Cette proposition de séquence pédagogique s’inscrit dans les Travaux Académiques Mutualisés (TraAM) 2023-2024 ayant pour thématique : « Éthique et formations à l’esprit critique dans les usages des outils d’IA en SVT».
La problématique de ce scénario décline ce sujet sous l’angle des compétences numériques et des démarches expérimentales : Comment l’intelligence artificielle peut-elle contribuer à l’acquisition de nouvelles compétences numériques, à faciliter l’innovation des travaux pratiques et à la production de ressources ?

L’ensemble des projets est accessible via l’article central.

• SCENARIO PEDAGOGIQUE

Parties du Programme : Toutes celles qui conduisent à la réalisation de travaux pratiques

Place dans la progression : Les différentes séances ont été testées avec une classe de Terminale sur des séances variées (Clonage de cal, Réaction de Hills, Stress aigu)

A qui s’adresse ce scénario : A l’ensemble des professeurs ayant pour la première fois un niveau et cherchant des exemples de travaux pratiques, mais également ceux souhait diversifier les expérimentations ou ceux cherchant à remplacer certains éléments manquant dans leur laboratoire.

Dans ce scénario, nous avons utilisé ChatGPT afin de générer des propositions d’activités pratiques possibles sur une séance de terminales. J’ai précisé dans le prompt le niveau et le chapitre concerné puis j’ai demandé à générer des exemples de travaux pratiques.

Mon choix s’est porté sur le clonage de cal. J’ai ensuite demandé de réaliser le protocole pour les élèves, la liste du matériel pour les solutions nécessaire (Murashige et Skoog) ainsi que le protocole de laboratoire pour produire ces solutions.

La semaine suivante nous avons testé le protocole proposé avec les élèves.

Motivation :

Il s’agit pour ma part du premier TP de terminal. Nous nous demandons comment les multiplications massives de plante in vitro sont réalisées en laboratoire. Pour cela de nombreuses hypothèses sont générées par le groupe, ils doivent manipuler afin d’identifier quelles sont les parties donnant le plus de bons résultats en fonction des différentes plantes sélectionnés.

Problèmes à résoudre : Quelles sont les parties d’un végétal permettant une multiplication massive par cal.

Capture d’écran de ChatGPT présentant le prompt de départ et la génération de 3 expériences possible.

• THEME DE PROGRAMME :

 Thème 1A Génétique et évolution.  L’origine du génotype des individus.

• NOTION DU PROGRAMME :

 

La conservation des génomes : stabilité génétique et évolution clonale

En enseignement de spécialité de la classe de première, les élèves ont appris que la succession de mitoses produit un clone, c’est-à-dire un ensemble de cellules, toutes génétiquement identiques, aux mutations près. Ces clones sont constitués de cellules séparées (cas des nombreuses bactéries ou de nos cellules sanguines) ou associées de façon stable (cas des tissus solides). 

 

• TEMPS A CONSACRER : 2 heures 

• MATERIEL NECESSAIRE :

- Un ordinateur avec une connexion internet pour ChatGPT ou sans avec GPT4all.

- Un logiciel de traitement de texte

- Échantillons de végétaux

-Matériel de dissection

- Bec électrique et surface stérile

- Boite à pétrie

- Solution de Murashige et Skoog

- Gel d’agar-agar.

 

 

• FICHE ELEVE  :

- Protocole du TP « clonage cellulaire par cal » voir le pdf en bas de l'article 

• ETAYAGE PEDAGOGIQUE :

-        Fiche Ingrédients solution de Murashige et Skoog

-        Fiche protocole préparation solution de Murashige et Skoog

Voir les pdf en bas de l'article 

• CONCLUSION SUR L’ACTIVITE :

1. Les points forts :

- l’IA est riche de propositions variées (exemple sur le chapitre sur l’organisation fonctionnelle des plantes à fleurs) : 

- Réponses précises et complètes (avec le bon prompt) avec ChatGPT. Par exemple, en absence de tampon tris-saccharose, ChatGPT propose d’autres tampons.

- Les élèves identifient facilement les organes susceptibles de produire des cals (peau des pommes de terre), nœud de certaines plantes.

 

2. Points à améliorer :

- Attention dans les chiffres (erreurs lorsque vous voulez doubler des valeurs par exemple).

- Des difficultés sur les produits de substitution (exemple avec le TP cortisol avec le jus de chou rouge).

- Les élèves ont ressenti qu’il ne s’agissait pas d’un Protocole « standard » par rapport aux TP des années précédentes. Il faut les accompagner voire remanier les protocoles afin de les rendre plus compréhensibles pour les élèves.

- Il est difficile pour les élèves de maintenir un environnement stérile, beaucoup des boites de Petri ont dû être détruites, car elles étaient contaminées.

 

Retour d’élève : La partie « manipuler en champ stérile » a été peu réussie parce que l’on avait des champignons à la fin. Au total, les consignes étaient claires et la présentation efficace : peu importe que ce soit fait par IA pourvu que les TP soient compréhensibles par les élèves.