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1.2 : Utilisation des objectifs d'apprentissage - Biologie

1.2 : Utilisation des objectifs d'apprentissage - Biologie



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Situés en haut de chaque page, les objectifs d'apprentissage vous aideront à vous préparer à ce que vous êtes sur le point d'apprendre et à vérifier votre compréhension du contenu de chaque page. S'il y a un concept ou un système corporel particulier dans ce cours avec lequel vous avez des difficultés, vous pouvez toujours accéder à ce système et rechercher des objectifs qui mentionnent le concept.

Exemple (PageIndex{1})

Objectifs d'apprentissage

Par exemple, l'objectif d'apprentissage sur cette page est : « Découvrir et exécuter le cycle métacognitif au fur et à mesure que vous progressez dans l'anatomie et la physiologie CC-OLI ». Le titre de la page est « Utilisation des objectifs d'apprentissage ». Le titre vous informe que les objectifs d'apprentissage peuvent avoir des utilisations prévues. Ensuite, parce que l'objectif est de découvrir et d'exécuter le cycle métacognitif, vous pouvez en déduire que l'utilisation des objectifs d'apprentissage fait partie du cycle métacognitif !

L'une des premières choses que vous voudrez faire lorsqu'on vous présentera un objectif d'apprentissage sera d'évaluer votre capacité ou votre incapacité à atteindre cet objectif. Réfléchissez à la façon dont ces énoncés peuvent servir de cadre d'apprentissage. Ces objectifs d'apprentissage peuvent guider votre concentration - pour la profondeur et l'étendue du sujet ainsi que l'engagement de temps. Au fur et à mesure que vous lisez chaque page et terminez les activités, revoyez les objectifs pour vous aider à identifier et à auto-évaluer l'apprentissage que vous devriez accomplir. Cette tâche, l'évaluation, est la première étape de votre cycle métacognitif. Si vous ne pensez pas à ce que vous devez faire pour répondre aux critères de réussite, comment pouvez-vous être sûr de réussir ?

De plus, les verbes utilisés dans les objectifs d'apprentissage indiquent les processus cognitifs dans lesquels vous devriez vous engager. En étudiant chaque système corporel, vous apprendrez au niveau de la connaissance et de la compréhension et développerez votre capacité de raisonnement.

La connaissance et la compréhension exigent que vous vous souveniez des informations déjà apprises et que vous montriez que vous avez une compréhension de base de ce matériel. Bien que cela soit important, la maîtrise du raisonnement cognitif de niveau supérieur vous oblige à : utiliser des faits pour trouver des relations entre les parties du tout (application et analyse), combiner des idées pour former un nouveau tout (synthèse) et/ou prendre des décisions basées sur le informations (évaluation). Dans l'activité suivante, pour chacun des exemples d'objectifs d'apprentissage suivants associés à ce cours, évaluez les compétences que vous appliquerez très probablement.

apprendre en faisant

Une partie importante du cycle métacognitif est d'être capable d'évaluer la tâche afin que vous sachiez ce que vous devrez faire pour répondre avec succès aux critères d'apprentissage. Examinons certains systèmes corporels que vous étudierez et la plupart des gens ont des connaissances de base sur.

Pour chacun des exemples d'objectifs d'apprentissage suivants associés à un système organique dans ce cours, évaluez le niveau de processus cognitif que vous appliquerez probablement :

Identifier la structure et l'emplacement des reins, des uretères, de la vessie et de l'urètre.

Réinitialiser cette activité

Vous constaterez que certains des objectifs d'apprentissage se situent au niveau du rappel d'informations et peuvent sembler plus faciles à maîtriser. D'autres objectifs d'apprentissage de niveau supérieur, vous ne pouvez pas comprendre immédiatement. Cependant, au fur et à mesure que vous travaillez sur les activités d'apprentissage, l'étude et la pratique, elles devraient devenir plus claires. Une fois que vous les aurez atteints, vous comprendrez non seulement les concepts, mais vous pourrez les reformuler dans vos propres mots.


Une approche d'apprentissage autodirigé basée sur un symposium pour enseigner la biologie cellulaire médicale aux étudiants en médecine

Le Commonwealth Medical College a utilisé une variété de pédagogies d'apprentissage autodirigé pour promouvoir les performances de l'étudiant et la rétention des connaissances depuis sa création en 2009. Sur la base de cet objectif, un symposium sur la biologie cellulaire a été conçu pour permettre aux étudiants de présenter des concepts de biologie cellulaire médicale à leur pairs. On croyait qu'en utilisant une stratégie d'apprentissage en équipe, cela améliorerait l'apprentissage des élèves. Il s'agit d'une étude qui décrit dans quelle mesure les étudiants en médecine ont maîtrisé les concepts de biologie cellulaire médicale dans un format de cours magistral par rapport à un format d'enseignement par les pairs organisé sous la forme d'un symposium de biologie cellulaire médicale. Nous avons analysé la liste des concepts de biologie cellulaire que les étudiants en médecine devaient comprendre conformément aux lignes directrices publiées par l'USMLE (2009 US Medical Licensing Examination) Étape 1 Description du contenu et informations générales (2008) et avons choisi huit sujets appropriés et les maladies associées qui couvriraient ces notions. Les 65 étudiants de la promotion 2009 ont été répartis en équipes et ont reçu des articles sélectionnés par les professeurs. Leur objectif était une présentation PowerPoint à leurs camarades étudiants, conçue pour mettre la classe à jour sur les changements dans les connaissances médicales depuis la publication de l'article qui leur avait été assigné, y compris les objectifs d'apprentissage associés et une bibliographie annotée. Nous avons analysé un test à la maison dérivé des étudiants et un test à choix multiples donné à la classe suivante de 2010, également composée de 65 étudiants. Comme on pouvait s'y attendre, les scores du test à livre ouvert à emporter étaient bien plus élevés que les scores d'un examen à livre fermé et à choix multiples donné l'année suivante. Nos données indiquent que la satisfaction à l'égard d'une activité n'est pas nécessairement corrélée à la connaissance de ce domaine dans les performances de test et que ce type d'activité d'apprentissage autodirigé est un excellent moyen de fournir un contenu de biologie cellulaire aux étudiants en médecine. La valeur réelle du Symposium sur la biologie cellulaire réside peut-être davantage dans l'amélioration des compétences des étudiants en communication, en résolution de problèmes, en leadership et en travail d'équipe. Ces compétences seront au moins aussi importantes pour la réussite future de nos étudiants en médecine que leur maîtrise de la science fondamentale, en l'occurrence de la biologie cellulaire, associée à la pratique de la médecine.

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1.2 Thèmes et concepts de la biologie

À la fin de cette section, vous serez en mesure d'effectuer les opérations suivantes :

  • Identifier et décrire les propriétés de la vie
  • Décrire les niveaux d'organisation parmi les êtres vivants
  • Reconnaître et interpréter un arbre phylogénétique
  • Énumérer des exemples de différentes sous-disciplines en biologie

La biologie est la science qui étudie la vie, mais qu'est-ce que la vie exactement ? Cela peut sembler une question idiote avec une réponse évidente, mais il n'est pas toujours facile de définir la vie. Par exemple, une branche de la biologie appelée virologie étudie les virus, qui présentent certaines des caractéristiques des entités vivantes mais en manquent d'autres. Bien que les virus puissent attaquer les organismes vivants, provoquer des maladies et même se reproduire, ils ne répondent pas aux critères utilisés par les biologistes pour définir la vie. Par conséquent, les virologues ne sont pas des biologistes à proprement parler. De même, certains biologistes étudient l'évolution moléculaire précoce qui a donné naissance à la vie. Puisque les événements qui ont précédé la vie ne sont pas des événements biologiques, ces scientifiques sont également exclus de la biologie au sens strict du terme.

Depuis ses débuts, la biologie s'est débattue avec trois questions : quelles sont les propriétés communes qui rendent quelque chose « vivant » ? Une fois que nous savons que quelque chose est vivant, comment trouver des niveaux d'organisation significatifs dans sa structure ? Enfin, face à la remarquable diversité du vivant, comment organiser les différents types d'organismes pour mieux les comprendre ? Alors que les scientifiques découvrent chaque jour de nouveaux organismes, les biologistes continuent de chercher des réponses à ces questions et à d'autres.

Propriétés de la vie

Tous les organismes vivants partagent plusieurs caractéristiques ou fonctions clés : ordre, sensibilité ou réponse à l'environnement, reproduction, adaptation, croissance et développement, régulation/homéostasie, traitement énergétique et évolution. Considérées ensemble, ces huit caractéristiques servent à définir la vie.

Commander

Les organismes sont des structures hautement organisées et coordonnées qui se composent d'une ou plusieurs cellules. Même les organismes unicellulaires très simples sont remarquablement complexes : à l'intérieur de chaque cellule, les atomes comprennent des molécules. Ceux-ci comprennent à leur tour des organites cellulaires et d'autres inclusions cellulaires. Dans les organismes multicellulaires (figure 1.10), des cellules similaires forment des tissus. Les tissus, à leur tour, collaborent pour créer des organes (structures corporelles ayant une fonction distincte). Les organes travaillent ensemble pour former des systèmes d'organes.

Sensibilité ou réponse aux stimuli

Les organismes réagissent à divers stimuli. Par exemple, les plantes peuvent se pencher vers une source de lumière, grimper sur les clôtures et les murs ou réagir au toucher (figure 1.11). Même de minuscules bactéries peuvent s'approcher ou s'éloigner des produits chimiques (un processus appelé chimiotaxie) ou léger (phototaxis). Le mouvement vers un stimulus est une réponse positive, tandis que l'éloignement d'un stimulus est une réponse négative.

Lien vers l'apprentissage

Regardez cette vidéo pour voir comment les plantes réagissent à un stimulus - de l'ouverture à la lumière, à l'enroulement d'une vrille autour d'une branche, à la capture d'une proie.

La reproduction

Les organismes unicellulaires se reproduisent en dupliquant d'abord leur ADN, puis en le divisant de manière égale au fur et à mesure que la cellule se prépare à se diviser pour former deux nouvelles cellules. Les organismes multicellulaires produisent souvent des cellules reproductrices spécialisées : les gamètes, les ovocytes et les spermatozoïdes. Après la fécondation (fusion d'un ovocyte et d'un spermatozoïde), un nouvel individu se développe. Lors de la reproduction, des gènes contenant de l'ADN sont transmis à la progéniture d'un organisme. Ces gènes garantissent que la progéniture appartiendra à la même espèce et aura des caractéristiques similaires, telles que la taille et la forme.

Adaptation

Tous les organismes vivants présentent un « ajustement » à leur environnement. Les biologistes appellent cet ajustement l'adaptation et il s'agit d'une conséquence de l'évolution par sélection naturelle, qui opère dans chaque lignée d'organismes reproducteurs. Les exemples d'adaptations sont divers et uniques, des archées résistantes à la chaleur qui vivent dans des sources chaudes bouillantes à la longueur de la langue d'un papillon se nourrissant de nectar qui correspond à la taille de la fleur dont il se nourrit. Les adaptations améliorent le potentiel reproducteur des individus qui les présentent, y compris leur capacité à survivre pour se reproduire. Les adaptations ne sont pas constantes. À mesure qu'un environnement change, la sélection naturelle fait en sorte que les caractéristiques des individus d'une population suivent ces changements.

La croissance et le développement

Les organismes grandissent et se développent grâce à des gènes fournissant des instructions spécifiques qui dirigeront la croissance et le développement cellulaires. Cela garantit que les jeunes d'une espèce (figure 1.12) grandiront pour présenter bon nombre des mêmes caractéristiques que ses parents.

Régulation/Homéostasie

Même les plus petits organismes sont complexes et nécessitent de multiples mécanismes de régulation pour coordonner les fonctions internes, répondre aux stimuli et faire face aux stress environnementaux. Deux exemples de fonctions internes régulées dans un organisme sont le transport des nutriments et le flux sanguin. Les organes (groupes de tissus travaillant ensemble) remplissent des fonctions spécifiques, telles que le transport de l'oxygène dans tout le corps, l'élimination des déchets, l'apport de nutriments à chaque cellule et le refroidissement du corps.

Pour fonctionner correctement, les cellules nécessitent des conditions appropriées telles qu'une température, un pH et une concentration appropriés de divers produits chimiques. Ces conditions peuvent cependant changer d'un moment à l'autre. Les organismes sont capables de maintenir des conditions internes dans une plage étroite presque constamment, malgré les changements environnementaux, grâce à l'homéostasie (littéralement, « état stable »). Par exemple, un organisme a besoin de réguler la température corporelle par le processus de thermorégulation. Les organismes qui vivent dans les climats froids, comme l'ours polaire (figure 1.13), ont des structures corporelles qui les aident à résister aux basses températures et à conserver la chaleur corporelle. Les structures qui facilitent ce type d'isolation comprennent la fourrure, les plumes, la graisse et la graisse. Dans les climats chauds, les organismes ont des méthodes (telles que la transpiration chez l'homme ou le halètement chez le chien) qui les aident à évacuer l'excès de chaleur corporelle.

Traitement de l'énergie

Tous les organismes utilisent une source d'énergie pour leurs activités métaboliques. Certains organismes captent l'énergie du soleil et la convertissent en énergie chimique dans les aliments. D'autres utilisent de l'énergie chimique dans des molécules qu'ils absorbent comme nourriture (figure 1.14).

Évolution

La diversité de la vie sur Terre est le résultat de mutations ou de changements aléatoires dans le matériel héréditaire au fil du temps. Ces mutations permettent aux organismes de s'adapter à un environnement changeant. Un organisme qui développe des caractéristiques adaptées à l'environnement aura un meilleur succès de reproduction, soumis aux forces de la sélection naturelle.

Niveaux d'organisation des êtres vivants

Les êtres vivants sont hautement organisés et structurés, suivant une hiérarchie que nous pouvons examiner à une échelle de petite à grande. L'atome est l'unité de matière la plus petite et la plus fondamentale qui conserve les propriétés d'un élément. Il est constitué d'un noyau entouré d'électrons. Les atomes forment des molécules. Une molécule est une structure chimique constituée d'au moins deux atomes maintenus ensemble par une ou plusieurs liaisons chimiques. De nombreuses molécules biologiquement importantes sont des macromolécules, de grosses molécules qui sont généralement formées par polymérisation (un polymère est une grosse molécule qui est fabriquée en combinant des unités plus petites appelées monomères, qui sont plus simples que les macromolécules). Un exemple de macromolécule est l'acide désoxyribonucléique (ADN) (figure 1.15), qui contient les instructions pour la structure et le fonctionnement de tous les organismes vivants.

Lien vers l'apprentissage

Regardez cette vidéo qui anime la structure tridimensionnelle de la molécule d'ADN de la figure 1.15.

Certaines cellules contiennent des agrégats de macromolécules entourés de membranes. Nous appelons ces organites. Les organites sont de petites structures qui existent à l'intérieur des cellules. Des exemples d'organites incluent les mitochondries et les chloroplastes, qui remplissent des fonctions indispensables : les mitochondries produisent de l'énergie pour alimenter la cellule, tandis que les chloroplastes permettent aux plantes vertes d'utiliser l'énergie de la lumière du soleil pour fabriquer des sucres. Tous les êtres vivants sont constitués de cellules. La cellule elle-même est la plus petite unité fondamentale de structure et de fonction dans les organismes vivants. (Cette exigence est la raison pour laquelle les scientifiques ne considèrent pas les virus comme vivants : ils ne sont pas constitués de cellules. Pour fabriquer de nouveaux virus, ils doivent envahir et détourner le mécanisme de reproduction d'une cellule vivante. Ce n'est qu'alors qu'ils peuvent obtenir les matériaux dont ils ont besoin pour se reproduire. ) Certains organismes sont constitués d'une seule cellule et d'autres sont multicellulaires. Les scientifiques classent les cellules comme procaryotes ou eucaryotes. Les procaryotes sont des organismes unicellulaires ou coloniaux qui n'ont pas de noyaux liés à la membrane. En revanche, les cellules des eucaryotes ont des organites liés à la membrane et un noyau lié à la membrane.

Dans les organismes plus grands, les cellules se combinent pour former des tissus, qui sont des groupes de cellules similaires remplissant des fonctions similaires ou apparentées. Les organes sont des ensembles de tissus regroupés remplissant une fonction commune. Les organes sont présents non seulement chez les animaux mais aussi chez les plantes. Un système organique est un niveau d'organisation supérieur qui se compose d'organes fonctionnellement liés. Les mammifères ont de nombreux systèmes d'organes. Par exemple, le système circulatoire transporte le sang à travers le corps et vers et depuis les poumons. Il comprend des organes tels que le cœur et les vaisseaux sanguins. Les organismes sont des entités vivantes individuelles. Par exemple, chaque arbre d'une forêt est un organisme. Les procaryotes unicellulaires et les eucaryotes unicellulaires sont également des organismes, que les biologistes appellent généralement des micro-organismes.

Les biologistes appellent collectivement tous les individus d'une espèce vivant dans une zone spécifique une population. Par exemple, une forêt peut comprendre de nombreux pins, qui représentent la population de pins de cette forêt. Différentes populations peuvent vivre dans la même zone spécifique. Par exemple, la forêt avec les pins comprend des populations de plantes à fleurs, d'insectes et de populations microbiennes. Une communauté est la somme des populations habitant une zone particulière. Par exemple, tous les arbres, fleurs, insectes et autres populations d'une forêt forment la communauté de la forêt. La forêt elle-même est un écosystème. Un écosystème se compose de tous les êtres vivants d'une zone particulière ainsi que des parties abiotiques et non vivantes de cet environnement, telles que l'azote dans le sol ou l'eau de pluie. Au plus haut niveau d'organisation (figure 1.16), la biosphère est l'ensemble de tous les écosystèmes et elle représente les zones de vie sur Terre. Il comprend la terre, l'eau et même l'atmosphère dans une certaine mesure.

Connexion visuelle

Lequel des énoncés suivants est faux?

  1. Les tissus existent dans les organes qui existent dans les systèmes organiques.
  2. Les communautés existent au sein des populations qui existent au sein des écosystèmes.
  3. Les organites existent dans les cellules qui existent dans les tissus.
  4. Les communautés existent au sein des écosystèmes qui existent dans la biosphère.

La diversité de la vie

Le fait que la biologie, en tant que science, ait une portée aussi large est lié à l'immense diversité de la vie sur terre. La source de cette diversité est l'évolution, le processus de changement progressif d'une population ou d'une espèce au fil du temps. Les biologistes évolutionnistes étudient l'évolution des êtres vivants dans tout, du monde microscopique aux écosystèmes.

Un arbre phylogénétique (figure 1.17) peut résumer l'évolution de diverses formes de vie sur Terre. Il s'agit d'un diagramme montrant les relations évolutives entre les espèces biologiques sur la base des similitudes et des différences dans les traits génétiques ou physiques ou les deux. Les nœuds et les branches forment un arbre phylogénétique. Les nœuds internes représentent les ancêtres et sont des points d'évolution lorsque, sur la base de preuves scientifiques, les chercheurs pensent qu'un ancêtre a divergé pour former deux nouvelles espèces. La longueur de chaque branche est proportionnelle au temps écoulé depuis la scission.

Connexion Évolution

Carl Woese et l'arbre phylogénétique

Dans le passé, les biologistes regroupaient les organismes vivants en cinq règnes : les animaux, les plantes, les champignons, les protistes et les bactéries. Ils ont basé le schéma organisationnel principalement sur des caractéristiques physiques, par opposition à la physiologie, la biochimie ou la biologie moléculaire, toutes utilisées par la systématique moderne. Les travaux pionniers du microbiologiste américain Carl Woese au début des années 1970 ont cependant montré que la vie sur Terre a évolué selon trois lignées, désormais appelées domaines : les bactéries, les archées et les eukaryas. Les deux premiers sont des cellules procaryotes avec des microbes dépourvus de noyaux et d'organites enfermés dans une membrane. Le troisième domaine contient les eucaryotes et comprend les micro-organismes unicellulaires (protistes), ainsi que les trois règnes restants (champignons, plantes et animaux). Woese a défini Archaea comme un nouveau domaine, ce qui a abouti à un nouvel arbre taxonomique (Figure 1.17). De nombreux organismes appartenant au domaine Archaea vivent dans des conditions extrêmes et sont appelés extrêmophiles. Pour construire son arbre, Woese a utilisé des relations génétiques plutôt que des similitudes basées sur la morphologie (forme).

Woese a construit son arbre à partir d'un séquençage comparatif universel de gènes qui sont présents dans chaque organisme et conservés (ce qui signifie que ces gènes sont restés essentiellement inchangés tout au long de l'évolution). L'approche de Woese était révolutionnaire car la comparaison des caractéristiques physiques est insuffisante pour différencier les procaryotes qui semblent assez similaires malgré leur énorme diversité biochimique et leur variabilité génétique (Figure 1.18). La comparaison des séquences d'ARNr a fourni à Woese un dispositif sensible qui a révélé la grande variabilité des procaryotes, et qui a justifié la séparation des procaryotes en deux domaines : les bactéries et les archées.

Branches d'études biologiques

La portée de la biologie est large et contient donc de nombreuses branches et sous-disciplines. Les biologistes peuvent poursuivre l'une de ces sous-disciplines et travailler dans un domaine plus ciblé. Par exemple, la biologie moléculaire et la biochimie étudient les processus biologiques au niveau moléculaire et chimique, y compris les interactions entre les molécules telles que l'ADN, l'ARN et les protéines, ainsi que la façon dont elles sont régulées. La microbiologie, l'étude des micro-organismes, est l'étude de la structure et de la fonction des organismes unicellulaires. C'est une branche assez large elle-même, et selon le sujet d'étude, il y a aussi des physiologistes microbiens, des écologistes et des généticiens, entre autres.

Connexion carrière

Médecin légiste

La science médico-légale est l'application de la science pour répondre à des questions liées à la loi. Les biologistes ainsi que les chimistes et les biochimistes peuvent être des médecins légistes. Les médecins légistes fournissent des preuves scientifiques à utiliser devant les tribunaux, et leur travail consiste à examiner les traces de matériaux associés aux crimes. L'intérêt pour la science médico-légale a augmenté au cours des dernières années, peut-être en raison d'émissions télévisées populaires mettant en vedette des scientifiques légistes sur le tas. En outre, le développement de techniques moléculaires et la création de bases de données ADN ont élargi les types de travail que les scientifiques judiciaires peuvent effectuer. Leurs activités professionnelles sont principalement liées aux crimes contre les personnes tels que le meurtre, le viol et les agressions. Leur travail consiste à analyser des échantillons tels que les cheveux, le sang et d'autres fluides corporels, ainsi qu'à traiter l'ADN (figure 1.19) trouvé dans de nombreux environnements et matériaux différents. Les médecins légistes analysent également d'autres preuves biologiques laissées sur les scènes de crime, telles que des larves d'insectes ou des grains de pollen. Les étudiants qui souhaitent poursuivre une carrière en sciences médico-légales devront probablement suivre des cours de chimie et de biologie ainsi que des cours intensifs de mathématiques.

Un autre domaine d'études biologiques, la neurobiologie, étudie la biologie du système nerveux, et bien qu'il s'agisse d'une branche de la biologie, il s'agit également d'un domaine d'études interdisciplinaire connu sous le nom de neurosciences. En raison de sa nature interdisciplinaire, cette sous-discipline étudie différentes fonctions du système nerveux en utilisant des approches moléculaires, cellulaires, développementales, médicales et informatiques.

La paléontologie, une autre branche de la biologie, utilise des fossiles pour étudier l'histoire de la vie (figure 1.20). La zoologie et la botanique étudient respectivement les animaux et les plantes. Les biologistes peuvent également se spécialiser en tant que biotechnologues, écologistes ou physiologistes, pour ne citer que quelques domaines. Ceci n'est qu'un petit échantillon des nombreux domaines que les biologistes peuvent explorer.

La biologie est le point culminant des réalisations des sciences naturelles depuis leur création jusqu'à aujourd'hui. Fait intéressant, c'est le berceau des sciences émergentes, telles que la biologie de l'activité cérébrale, le génie génétique des organismes personnalisés et la biologie de l'évolution qui utilise les outils de laboratoire de la biologie moléculaire pour retracer les premiers stades de la vie sur Terre. Une analyse des gros titres de l'actualité, qu'il s'agisse de reportages sur les vaccinations, une espèce nouvellement découverte, le dopage sportif ou un aliment génétiquement modifié, montre à quel point la biologie est active et importante dans notre monde quotidien.

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    • Auteurs : Mary Ann Clark, Matthew Douglas, Jung Choi
    • Éditeur/site Web : OpenStax
    • Titre du livre : Biologie 2e
    • Date de parution : 28 mars 2018
    • Lieu : Houston, Texas
    • URL du livre : https://openstax.org/books/biology-2e/pages/1-introduction
    • URL de la section : https://openstax.org/books/biology-2e/pages/1-2-themes-and-concepts-of-biology

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    Plans de cours

    J'ai compilé divers plans de cours et feuilles de travail pour les unités couvertes dans la plupart des cours de biologie de base. Vous êtes libre de les utiliser pour vos propres cours. La plupart du contenu n'est pas votre plan de cours traditionnel (où vous avez des objectifs, des ressources et des capteurs d'attention) mais est simplement une feuille de travail prête à être distribuée à vos étudiants. Vous ne trouverez pas les corrigés car les étudiants utiliseront ce site pour faire des copies des devoirs qu'ils ont perdus ou manqués.

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    Les leçons sont organisées par THÈME, voir la liste du menu qui dit “feuilles de travail par sujet.”

    Anatomie (Dissections)

    Cette page contient diverses dissections d'animaux couramment observés dans un cours de biologie de base : calmar, grenouilles, cochon fœtal, écrevisses, ver de terre, rat, planaire et poisson.

    Échantillon : Anatomie externe de la grenouille - pattes, yeux, structures buccales, premier jour de la dissection

    Méthode scientifique

    Vous trouverez ici diverses expériences et leçons qui servent souvent de concepts d'introduction. Les élèves apprennent à observer, à recueillir des données, à concevoir des expériences et à analyser des tableaux et des graphiques. Sont également incluses des expériences simples qui peuvent être réalisées sur une courte période (1 à 8211 2 jours) qui illustrent les méthodes utilisées en science. Cette page contient également des leçons liées à l'utilisation du microscope et de ses composants.

    Échantillon : Animaux éponge – laboratoire rapide utilisant des capsules et de l'eau (jouets) pour collecter des données sur la vitesse de croissance des « animaux »

    Cellules

    Les feuilles de travail comprennent l'anatomie de la cellule (plante, animal, bactérie) ainsi que les laboratoires liés à la cellule (cellule de joue, cellule d'oignon). Sont inclus les processus cellulaires, tels que la mitose et la diffusion.

    Exemple : Coloration de cellules animales – coloriez une cellule animale typique

    Évolution et taxonomie

    Ressources pour l'enseignement de l'évolution, comprend plusieurs simulations et organisateurs graphiques. La section taxonomie contient de nombreuses clés dichotomiques pour aider à enseigner comment les biologistes identifient les organismes. Les pages de phylogénie traitent du regroupement et de la désignation des organismes.

    Exemple : Carte conceptuelle de l'évolution - organisateur graphique sur la théorie de l'évolution, les élèves remplissent les termes

    La génétique

    De nombreuses feuilles de travail pour que les étudiants pratiquent les carrés de barquette. Il existe également des laboratoires qui illustrent la probabilité et comment comparer les données réelles aux données attendues. La section comprend également des concepts liés à l'ADN et à la méiose.

    Exemple : analyse de l'ADN - simuler la recombinaison de l'ADN à l'aide de bouts de papier et de séquences

    Phyla

    Cette page est une compilation de divers groupes d'animaux, tels que les arthropodes, les oiseaux et les mammifères. La plupart sont des feuilles de travail qui se concentrent sur l'anatomie et les adaptations. Cette page comprend également une section sur le Royaume Protista.

    Echantillon : Sponge Coloring – anatomie de l'éponge, colorez les structures selon les instructions

    Les plantes

    Section couvrant les bases de la botanique telles que l'anatomie et la reproduction des plantes. Il existe également plusieurs expériences liées aux plantes et à la photosynthèse.

    Exemple : Simulation de photosynthèse - mesurez les taux de production d'ATP tout en modifiant l'intensité lumineuse et les niveaux de CO2

    Écologie

    Comprend de nombreuses feuilles de travail sur le réseau trophique et la terminologie de l'écologie (population, communauté, biomes..ect). Comprend également une section liée aux questions environnementales (pollution, surpopulation..etc).

    Échantillon : Owl Pellets – disséquer les boulettes de chouette, reconstruire des squelettes et créer un réseau trophique.


    Buts et objectifs pédagogiques

    Les objectifs cognitifs sont conçus pour accroître les connaissances d'un individu. Beaucoup se réfèrent à la taxonomie des objectifs cognitifs de Bloom, créée par Benjamin Bloom et ses collaborateurs dans les années 1950.

    • À partir d'une description d'une planète, l'élève sera capable d'identifier cette planète, telle qu'elle est démontrée verbalement ou par écrit.
    • L'étudiant sera capable d'évaluer les différentes théories de l'origine du système solaire comme le démontre sa capacité à comparer et discuter verbalement ou par écrit des forces et faiblesses de chaque théorie.

    Bloom décrit plusieurs catégories d'apprentissage cognitif :

    Montagne créée par Starder, originale sur https://freedesignfile.com/author/starder/ . Toutes les autres parties créées par l'auteur. Hiérarchie originale de Bloom en 1956

    Les objectifs cognitifs sont conçus pour accroître les connaissances d'un individu. Les objectifs cognitifs se rapportent aux compréhensions, à la prise de conscience, aux idées (par exemple, « Etant donné la description d'une planète, l'élève sera en mesure d'identifier cette planète, telle qu'elle est démontrée verbalement ou par écrit, avec une précision de 100 %. » ou « L'élève sera capable de d'évaluer deux théories différentes de l'origine du système solaire comme le démontre sa capacité à comparer et à discuter verbalement ou par écrit les forces et les faiblesses de chaque théorie. »). Cela comprend le rappel de connaissances ou d'informations, la compréhension ou la compréhension conceptuelle, la capacité d'appliquer des connaissances, la capacité d'analyser une situation, la capacité de synthétiser des informations à partir d'une situation donnée, la capacité d'évaluer une situation donnée et la capacité de créer quelque chose de nouveau. .

    En partant des connaissances factuelles de base, les catégories progressent par la compréhension, l'application, l'analyse, la synthèse et l'évaluation.

    • Connaissances - Se souvenir ou se souvenir d'informations.
    • Compréhension - La capacité à tirer un sens de l'information.
    • Application - La capacité d'utiliser l'information.
    • Analyse - La capacité de diviser l'information en plusieurs parties pour mieux la comprendre.
    • Synthèse - La capacité de rassembler des matériaux pour créer quelque chose de nouveau.
    • Évaluation - La capacité de vérifier, de juger et de critiquer les documents.

    Dans les années 1990, Lorin Anderson, un ancien élève de Bloom, avec David Krathwohl, l'un des partenaires d'origine de Boom, ont travaillé à la révision de la taxonomie d'origine. La taxonomie d'Anderson et Krathwohl a été publiée en 2001 dans le livre "A Taxonomy for Learning, Teaching, and Assessing: A Revision of Bloom's Taxonomy of Educational Objectives".

    Image créée par l'auteur, couverte par la licence CC de ce site. Hiérarchie originale et révisée de Bloom

    Notez que dans la taxonomie révisée, la synthèse et l'évaluation sont inversées. De plus, les verbes sont utilisés à la place des noms pour impliquer l'action que l'on prend à chaque niveau.

    • Se souvenir - Utiliser la mémoire pour se rappeler des faits et des définitions.
    • Comprendre - Construire du sens à partir de l'information.
    • Appliquer - Utiliser des procédures pour effectuer une tâche.
    • Analyser - Briser les matériaux en parties pour déterminer les structures et les relations.
    • Évaluer - Faire des jugements basés sur la vérification par rapport à des critères donnés.
    • Créer - Assembler des matériaux pour former un produit unique.

    Que vous aimiez la taxonomie originale ou révisée, il existe des verbes clés pour chaque niveau que vous pouvez utiliser lors de la rédaction d'objectifs cognitifs.


    Introduction au laboratoire de microscope

    “Micro” fait référence à minuscule, “scope” fait référence à voir ou regarder à. Les microscopes sont des outils utilisés pour agrandir des images de petits objets afin qu'ils puissent être étudiés. Le microscope optique composé est un instrument contenant deux lentilles, qui grossit, et une variété de potards à régler (focus) l'image. Parce qu'il utilise plus d'une lentille, il est parfois appelé microscope composé en plus d'être considéré comme un microscope optique. Dans ce laboratoire, nous apprendrons comment utiliser et manipuler correctement le microscope.

    Objectifs – Les étudiants seront capables de :

    • Démontrer les procédures appropriées utilisées pour utiliser correctement le microscope optique composé.
    • Préparez et utilisez un support humide.
    • Déterminer le grossissement total du microscope.
    • Expliquez comment manipuler correctement le microscope.
    • Décrire les changements dans le champ de vision et la lumière disponible lors du passage d'une puissance faible à élevée à l'aide du
      microscope optique composé
    • Expliquez pourquoi les objets doivent être centrés dans le champ de vision avant de passer d'une puissance faible à une puissance élevée à l'aide du microscope optique composé.
    • Expliquez comment augmenter la quantité de lumière lors du passage d'une puissance faible à élevée à l'aide du microscope optique composé.
    • Expliquez la procédure appropriée pour la mise au point à faible et à haute puissance à l'aide du microscope optique composé.

    Le processus connu sous le nom de montage humide peut être utilisé pour préparer un échantillon sur une lame qui peut être visualisée avec un microscope optique composé pour produire une image agrandie.


    Buts d'apprentissage

    Avoir de bons objectifs d'apprentissage (également appelés « objectifs d'apprentissage » ou « résultats d'apprentissage ») est essentiel pour adopter une approche de l'éducation fondée sur des données probantes. Cela signifie que les membres du corps professoral définissent les objectifs d'apprentissage des programmes et des cours individuels en termes opérationnels de ce que les étudiants devraient être capables de faire s'ils apprenaient ce que le corps professoral du département aimerait qu'ils fassent. Ces objectifs devraient inclure TOUT ce que le corps professoral espère que les étudiants apprendront, des concepts au vocabulaire en passant par les compétences spécialisées et les habitudes mentales. L'établissement d'objectifs clairs éclaire la conception du programme d'études, l'enseignement et les méthodes d'évaluation.

    Créer et utiliser des objectifs d'apprentissage

    Articles CWSEI et CU-SEI sur les objectifs d'apprentissage

    Exemples d'objectifs d'apprentissage

    Objectifs d'apprentissage/Exemples d'objectifs
    Bons exemples d'objectifs d'apprentissage - développés par les départements impliqués dans les initiatives d'éducation scientifique à l'UBC et à l'Université du Colorado [chimie, informatique, sciences géologiques, sciences de la vie, physique et statistiques].

    Objectifs d'apprentissage - Département d'écologie et de biologie évolutive (EBIO, CU Boulder)
    Ces objectifs décrivent ce que les majors EBIO devraient être capables de faire et de savoir une fois diplômés. Il existe un ensemble de 12 objectifs centraux dans trois domaines : métacognitif, processus et contenu. La faculté a développé des diagrammes en étoile uniques pour montrer les relations entre les objectifs centraux et les sous-objectifs, et est en train de visualiser comment les cours individuels s'alignent sur ces diagrammes. Voici le résultat pour un cours : objectifs d'apprentissage pour EBIO-3080 : biologie évolutive

    Objectifs d'apprentissage - Informatique
    Objectifs d'apprentissage développés pour 5 cours d'informatique de l'UBC.

    Objectifs d'apprentissage - Introduction à la physique moderne
    Il s'agit d'un ensemble complet d'objectifs d'apprentissage pour Physique 250, Introduction à la physique moderne, un cours de 2e année pour les étudiants du programme de génie physique à l'UBC. Ces objectifs d'apprentissage ont été compilés par Louis Deslauriers et Carl Wieman.

    Objectifs d'apprentissage - Électricité et magnétisme de la division supérieure (CU Boulder)
    Il s'agit d'un ensemble complet d'objectifs d'apprentissage pour la physique 3310, Principes de l'électricité et du magnétisme 1, un cours de 3e année principalement destiné aux étudiants se spécialisant en physique à l'Université du Colorado - Boulder. Ces objectifs d'apprentissage ont été compilés par Steve Pollock et Stephanie Chasteen avec la contribution intensive de nombreux professeurs du département de physique. Des personnes d'autres départements ont fait remarquer que les objectifs d'apprentissage à l'échelle du cours sont largement pertinents et pourraient être adaptés à de nombreux autres domaines.

    Objectifs d'apprentissage - Laboratoire d'introduction à la physique (Cornell)
    Un ensemble d'objectifs d'apprentissage (buts) développés par Natasha Holmes pour la séquence d'introduction au laboratoire de physique à l'Université Cornell. Comprend des détails sur 5 objectifs d'apprentissage à l'échelle du cours : 1. Recueillir des données et réviser une procédure expérimentale de manière itérative et réflexive, 2. Évaluer le processus et les résultats d'une expérience de manière quantitative et qualitative, 3. Étendre la portée d'une enquête, que les résultats soient obtenus ou non. comme prévu, 4. Communiquer le processus et les résultats d'une expérience, et 5. Mener une expérience de manière collaborative et éthique.

    L'expérience du département d'informatique de l'UBC Remarque : la plupart de ces informations sont très pertinentes pour les autres départements

    Développer des objectifs d'apprentissage 101
    Comment développer des objectifs d'apprentissage pour un cours établi : le modèle informatique. Un document que Beth Simon a préparé et qui décrit le processus réussi que le département d'informatique de l'UBC a suivi pour établir des objectifs d'apprentissage dans plusieurs cours.

    Suivi de l'évolution des objectifs d'apprentissage - L'expérience de Steve Wolfman (version 1 page, version 3 pages)
    Récit écrit par Steve Wolfman sur la trajectoire qu'ils ont suivie pour développer des objectifs d'apprentissage pour CPSC 101.

    Un aperçu du processus de création d'objectifs d'apprentissage
    Scénario d'une discussion de jeu de rôle entre Steve Wolfman et STLF Beth Simon. Il tente de reproduire et de donner une idée du processus utilisé par le département d'informatique de l'UBC pour créer des objectifs d'apprentissage pour leurs cours. Ils ont souvent commencé par examiner une question d'examen précédemment utilisée en classe - et l'ont utilisée pour stimuler la discussion et affiner les objectifs réels que le corps professoral avait pour les étudiants qui suivaient le cours. La discussion est modélisée à partir d'une question d'examen utilisée dans CPSC 101 (un cours pour les non-majors) à l'été 2006.

    Vous trouverez ci-dessous le catalogue complet des ressources du site sur les objectifs d'apprentissage si vous souhaitez aller plus loin.


    "Un objectif sans plan n'est qu'un souhait" - Antoine de Saint-Exupéry

    Les résultats d'apprentissage positifs sont l'objectif souhaité pour tout programme d'apprentissage. However, in order to ensure that this happens, taking a structured approach to designing learning plans becomes essential. Learning objectives and learning activities are two crucial pieces of ammunition in the eLearning provider's arsenal. They have a role in making lessons engaging and fruitful. Learning objectives and learning activities might seem like two sides of the same coin that ultimately have the same objective, that to enable better learning, but they are also vastly different. In this article, we will discuss the learning objectives vs learning activities premise, as well as understand the importance of both.

    The What And Why Of "Learning Objectives"

    Having clear learning objectives is the first and perhaps "the" most important tenet for designing a great eLearning course. Learning objectives describe the goal of the learning program and define what competencies the learners have to achieve after completing the program. Only when you have clear learning objectives can you build a structured eLearning module and design learning activities that make learning an engaging and interesting proposition.

    At the same time, it should be mentioned that learning objectives and learning goals are not the same things. Unlike learning goals which define what the learners should be able to do at the end of the learning module, learning objectives are a great deal more specific, defined, and measurable. The objectives will define in great specificity the individual elements that the learners will have to master on course completion. To put it simply, the "goal" is the destination, while the "objective" is like the road that takes you there.

    In order to define learning objectives, it is essential to have a clear idea about the learning audience and their cognitive skills. However, when defining learning objectives you do not need to include information regarding the audience base or the strategy used to develop these objectives. What, however, is important is to employ a framework such as Bloom’s Taxonomy to understand the order in which your target audience will process the information. It then becomes easier to divide the objectives into subcategories when needed, to successfully quantify them to make it measurable and to make learning less overwhelming for the learners.

    Having clearly defined learning objectives helps in better assessments and evaluations and ultimately in better learning outcomes. In order to make the learning objectives successful it is essential that these objectives are supplemented with the right tools. This brings us to the second part of this article – learning activities.

    The What And Why Of "Learning Activities"

    Learning activities are the resources that help in achieving the learning objectives of an eLearning program. It is only when a learning program is engaging and immersive that it will promote better learning. Learning activities motivate a learner to participate more actively in a learning program. There is a vast number of ways in which learning activities are being incorporated in the eLearning program. Engaging learning activities can turn dull and cognitively heavy learning modules into interesting and meaningful learning experiences.

    In order to be effective, learning activities have to account for the experience level of the learners and identify the goals that you want to achieve with the activity. You also need to determine the optimal amount of time that you would want to spend on each particular activity to achieve the desired goals. Using storytelling, gamification, virtual learning, augmented reality, etc. to create learning activities can promote better learning. These tools can be used for creating learning activities that can be employed to reduce the cognitive load of the learners and promote better learning. However, when it comes to designing learning activities, you need to remember that much like everything else, learning activities also have to have the right context. For example, developing a game for compliance training would perhaps be less effective when compared to using an interactive infographic or quiz as the latter would be contextually more relevant.

    Using learning activities to create branching scenarios, comparative case studies, creating group collaborations via the social network, feature rich eLearning games, creating personal learning paths, etc. are just some of the learning activities that help in achieving lesson goals. Identifying what media and technology you want to use to create an effective learning activity also becomes important contributors to its effectiveness

    Using technologies such as big data can now be immensely helpful when creating learning activities. Data helps you design more personalized learning material, identify loopholes in previously created learning activities, assess which kind of activity is right for a particular module and come up with alternate activities when the effectiveness of the same is in question.

    Conclusion

    In order to use learning activities appropriately and impressively, it, therefore, becomes imperative to align these with the learning objectives. To put it quite simply, learning objectives are the guide to draw up learning activities which assist in achieving the goal for the particular lesson which collectively lead to better student engagement and learning.


    Components Of Learning Objects In Instructional Design For eLearning

    When working with learning objects, keep in mind that they are composed of the following parts:

    1. Titre.
      The title of the learning object to be used should grab learners’ attention Depuis le tout début. A catchy title will raise learners’ eagerness to learn more about the specific topic under consideration.
    2. Subtitle(s).
      Although not absolutely necessary, it’s a great idea to also add subtitles in your learning objects, as they provide learners with further information about the content of the eLearning session they are going to attend, and they set learners’ expectation of what exactly the eLearning content is going to be about.
    3. Learning objective to be covered.
      Apart from arising attention, it crucial for learners to know in advance what they will be able to achieve at the end of the eLearning course, as well as how this particular learning objective is related to the rest of the eLearning course. Keep in mind that the entire concept of working with learning objects implies that only one learning objective must be presented at a time. However, it’s a good practice to show learners how much of the entire eLearning course they have covered so far, as well as how the particular learning objects fits the “big picture”.
    4. Overview of eLearning activities.
      Provide learners with an overview of what exactly will be covered, that is presentation of theory, examples, as well as the corresponding eLearning activities for practice. Finally, it is always a good idea to provide learners with information about the temps they will need to complete the eLearning activity. This is crucial when the eLearning course is also designed with mobile learningin mind.
    5. eLearning content.
      This is the actual eLearning content to be presented to the learners for acquiring the necessary information they need to master in order to proceed to the following topic of the eLearning course.
    6. Metadata.
      This part of information has nothing to do with the learner. Metadata is information of descriptive nature, added to the file for easier retrieval purposes in case of future use. It is a necessary component in case learning object repositories, such as the MERLOT repository of learning objects, are used [1]. All Learning Management Systems used today for eLearning, have some sort of designated resource management area for learning objects, that serves as learning object repository.

    Last, but not least, learning objects have nothing to do with the instructional design approach to be used, whether behavioral, cognitive, constructivist or mixed, or with the way information and eLearning activities are presented to learners. Their content may range from plain text to online presentation with audio to case studies, interactive branching scenarios and project-based learning through collaborative eLearning activities. Whether in text or in multimedia format, this makes no difference as long as they cover a single learning objective of the eLearning course. The variety of alternative media they can be presented with, also makes them ideal for adaptive presentation of content in eLearning.

    4 Tips To Use Learning Objects In Instructional Design For eLearning

    Here are some practical tips to follow in order to design and develop effective learning objects.

    1. Make them small.
      Always have in mind that learning objects are reusable online resources. Make them as small as possible in order to be used again and again and to fit a variety of eLearning courses. Making them small and to the point, that is significative, also means that it will be easier for learners to assimilate the information presented and stay focused to the intended learning goal.
    2. Make the information section either completely context-free or very context-specific.
      Despite the fact that we all agree on the importance of context in learning, surprisingly enough, there are two approaches you can follow with learning objects. Either make them completely context-free, by isolating the information to be presented from the context to be applied, for reusability purposes, or create multiple versions of the same learning object, each one very context-specific in accordance to the needs of the specific publicyou are addressing to. If time and budget allows, I would strongly advise for the second option.
    3. Set lower-level learning objects as prerequisites for higher-level ones.
      Set learning objects of lower-level cognitive processes such as remembering and understanding as prerequisite requirements in order for the eLearning course to allow learners to proceed to other learning objects covering higher-level order skills such as applying, analyzing, synthesizing, evaluating and creating. This gives learners the opportunity to keep practicing already acquired knowledge and guarantees that they have mastered lower-level learning objectives before proceeding to more advanced ones. Human cognition is a well-structured process, and so your eLearning content should be.
    4. Offer variety by creating multiple examples of learning objects for the same learning objective.
      Developing extra learning objects for the same learning objective to be covered each time you revise your eLearning course may prove to be a good practice. Especially for an instructional design for eLearning based on a cognitive approach, this may be quite helpful as your learners will definitely need extra practice of prerequisite knowledge they should have, in most cases for revision purposes, before being presented with higher-order learning objects. Instead of presenting them with the same eLearning content they have already attended, surprise them and offer them variety. They will really appreciate it and you will enrich you eLearning course in a process of ongoing improvement.

    Get used to the idea of thinking about you instructional design for eLearning in terms of learning objects. Use the above tips to create effective and reusable eLearning courses, taking advantage of the opportunity to enrich your eLearning course each time you revise it, maximizing at the same time your learners’ satisfaction from their eLearning experience.

    Want to learn more about different approaches of Instructional Design for eLearning? Do you perceive behaviorism as old-fashioned and by no means applicable in today’s digitalized world? Read the article Behaviorism In Instructional Design For eLearning: When And How To Use to find out all you need to know about behaviorism in instructional design for eLearning, as well as in which cases it may be the most appropriate instructional design approach for your eLearning course.


    Buts et objectifs pédagogiques

    Affective objectives are designed to change an individual's attitude, choices, and relationships.

    • Given the opportunity to work in a team with several people of different races, the student will demonstrate a positive increase in attitude towards non-discrimination of race, as measured by a checklist utilized/completed by non-team members.

    Krathwohl and Bloom created a taxonomy for the affective domain that lists levels of commitment (indicating affect) from lowest to highest.

    Image créée par l'auteur, couverte par la licence CC de ce site. Domaine affectif

    The levels are described as follows:

    Affective Domain Hierarchy
    Niveau Définition Exemple
    Receiving Being aware of or attending to something in the environment. Individual reads a book passage about civil rights.
    Responding Showing some new behaviors as a result of experience. Individual answers questions about the civil rights book, reads another book by the same author, another book about civil rights, etc.
    Valuing Showing some definite involvement or commitment. The individual demonstrates this by voluntarily attending a lecture on civil rights.
    Organization Integrating a new value into one's general set of values, giving it some ranking among one's general priorities. The individual arranges a civil rights rally.
    Characterization by Value Acting consistently with the new value. The individual is firmly committed to the value, perhaps becoming a civil rights leader.

    Here are key verbs for each level you can use when writing affective objectives:


    Voir la vidéo: - Emergence de la psychologie cognitive (Août 2022).