Introduction
Le séquence MITIC décrite dans cet article est présentée à deux classes de 9VG du collège du Mottier au Mont-sur-Lausanne. Elle s'inscrit dans le cadre du cours de la discipline des Sciences de la Nature sur le thème de la cellule.
Cette séquence sera présentée aux élèves au milieu de la séquence d'enseignement sur le chapitre "L'unité du Vivant" qui traite des cellules animales et végétales.  Le but de cette séquence est de faciliter l'appropriation du monde microscopique en analysant une image prise au microscope afin de mettre en évidence les organites d'une cellule animale.

Concernant le déroulement de la séquence, les élèves commenceront par observer au microscope des cellules de l'épithélium buccal. Puis, ils traiteront les photos prises (Ipad/téléphone portable) de leur observation à l'aide de l'application PicCollage. Ceci en vue de l'annoter et de mettre en évidence une cellule et les organites de cette dernière. Je prévois d'utiliser 2 périodes complètes pour cette activité en tenant compte du temps de préparation de l'échantillon, d'observation et d'appropriation de l'application par les élèves.

Utilité du numérique
Les avantages principaux d'utiliser le numérique au cours de cette séquence d'enseignement sont d'une part l'aspect ludique de la tâche et d'autre part l'obtention d'une image scientifique de qualité annotée sans passer par l'intermédiaire d'un dessin. En effet, l'utilisation de l'Ipad/téléphone portable par les élèves peut être perçu comme un jeu, car non quotidienne à l'école.  De cette manière, certains élèves ne se rendent pas compte qu'ils mobilisent un savoir et entrent, de ce fait, dans l'activité beaucoup plus rapidement. Les fonctionnalités de PicCollage permettent d'obtenir un résultat final de qualité rapidement. L'utilisation d'un logiciel de traitement d'image permet également de manipuler celle-ci en vue de se l'approprier. Souvent, il est compliqué pour l'élève d'expliquer ce qu'il perçoit à travers les oculaires de son microscope ce qui donne naissance à des incompréhensions. L'élève n'arrive pas à transposer la théorie à ce qu'il observe. De plus,  comme l'image n'est pas palpable, il est difficile pour l'enseignant de les guider. Ce qui n'est pas le cas avec une image sur laquelle l'élève peut montrer distinctement ce qu'il souhaite.

De plus, de travailler avec un outil numérique afin d'annoter une photo permet deux avantages. Premièrement, si l'élève commet un erreur, cette dernière peut être rapidement corrigée sans avoir besoin de tout effacer, comme cela est le cas avec un dessin scientifique. Deuxième, le résultat obtenu est propre et clair.  L'image peut ensuite être facilement insérée dans un rapport scientifique.

Finalement, un dernier point intéressant avec l'utilisation des MITIC dans cette séquence concerne la relation que l'élève entretient avec le savoir. Par le fait de se retrouver seul face à une image à annoter, il entretient un lien direct avec ses connaissances sans l'intermédiaire de l'enseignant. Dans la même idée, la posture de l'enseignant change. Il n'a plus le rôle central de transmetteur des savoirs, mais guident les élèves dans leur appropriation de ce nouveau monde du microscopique.

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Après expérience en classe, le numérique a tenu ses promesses. Tout d’abord, j’ai pu observer que les élèves ont pris du plaisir à manipuler les images qu’ils avaient eux-mêmes prises afin de les annoter. Ils n’ont montré aucune réticence à entrer dans la tâche. Ils ont également obtenu des images de qualité dont ils étaient fiers. Comme prévu, le fait qu'ils aient pu me montrer directement leur incompréhension à partir des images qu'ils avaient obtenues a permis d'éviter un grand nombre de malentendus. Ma position de guide a été grandement facilitée de ce fait. Il me semble également que le fait de pouvoir "manipuler" la cellule directement par l'image a permis aux élèves d'intégrer plus rapidement les notions travaillées.

Les images obtenues ont pu être insérées par la suite dans un rapport qu’ils ont réalisé à l’aide de l’application de traitement de texte Page. Pour la plupart, c’était la première fois qu’ils rédigeaient un rapport dans son intégralité et de pouvoir y insérer leur production cellulaire a ajouté une plus-value à leur travail.

Veille technopédagogique
Lors des différents cours que j'avais déjà dispensés aux élèves sur la réalisation d'un dessin scientifique à partir de ce qu'ils observaient au microscope, je me suis rendue compte que cet exercice leur posait de grandes difficultés. Surtout la partie concernant la transposition sur papier de ce qu'ils observaient au microscope. Et me questionnant sur ma pratique, j'ai donc imaginé diviser en deux temps l'entraînement du dessin scientifique à partir de l’observation au microscope. Et c’est ainsi que cette séquence MITIC a été conçue. En effet, il m'est apparu que de faire dessiner aux élèves une cellules à partir de ce qu'ils auraient pu photographier à travers les oculaires du microscope faciliterait l'exercice.  Ainsi, dans un premier temps, les élèves se focaliseraient sur la compréhension de ce qu'ils sont en train d'observer du monde microscopique. Et dans un second temps, une fois le savoir acquis, les élèves pourraient réaliser un dessin scientifique en suivant les règles établies.

Mon choix s'est porté sur l'application PicCollage, car elle pouvait être installée sans problème sur les téléphones portables des élèves. Egalement, c'est une application qui nous avait été présentée lors de la didactique des Sciences de la Nature et dont j'avais trouvé le potentiel très intéressant en classe.  Finalement, un élément que je n'avais pas en tête lors de la conception est le fait que les élèves connaissaient déjà, pour la plupart, cette application. Effectivement, ils étaient plusieurs à l'utiliser fréquemment pour modifier leurs photos personnelles. Son implémentation en classe a été de ce fait grandement facilité et c'est pourquoi je favoriserai dans le futur cette application pour le traitement d'images.

Compétences enseignantes
En amont de la réalisation de cette séquence, il est indispensable de maitriser l'outil PicCollage c'est-à-dire ses différentes fonctionnalités pour l'annotation des images. De plus, il est primordial de maîtriser la prise de photo à travers les oculaires du microscope afin de pouvoir le montrer aux élèves. Dans ce but, la confection d'un adaptateur en plastique (adapté à l'objectif du téléphone portable utilisé) à partir d'un bouchon de bouteille est à prévoir (Image 1). Finalement, il est important de poser un cadre de travail clair aux élèves afin d'éviter tout débordement. Effectivement, comme les élèves auront accès à leur téléphone portable, il faut que des règles soient édictées et des sanctions prévues en cas d'abus.

La compétence sqily associée: Utiliser les ressources numériques de son environnement de travail.

Objectifs
Les objectifs disciplinaires travaillés lors de cette séquence concernent ceux relatifs à l'objectif MSN37 - Analyser l'organisation du vivant et en tirer des conséquences pour la pérennité de la vie:
- Observation et description de caractéristiques d'une cellule (paroi, membrane, cytoplasme, noyau) comme unité de base du vivant.
A l'aide de l'activité prévue, les élèves vont identifier sur une cellule de leur corps, prélevée lors d'un travail pratique, la membrane cellulaire, le noyau ainsi que le cytoplasme.

L'objectif MITIC travaillé fait référence aux apprentissages attendus de l'objectif FG 31 -
Exercer des lectures multiples dans la consommation et la production de médias et d'informations. Celui-ci est : recours aux moyens audiovisuels et informatiques adaptés à la tâche à effectuer jusqu'à la production finale, sous la rubrique "Utilisation d'un environnement multimédia".

Style pédagogique
Avant de réaliser la séquence prévue sur les cellules épithéliales, j'ai prévu d'exercer la manipulation de PicCollage avec des images "test". Je prévois, au départ, de laisser les élèves se débrouiller pour comprendre le fonctionnement de l'application. Ils auront la possibilité de s'entre-aider. Au besoin, je reprendrai certaines fonctionnalités de l'application avec les élèves au TBI afin de leur montrer comment procéder.

Il est prévu que l'activité se déroule en plusieurs phases.
Une première concerne les consignes afin de réaliser le travail pratique d'extraction de cellule de l'épithélium buccal. Durant cette partie de la leçon, j'ai une posture directive afin d'expliquer aux élèves le protocole à appliquer. C'est également lors de cette phase du travail que j'expose le déroulement de la leçon et les consignes pour l'utilisation du téléphone portable en classe.
Dans un deuxième temps, les élèves réalisent le protocole expérimental et déposent quelques cellules sur une lame de microscope. C'est également durant cette phase du travail que les élèves règlent le microscope afin d'obtenir une image nette de leur préparation.  A ce stade, ma posture change. Je suis en retrait par rapport aux élèves qui entretiennent une relation directe avec le savoir. Effectivement, le réglage du microscope est déjà connu des élèves qui doivent mobiliser leurs connaissances antérieures.
C'est lors de la troisième phase que l'utilisation des MITIC débute. Une fois une cellule identifiée au microscope, les élèves utilise leur téléphone portable pour prendre en photo leur préparation à travers les oculaires du microscope. Puis, les élèves traitent l'image à l'aide de l'application PicCollage. Leur mission est d'annoter l'image afin de mettre en évidence tout d'abord une cellule entière, puis sa membrane cellulaire, son noyau et son cytoplasme. De plus, il leur est demandé d'indiquer distinctement le grossissement utilisé pour obtenir l'image au microscope. Au cours de cette partie de la leçon, je guide les élèves pour l'annotation de l'image. En effet, c'est, pour les élèves, la première fois qu'ils doivent transposer des aspects théoriques à un objet vivant. Egalement, l'utilisation de PicCollage peut poser quelques problèmes aux élèves que je soutiens en fournissant quelques éléments concernant les fonctionnalités de l'application.
Finalement, je demande aux élèves de me transmettre l'image réalisée via leur adresse mail ou airdrop.

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Au cours de la phase "test" de l'application, je me suis rendue compte que les élèves maitrisaient très bien l'application PicCollage. Effectivement, certains d'entre eux ont l'habitude de l'utiliser afin de modifier leurs photos personnelles. Je n'ai eu aucune régulation à faire au TBI concernant l'utilisation de l'application. J'ai favorisé une régulation individuelle pour les élèves qui en avaient besoin.

Concernant l'organisation de la séquence, elle s'est déroulée comme prévue.

Evaluation
Dans mon enseignement actuel, cette activité me permettra d'observer la manière dont les élèves transposent des éléments théoriques à un objet pratique. En effet, la compréhension du monde microscopique est compliquée pour les élèves. Ceci en raison du fait qu'il est impossible pour ces derniers de manipuler concrètement ce qu'ils observent. C'est pourquoi l'idée de cette activité m'est apparue appropriée pour améliorer la figuration du monde de l'invisible chez mes élèves. A l'aide de l'image qu'ils obtiendront, il sera possible pour eux de palper un objet matériel.
Cette activité me permettra également de voir directement les incompréhensions de mes élèves. Il me sera plus aisé de les guider dans les apprentissages en m'aidant de l'image obtenue.  J'aurai ainsi la possibilité de pointer directement les éléments importants. Effectivement, la difficulté principale de l'observation d'échantillon au microscope avec les élèves reste dans l'interprétation de ce qu'ils observent. La plupart du temps, les élèves pensent percevoir une cellule, alors qu'il s'agit en réalité d'une bulle d'air ou d'une particule quelconque. En tant qu'enseignant, il est parfois compliqué de se rendre compte de l'erreur de l'élève avant de la lui faire clairement expliciter. Avec une image à disposition, les malentendus devraient disparaître.
Un dernier point intéressant de cette activité est la collecte d'images. En un temps relativement court, il est possible de comptabiliser un grand nombre d'images accessibles par tous. Cela permet d'une part de montrer la diversité des formes de cellules et faciliter la transposition et l'assimilation des éléments théoriques. D'autre part, cela permet de travailler à partir d'un support que les élèves ont eux-mêmes produit, donnant ainsi plus de sens à la matière abordée.

De manière plus concrète, afin de valider le travail des élèves, je passerai individuellement vers chacun d'eux. J'ai une classe de 11 élèves ce qui me permet de le faire sans difficulté. Cette validation me permettra de déterminer si chaque élève a bien compris la matière abordée. Une fois toutes les images obtenues, je prévois de comparer le travail de chacun afin de faire ressortir les points positifs et négatifs de chaque production. De plus, cela permet aux élèves de découvrir la diversité des formes des cellules épithéliales. C'est un point important dans l'apprentissage des élèves. En effet, ils ont tendance à penser que toutes les cellules sont identiques ce qui n'est pas le cas.

Concernant la validation des images des élèves, j'ai fait une liste des éléments devant figurer sur les productions. Tout d'abord, chaque image doit contenir le nom de l'élève, le grossissement utilisé ainsi qu'un titre. La cellule doit être légendé pour le noyau, le cytoplasme et la membrane cellulaire. Finalement, je vérifie que l'image prise soit pertinente et permette de distinguer clairement une cellule et ses organites.

Le travail certificatif de ce thème arrivera à la fin du chapitre. Il s'agira d'un travail écrit. Un des objectifs de cette évaluation est de légender de manière correcte une image d'une cellule. La séquence prévue avec l'utilisation des MTITC permet justement d'aborder et d'entraîner cet objectif.

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Cette manière de procéder afin d'aborder le monde microscopique a permis aux élèves de l'appréhender plus facilement. En effet, j'ai vu une nette amélioration chez les élèves ayant travaillé sur une photo de leur échantillon prise à travers les oculaires du microscope en comparaison de leurs camarades du semestre passé qui n'en avaient pas fait usage. De manipuler concrètement ce qu'ils avaient observé à l'aide de l'image obtenue leur a permis une comparaison facilitée avec les éléments théoriques vus en cours. J'ai observé que de produire eux-mêmes une image les a forcé à se concentrer activement afin de légender correctement la cellule. Il m'était également plus aisé de repérer les incompréhensions des élèves afin de les corriger au plus vite. Après le bilan de cette séquence, je peux affirmer qu'ils ont compris l'organisation d'une cellule et comment repérer ses différentes organites. Ceci a été encore vérifié lors des travaux pratiques suivants et lors du travail certificatif.

Voici quelques productions des élèves (Image 2). 

D’avoir élaboré en amont une liste précise de ce que je souhaitais voir figurer sur les productions des élèves m’a permis d’être efficace lors de la validation du travail de ces derniers. 

Lors de la mise en commun des images, il en est ressorti que les élèves étaient étonnés de voir autant de diversité pour un seul type cellulaire. Ayant prévu que cela serait le cas, j'ai profité de l'intervention d'un élève pour pointer cet élément important. 

Éducation aux médias
Au cours de cette activité, les élèves seront sensibilisés à la manipulation d'image à l'aide d'un outil numérique afin de rendre compte d'un résultat clair et compréhensible. Il leur faudra prendre une photo avec pertinence afin de mettre en évidence une cellule et ses organites. Cet exercice peut se révéler compliqué à réaliser pour certains élèves qui devront se reprendre à plusieurs fois afin de capturer l'image souhaitée. Cela apprend aux élèves à réfléchir aux résultats qu'ils souhaitent atteindre avant de se lancer dans une activité.
De plus, le fait de devoir envoyer une image par la suite à l'enseignante pousse les élèves à la nommer de façon claire. Cet élément est important lors de l'utilisation d'outil numérique: un fichier nommé de manière insuffisante complique sa compréhension et son traitement. Finalement,  il est possible de sensibiliser les élèves à la rédaction d'un message dans le cas où les élèves enverront leur image par mail.

J'ai prévu de transmettre oralement les consignes aux élèves. La seule information qui sera écrite au tableau est mon adresse mail pour l'envoi des mails avec la photo. 

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Il n'y a pas eu d'écart à ce qui a été prévu.

Après réflexion, je pense que pour une prochaine activité similaire, je montrerai un exemple aux élèves afin de les aider. En effet, je les ai laissé imaginer eux-mêmes la manière de présenter leur résultat. C'était un choix de ma part afin d'évaluer les élèves sur la pertinence de leur production. Je voulais également qu'ils n'aient pas de modèle afin d'éviter de recopier l'exemple sans réflexion approfondie. Toutefois, bien que l'exercice ait été concluant pour la majorité des élèves, certains ont eu de la difficulté à imaginer comment procéder. Le système idéal dans ce cas me semble être un modèle que je puisse montrer aux élèves qui en ont le plus besoin.

Planification
Cette séquence est prévue sur deux périodes. Ceci pour deux raisons. Tout d'abord, car l'activité dépend d'un travail pratique d'extraction cellulaire de l'épithélium buccal qui doit être réalisé le jour même afin d'observer des cellules fraîches. Puis, car cela permet d'avoir suffisamment de temps pour que les élèves puissent prendre la photo, la traiter et l'envoyer.

Concernant l'organisation à prévoir en amont de la séquence, il faut tout d'abord demander aux élèves s'ils ont accès à un téléphone portable durant les cours. En effet, certains élèves ne possèdent pas de téléphone portable ou n'ont pas l'autorisation de le prendre en classe. Ce sondage permet à l'enseignant de pouvoir réserver le matériel numérique nécessaire. Dans le cas de cette activité, des Ipads ont été réservés deux semaines en avance.
Un temps est également à prévoir pour que les élèves installent l'application nécessaire au traitement d'image, ici PicCollage. Pour ce faire, il est possible de demander aux élèves de l'installer chez eux entre deux cours comme devoir. Dans la même perspective, il faut pouvoir installer l'application également sur les Ipads réservés.  Dans mon cas, je me suis adressée au responsable MITIC pour connaître la démarche à suivre.

Je précise que j'ai privilégié l'utilisation des téléphones portables aux Ipads pour une raison principalement : l'installation de l'application PicCollage. En effet, il est compliqué d'installer une telle application sur les Ipads dont nous disposons au sein de mon établissement. Après discussion avec le responsable MITIC, il m'a averti que l'application que je souhaitais utiliser n'était pas facilement accessible sur les Ipads. Il a pu me l'installer sur certains Ipads dont il disposait et sur lesquels il avait le champ libre. Comme il n'en avait pas suffisamment à disposition, il m'a averti que je pouvais demander aux élèves d'utiliser leur téléphone portable pour une telle activité. En tant qu'enseignant, nous avons la possibilité de demander aux élèves d'installer n'importe quelle application à des fins pédagogiques.

Les difficultés principales que les élèves vont rencontré, à mon avis, sont l'utilisation du microscope et la légende de la cellule. Pour l'utilisation du microscope, il est effectivement parfois compliqué pour les élèves de trouver le focus pour que l'image soit nette. Nous avons déjà exercé la manipulation du microscope avec l'observation de globules rouges. J'avais également demandé aux élèves de réaliser une marche à suivre afin de faire le focus. Ceci en vue de les aider lors des travaux pratiques suivants. En cas de problème, les élèves auront donc la possibilité de revenir sur leur marche à suivre afin de se rappeler comment procéder. Sur l'image ci-dessous (Image 3), vous trouverez des exemples de marches à suivre écrites par les élèves.

La deuxième difficulté probable des élèves concerne la transposition de la théorie à ce que qu'ils observent. Comme mentionné précédemment, c'est un exercice compliqué pour les élèves. Un document du classeur de Sciences, la fiche S24-14 du chapitre Unité du vivant, est à disposition des élèves pour réaliser l'exercice. En cas de difficulté, je prévois de passer individuellement dans les rangs afin d'aider les élèves. Je nous souhaite pas leur donner la réponse, mais plutôt pointer les éléments de leur feuille de théorie en faisant le plus de parallèles possibles avec ce qu'ils observent. Plus précisément, les élèves auront certainement de la peine à "compartimenter" la cellule afin d'identifier chaque partie de cette dernière. Je prévois d'utiliser l'image qu'ils auront produite pour les pousser à mettre en couleur ce qu'ils observent pour ceux qui en ressentent le besoin. Surtout dans le cas du noyau cellulaire qui est parfois difficile à repérer voir inexistant sur certaines images.


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Pour l'installation de l'application sur les portables des élèves, nous avons pu la réaliser pendant la phase de test. Toutefois, la possibilité de le faire comme devoir me paraît également totalement envisageable.

Je me suis rendue compte après la mise en oeuvre de la séquence, que d'avoir des Ipads pour tous les élèves aurait été l'idéal. Mon choix d'utiliser le portable a été motivé pour des raisons techniques et je ne pouvais pas faire autrement pour cette fois-ci. Mais les Ipads permettent une meilleure prise en main de l'application et de l'annotation des images. Comme l'écran est plus grand, il est plus aisé pour les élèves de manipuler la photo.

Concernant les difficultés des élèves, la manipulation du microscope s'est très bien déroulée et n'a posé de problème à personne. Par contre, la transposition de la théorie a posé quelques soucis à certains élèves. Le contraire aurait été étonnant. C'est un exercice très compliqué et c'était même l'objectif de la séquence. Par contre, le fait de travailler directement sur l'image à grandement aider les élèves à mieux appréhender ce qu'ils observaient. De plus, il m'était beaucoup plus facile de réguler les erreurs des élèves ou de les guider. Mon idée de faire passer en couleur certaines parties de la cellule n'a pas été nécessaire. Par contre, certains élèves se sont aidés en entourant le noyau de la cellule parfois difficile à voir. Ceci est la cas de la production de l'élève ci-dessous (Image 4).

Déroulement
Le déroulement se fait en plusieurs temps. J'ai commencé par expliquer aux élèves le déroulement de la leçon. Les conditions pour que l'activité se déroule dans le calme et la bonne entente ont également été explicitées. Puis, les consignes ont été présentées aux élèves afin de leur expliquer la manière de procéder pour isoler des cellules de l'épithélium buccal. Les élèves ont réalisé ensuite le travail pratique et ont cherché à l'aide du microscope une ou plusieurs cellules. Une fois le champ focal réglé, les élèves m'ont fait valider leur préparation avant de prendre une photo de ce qu'ils observaient. Ceci afin que je sois certaine qu'ils aient de la matière pour l'annotation future. A ce stade, les élèves ont commencé l'utilisation de l'outil numérique en prenant tout d'abord la photo de l'échantillon à travers les oculaires du microscope. Une fois la photo obtenue, ils ont utilisé l'application PicCollage afin d'annoter l'image à l'aide de flèches et de zone de texte.  Je leur ai demandé d'indiquer clairement où se situent la membrane cellulaire, le cytoplasme et le noyau sur une des cellules. De plus, ils ont ajouté le grossissement utilisé ainsi que leur nom sur l'image.  A la fin de la séance, les élèves m'ont envoyé l'image réalisée soit par mail, ou via airdrop. 

Comme indiqué précédemment, l'idéal aurait été de travailler uniquement avec des Ipads. En effet, j'ai remarqué que pour certains élèves l'écran de leur téléphone était trop petit afin qu'ils soient précis avec leurs doigts pour légender l'image. 

Sinon, les élèves et moi-même avons eu du plaisir à réaliser cette séquence. Je prévois de l'intégrer de manière durable à ma pratique professionnelle lorsque j'aborderai ce thème. De plus, je prévois également d'utiliser l'application PicCollage dans d'autres cours de Sciences. Je pense notamment aux séances de dissection. Il serait très intéressant de faire des clichés à plusieurs instants de la progression de la dissection afin de mettre en évidence les éléments importants de cette dernière.