Je rappelle qu'on parlait de circulation sanguine, et qu'il y avait 2 questions que je vous avais laissées. Vous pouvez pas dire que vous n'avez pas eu le temps de réfléchir à vos réponses...!
Les bonnes réponses pour la question 1 sont que l’organe utilise le contenu du sang pour sa propre construction (1.2), qu’il utilise l'oxygène et les produits nutritifs pour la production d'énergie (1.3), qu’il produit des déchets toxiques (1.4) et qu’il accumule des produits nutritifs (1.5).
Pour la question 2, les bonnes réponses sont que les produits sanguins traversent la paroi des petits vaisseaux (2.2), que le sang laisse les produits nutritifs et prend les déchets de l'organisme (2.4) et que les organes se nourrissent tous des mêmes produits (2.5).
Le métabolisme qui a lieu dans les organes est mal compris par certains élèves. Par exemple, parmi les répondants, soit des élèves de sciences de la nature ou de techniques de la santé du cégep (tous ayant déjà suivi un cours de biologie traitant de la circulation sanguine), « près de 80% [d’entre eux] estiment qu’il est probable ou très probable que les organes choisissent effectivement ce qu’ils absorbent. De plus, 75% de ces élèves (60% de l’échantillon) ont jugé improbable ou très improbable que les organes se nourrissent tous des mêmes produits (2.5).
Un élève explique : ‘les substances que l’organe veut sortent du vaisseau, l’organe les capte, c’est lui qui décide’. Un autre affirme : ‘certains organes peuvent ne pas faire d’échange avec le sang, ça dépend de l’activité’ » (Robitaille, 1997, p. 89).
En ce qui concerne les échanges entre le sang et les organes, les élèves sont conscients que les petits vaisseaux sanguins sont perméables et permettent les échanges. « Toutefois, une autre conception recueille le support de 48% des élèves. C’est dans cette proportion qu’ils jugent probable ou très probable que ‘le sang des petits vaisseaux se déverse dans l’organe’ » (Robitaille, 1997, p. 90).
Une autre conception alternative avait été identifiée plus tôt par Robitaille : celle que le système sanguin était « branché en série », plutôt que « branché en parallèle ». Les figures ci-dessous, tirées de Robitaille (1997), donnent une idée de la conception correcte (figure 4, en parallèle) et de la conception alternative (figure 5, en série) de la façon dont les élèves ont représenté le type d'organisation séquentielle des organes dans la circulation sanguine.
Plus de la moitié des élèves qui ont (correctement) représenté l'organisation du système circulatoire avec le coeur qui donne et reçoit le sang ont (incorrectement) dessiné un système en série. Cette conception alternative peut avoir un impact sur leur compréhension du métabolisme des organes, comme expliqué par Jean-Marc Robitaille:« Les élèves reconnaissent d’emblée les éléments du système circulatoire et leur rôle mais leur conception ‘en série’ du plan d’organisation de la circulation constitue une lacune majeure pour leur compréhension des processus qui assurent la nutrition de l’organisme. Selon ce plan d’organisation, si les besoins des organes sont les mêmes, la quantité de sang que reçoit un organe dépend de sa position relative par rapport aux organes responsables du renouvellement.
Or les élèves ne reconnaissent pas que les organes se nourrissent des mêmes produits. Ils conçoivent plutôt que les organes ont des besoins spécifiques et que leur position relative dans le circuit n’a pas d’impact sur la disponibilité des nutriments.
Nous voyons là un indice que les élèves considèrent que la satisfaction des besoins nutritifs sert de stimulus au comportement de l’organe. Les élèves transposent aux cellules et organes ce qu’ils reconnaissent comme la cause d’un comportement de l’humain, la satisfaction des besoins » (Robitaille, 1997, p.93).
Je retiens 2 choses des conclusions de Robitaille :
1) Les conceptions alternatives en amont d’un concept (branchement des organes en série dans la circulation sanguine) peuvent créer ou déclencher d’autres conceptions alternatives en aval pour ce concept (les organes ne peuvent pas tous se nourrir des mêmes produits, sinon il ne resterait pas assez de nutriments pour les organes en fin de circuit). Mon postulat de recherche implique un peu ce même genre de considération : est-ce que les conceptions alternatives des élèves sur la nature corpusculaire de la matière ou sur la structure des molécules peuvent avoir un impact sur leur apprentissage de notions plus avancées, comme la polarité des composés?
2) Les élèves, face à un concept difficile à imaginer comme le métabolisme des organes, induisent qu’il répond aux mêmes règles et selon un processus semblable à un autre modèle plus facile à conceptualiser parce que plus près d’eux, comme par exemple un être humain qui comble ses besoins nutritifs en choisissant des aliments dans un supermarché. En chimie, c’est d’autant plus critique que les phénomènes étudiés sont tous expliqués par des modèles qui relèvent du monde submicroscopique; il est donc toujours tentant pour les élèves de se construire des analogies avec le monde macroscopique pour comprendre ces modèles.
Sur ces quelques mots, je m’arrête de répondre à mon ancien billet, parce que je veux maintenant vous parler de mon nouveau dada : la chimie théorique, à l’interface entre la chimie et la physique. On se retrouve plus tard!
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