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Publié : 8 mai 2014
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Expérimentation de la co-animation pédagogique maths / biotechnologie

Dans le cadre des nouvelles pratiques pédagogiques innovantes amenées par la réforme du baccalauréat STL biotechnologie, une expérimentation pédagogique vient d’être initiée dans l’académie de Rouen : faire travailler en partenariat très étroit les professeurs de mathématiques et de biotechnologies de terminale STL biotechnologie.

L’objectif du partenariat et de conduire les enseignants des deux disciplines à co-animer une même séance avec leurs élèves afin de mettre en application des notions mathématiques dans un contexte biotechnologique.

L’expérimentation s’est déroulée en 3 temps :

1-Rencontre entre les équipes pédagogiques (décembre 2013)

L’objectif de cette rencontre était de mettre en relation les deux programmes officiels de mathématiques et de biotechnologie afin de trouver des points de convergence.
Les équipes enseignantes ont alors pu réfléchir à des situations pédagogiques à co-animer avec leurs élèves.
Les enseignants ont tout de suite mis en évidence un certain nombre de contraintes et difficultés (alignement de leurs progressions, contraintes de calendrier, difficultés de "vocabulaire"...) à prendre en compte pour prévoir leurs activités.

Un diaporama projeté lors de cette première phase et résumant l’expérimentation est disponible ci-dessous :

PDF - 3.4 Mo
Diaporama présentation co-animation maths - biotechnologies


2-Co-animation "in situ" dans les lycées (mars / avril 2014)

Les différents lycées de l’académie proposant la section STL biotechnologies se sont impliqués et ont essayé de choisir des contextes de travail variés et faisant appel à des points différents de chaque programme.

3-Un atelier final pour relater l’expérimentation (fin avril 2014)

Les équipes se sont rencontrées à la fin de l’expérimentation afin de confronter leurs expériences et impressions et de mettre en avant les points forts et les difficultés de la co-animation maths / biotechnologie.

Les expérimentations, documents élèves et conclusions des établissements

- Le lycée du Golf de Dieppe a proposé une co-animation : "dosage biochimique" et "ajustement par la méthode des moindres carrés" :

PDF - 96.4 ko
Documents élèves
Powerpoint - 457.3 ko
Diaporama de conclusion

- Le lycée Senghor d’Evreux a mis en place une co-animation : "croissance bactérienne" et "fonctions exponentielles / log et ajustement affine".

PDF - 79.8 ko
Documents élèves
Powerpoint - 295.2 ko
Diaporama de conclusion

- Le lycée Coty du Havre a travaillé autour des notions de "suites géométriques" en parallèle des mécanismes de "dilutions en cascade".

PDF - 851.1 ko
Document élève (maths)
PDF - 405.7 ko
Document élève (biotechnologie)
Powerpoint - 1.3 Mo
Diaporama de conclusion

- Le lycée Françoise de Grâce du Havre a proposé une mise en relation entre "l’exploitation des chromatogrammes" et "les notions de primitives et calculs d’aire".

PDF - 1.1 Mo
Document élève (maths)
PDF - 750.7 ko
Document élève (biotechnologie)
Powerpoint - 278.3 ko
Diaporama de conclusion

- Le lycée Providence Miséricorde de Rouen a travaillé dans le contexte d’un projet technologique accompagné sur "les réductions de charge microbienne" en mettant en relation les notions "de statistiques à deux variables" en mathématique.

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Document de présentation

- Le lycée Val de Seine de Grand Quevilly a proposé une mise en relation du thème "Croissance bactérienne" avec la notion d’algorithmique.

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Documents élèves
Powerpoint - 45.4 ko
Diaporama de conclusion
Powerpoint - 331.6 ko
Le point de vue du mathématicien

Conclusion

Plusieurs points ressortent de façon notable :

- Les équipes pédagogiques doivent se rencontrer dès la rentrée de septembre afin de croiser leurs progressions et de planifier de façon précoce leurs co-animations possibles.

- Il n’est pas forcément utile de mettre en place une co-animation coute que coute pour chaque point de programme : même si les programmes peuvent montrer des points de convergence, tous ne justifient pas l’intervention des deux enseignants. Il est préférable de se limiter à 2 ou 3 points bien choisis et importants pour les élèves.

Quelques thèmes semblent particulièrement intéressants :

- En biotechnologie, la "croissance bactérienne" et les "droites d’étalonnage" (pour dosage biologiques et biochimiques) peuvent faire l’objet d’une co-animation en parallèle des notions mathématiques "fonctions puissance, suites et ajustement affine"

Les ajustements affine sont particulièrement intéressants car ils peuvent être traités dès le début de l’année en mathématiques, ce qui rend possible une mise en place très tôt en parallèle d’activités de biotechnologies, par exemple pour toutes sortes de dosages.

- L’algorithmique est un outil intéressant pour initier les élèves au choix des valeurs expérimentales acceptables. Généralement cette notion est assez abstraite pour les élèves de biotechnologie qui ont des difficultés à s’approprier ces outils. Une utilisation des tableurs type Excel est un outil intéressant pour approcher l’algorithmique : cela permet en outre de renforcer l’utilisation de ce type de logiciel, qu eles élèves utilisent par ailleurs en activités technologiques de biotechnologies.

- Une co-animation simultanée (c’est à dire les deux professeurs devant les élèves en même temps) est difficile à mettre en place à cause des impératifs de chacun et des contraintes d’emploi du temps, mais une co-animation différée en trois temps semble intéressante : 1-intervention du professeur de biotechnologie (obtention de données par exemple en activités technologiques) → 2-intervention du professeur de mathématiques (utilise et traite les données obtenues par les élèves) → 3-intervention finale du professeur de biotechnologie (analyse des données traitées en mathématiques)

La co-animation entre le professeur de mathématiques et le professeur de biotechnologies est bénéfique pour tous :
- le professeur de mathématiques découvre des contextes biologiques intéressants pour la construction de ses séances,
- le professeur de biotechnologies bénéficie du savoir-faire du professeur de mathématiques pour faire manipuler aux élèves des outils mathématiques parfois un peu abstraits pour eux,
- les élèves bénéficient d’une approche différente et complémentaire pour favoriser l’acquisition des notions.
- les élèves semblent trouver plus de sens aux mathématiques qu’ils jugent habituellement trop abstraites...

Un tel travail est bénéfique pour tous, mais il nécessite un investissement important des enseignants, une planification très précoce des activités à co-animer et une cohésion des équipes pédagogiques maths / biotechnologie, années après années dans les établissements.