travail sérieux et convivial à la fois où la priorité est donnée aux manipulations.

• Thèmes choisis au lycée de Mennecy en 2010-11 et 2011-2012

– Science et œuvres d’art

– Investigation policière

Acquisition de certaines techniques tant en mathématique qu’en physique et chimieafin de réaliser une «oeuvre d’art»

• La perspective  • La couleur

– La couleur lumière

– La couleur matière

 • L’oeuvre d’artRéalisation de l’esquisse du carton toiléFabrication ou extraction de pigmentsFabrication de la peintureRéalisation de l’oeuvre

Science et œuvres d’artScience et œuvres d’art

Science et investigation policièreScience et investigation policière

Science et alimentScience et aliment

Pour expliquer certaines formes abordons la notion de tension superficielle à partir de bulles de savon

Pour qui ?

• tout élève de seconde intéressé par les sciences expérimentales et souhaitant les aborder de façon moins scolaire par un réel travail en interdisciplinarité (PC/ SVT).

Comment ?

• Chaque séance est une séance de manipulation.

• Deux thèmes sont traités sur les deux premiers trimestres ; ils permettent d’approfondir certains points du tronc commun dans une approche purement expérimentale: les élèves se familiarisent avec la démarche scientifique (Recherches documentaires, cartes heuristiques, Elaboration

de protocoles, Expériences, Diaporama ppt et Soutenance orale).

• le 3ème trimestre est réservé à l’élaboration de « mini TPE » (en vue de s’entraîner pour la 1ère) .

Pourquoi?

• Comprendre la construction d’un raisonnement scientifique : se poser des questions, imaginer des réponses réalistes mettant en œuvre des activités de laboratoire.

• Acquérir une certaine autonomie dans la gestion du travail, la maîtrise des outils de communication et apprendre à poser un regard critique sur sa production.

• Découvrir les métiers de la science à travers la rencontre de scientifiques et leurs apports à la société.

Thèmes choisis à Marie Laurencin

• Les agroressources:

Autour du raisin …

• La géosphère: La pollution physique et

chimique (autour du naufrage de

l’Erika)La dispersion des polluants (rôle des

courants)

La chimie dans la cuisine:

•La couleur•L’ émulsion

•L’ arôme

Lycée Marie LaurencinMennecy

A qui s’adresse cet enseignement ?

• Cet enseignement s’adresse aux élèves désirant découvrir les métiers des Biotechnologies : technicien supérieur, ingénieur, chercheur en biologie.

• Il faut être prêt à s’engager à effectuer un travail précis et méticuleux en respectant les consignes de manipulation et de sécurité liées à tout travail en laboratoire de sciences.

Quelles suites ?2nd générale

Enseignement Biotechnologies

1ère Scientifique

1ère STL Sciences et Techniques

de Laboratoire

Terminale Scientifique

Terminale STL

Sans être obligatoire pour intégrer les filières scientifiques, l’enseignement des biotechnologies permettra de les aborder dans les meilleures conditions tant en terme de méthode qu’en terme de connaissances en biologie, biochimie et chimie.

Les compétences ciblées.• S'approprier la démarche expérimentale avec sa dimension

technologique.• Mettre en œuvre au laboratoire des manipulations de

biotechnologies.• Utiliser le matériel selon les instructions spécifiques.• Travailler en équipe.• Acquérir de l'autonomie.• Présenter et interpréter des résultats expérimentaux.• Rendre compte à l'oral et à l'écrit de la démarche et des

conclusions d'une activité• Rechercher et sélectionner le(s) document(s) en lien avec la

thématique.

Le programme• Santé :Les activités proposées illustrent les

principales thématiques de l’étude d’une pathologie : analyses biologiques en vue d’un diagnostic, traitement aux antibiotiques, prévention de la transmission des agents infectieux, recherche médicale en partenariat avec Généthon (intervention et visite de Généthon).

Visite de Généthon – février 2012

• Biodiversité : Le lycée Marie Laurencin a été sélectionné pour participer au projet « Génôme à l’école ». Dans le cadre de ce projet les élèves des biotechnologies en partenariat avec le Laboratoire Evolution, Génomes et Spéciation du CNRS situé à Gif sur Yvette travaillent sur la biodiversité des populations d’abeilles noires de notre région.

Abeilles noires et rucher du lycée Marie Laurencin

• Ceci les amène à mettre en pratique différentes manipulations spécifiques des biotechnologies telles que :1. Extraire de l’ADN d’abeille2. Amplifier l’ADN par PCR (Polymerase Chain Reaction)3. Pratiquer une électrophorèse…..• ADN nucléaire (noyau de la c résultats d’électrophorèse

après amplification de l’ADN

d’abeille par PCR :

• ADN nucléaire (noyau de la cellule)

ADN nucléaire (noyau de la cellule)

ADN mitochondrial (mitochondrie)

Rupture de la membrane cellulaire par broyage (thorax ou

tête)

Protéinase K + résine Chelex

•Dénaturation des protéines à 50°C pendant 1h

•Les billes de résine absorbent les cations

bivalents (inhibiteurs de PCR)

Désactivation de la

protéinase K30 min à 95°C

Centrifugation•Surnageant : ADN nucléaire et mitochondrial•Culot : débris cellulaires et protéiques, billes de résine

Etude morphométrique :scannage des ailes pour déterminer à quelle lignée appartient l’abeille étudiée

A) des points repères sont pris sur une photographie d’aile d’abeille aux intersections des nervures. B) Leurs coordonnées sont comparées à une base de données morphométrique validée par une étude moléculaire, qui détermine la lignée d’appartenance.