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L`AUTONOMIE Comment rendre les élèves de terminale STL plus

1. autonomie des l ves en s ance de travaux pratiques En microbiologie certains sch mas sont incomplets mais diminution du nombre de questions pos es et diminution du nombre d erreurs de manipulation En biochimie certains sch mas sont incomplets mais apr s correction de ces erreurs les l ves s av rent tre tr s autonomes au niveau des manipulation Il est vident comme nous l avons fait remarquer plus haut que dans les premiers temps les sch mas des l ves ne sont pas parfaits C est l enseignant de corriger progressivement ces erreurs et d aider ainsi l l ve travailler personnellement afin qu il devienne l acteur des apprentissages propos s en s ance de travaux pratiques Cette derni re strat gie de sch matisation des consignes par l l ve semble tre la mieux adapt e pour l appropriation du protocole par l l ve et ainsi l acquisition de l autonomie 29 Conclusion D apr s l analyse effectu e pr c demment nous pouvons conclure que le manque d autonomie de nos l ves de terminale en travaux pratiques provient essentiellement de la mauvaise appropriation du protocole tout aussi bien pour les travaux pratiques de microbiologie que pour ceux de biochimie Cette mauvaise appropriation du protocole est due un probl me au niveau de la lecture du protocole d o une incompr hension de ce dernier Le probl me de lecture n est pas sp cifique
2. B C D F bain marie Tous les l ves l exception de l l ve D ont manipul correctement et de mani re autonome 23 Comportement apr s la manipulation Observations Nombre d l ves Extr mement longue les j l ves n ont pas rendu leur R daction du compte rendu Tous compte rendu en fin de s ance Faut il tenir compte du fait qu on ait redilu le PNPP o La majorit Questions et pour calculer sa P concentration incompr hensions Qualit du compte rendu Courbes mal trac es Difficult faire le lien entre ce qu ils ont fait et le compte 5 rendu 111 2 2 2 Analyse Tous les l ves except l l ve D ont t tr s autonomes au niveau des manipulations La seule erreur que quatre d entre eux ont commis porte sur le positionnement des tubes au bain marie tubes mal align s ce qui aurait pu entra ner une erreur quant l ajout d enzyme mais cette erreur a t corrig e avant qu ils ne d marrent la cin tique En effet j ai souhait contr ler leur poste avant qu ils ne d butent la cin tique Les l ves ont manipul rapidement n ont pas fait d erreur bien que les TP d enzymologie n cessite une grande rigueur d organisation Le fait de sch matiser la manipulation avec eux les a incit lire le protocole beaucoup plus attentivement que ce qu ils auraient fait Ils ont effectu we lecture active en effet ils ont r
3. Ces analyses permettent d entreprendre les corrections n cessaires pour viter Palt ration du vin Les contr les ne s arr tent pas seulement la r colte et la vinification mais concernent galement la conservation et la stabilisation des vins 52 Annexe 1 Mesure de la densit Remplir une prouvette de 250mL de mo t tudier Laisser reposer pour que le mo t se clarifie Introduire le densitom tre en ne touchant pas les parois Les mustim tres utilis s expriment en g n ral la densit 15 4 1l ne sont exactes que lorsque la temp rature est de 15 C Annexe 2 Principe du dosage du glucose fructose L hexokinase catalyse la phosphorylation du glucose et du fructose par l ATP Les produits obtenus sont le glucose 6 phosphate G6P et le fructose 6 phosphate F6P HK Glucose ATP G6P ADP Fructose ATP F6P ADP Dans un premier temps le G6P est oxyd en gluconate 6 P par le nicotinamide ad nine dinucl otide phosphate NADP en pr sence de l enzyme glucose 6 phosphate d shydrg nase G6PDH La quantit de NADPH produit correspond la quantit de G6P et donc celle du glucose G6PDH G6P NADP gluconate 6 P NADPH H Le NADPH pr sentant un maximum d absorption 340 nm est dos au spectrophotom tre Lorsque cette r action est termin e le F6P est transform en G6P sous l action de la phosphoglucose isom rase PGI PGI F6P G6P Le glucose 6
4. Ces consignes orales pr sentent deux avantages elles indiquent l l ve quels sont les points de la manipulation qui pourraient lui poser probl me et ce sans lui m cher le travail et elles Pincitent une lecture approfondie du protocole afin d aller chercher les informations compl mentaires De plus nous avons pu constater que certains d entre eux refusent notre aide g n reuse parce qu ils ont l impression que l adulte veut tout ma triser y compris leur 11 fa on personnelle de travailler leurs habitudes c est pourquoi le fait de ne donner que de simples pistes permet l l ve de se sentir plus libre quant sa fa on de travailler L aide des l ves dans l acquisition de l autonomie passe donc par Un apprentissage m thodique e la lecture du protocole distinction entre la partie informative et la partie injonctive et rep rage des diff rentes phases de manipulation pour l appropriation du protocole Un guidage oral de la part de l enseignant sans pour autant submerger l l ve par une multitude de consignes orales qui pourraient au lieu de l aider soit lui m cher le travail et l inciter ne pas lire en d tail son protocole soit le noyer dans trop d information et tre ainsi source d incompr hensions Suite ces deux tapes l l ve a r ellement pris connaissance de ce qu il doit faire mais il ne s est pas r ellement appropri le proto
5. L organisation et le comportement des l ves pendant le TP Les erreurs commises pendant le TP La qualit du compte rendu 111 1 1 Lecture du protocole par l l ve Organisation de la s ance L objectif du TP est de r viser les bacilles Gram Oxydase Annexe 1 Les l ves disposent d une fiche explicative de l ensemencement de la galerie API 20NE qui leur a t fournie en d but de s ance et des fiches sur les milieux qu ils ont tudi s en classe de premi re Les l ves disposent de cinq minutes pour lire le protocole pr sent en annexe I avant d obtenir les consignes orales leur indiquant les milieux et la galerie ensemencer 14 2 Probl mes rencontr s Pendant le TP deux l ves n ont pas su diff rencier le milieu c trimide du milieu TCBS l ve A et C Sur le compte rendu deux l ves E et F n ont pas indiqu les temp ratures d incubation quatre l ves C F G B n ont pas indiqu les propri t s des milieux Les consignes n ont donc pas t respect es pour certains or lire les consignes est un savoir faire indispensable la r ussite des TP Hypoth ses Peu d l ves lisent convenablement le protocole c est dire de fa on approfondie en r fl chissant au mat riel dont ils ont besoin et en essayant de comprendre le but de chaque tape L l ve ne s approprie pas le document qui lui est fourmi il n a pas qu une
6. fl chi l organisation particuli re de la manipulation La sch matisation de la manipulation au tableau a pris du temps en effet les l ves n taient pas encore habitu s l enzymologie et plusieurs d entre eux ont propos une organisation erron e avant d aboutir la bonne organisation mais comme il a t dit plus haut l erreur provisoire est formatrice Cette sch matisation leur a permis de visualiser la manipulation dans son ensemble et ainsi de la simplifier En effet comme le dit J F VEZIN le sch ma permet de fixer de stabiliser les donn es d un probl me en les organisant La simplification de la consigne a rendu les l ves plus autonomes 24 Le sch ma appara t tre une bonne solution pour r soudre le probl me d autonomie en travaux pratiques de biochimie Mais la sch matisation au tableau par l ensemble de la classe n est pas je pense la meilleure des solutions Certains l ves comme l l ve D n ont pas ou pratiquement pas particip l laboration du plan de manipulation en effet la r alisation de ce dernier a t effectu e sous forme de discussion les l ves prenaient librement la parole pour donner leurs id es et de ce fait certains d entre eux ont t passifs et n ont fait que recevoir les informations de leurs camarades Ceci explique les probl mes rencontr s au niveau de la r daction du compte rendu ainsi que les erreurs
7. il vaut mieux viter de le donner tel quel aux l ves Dans un tel cas les l ves se r v leraient effectivement tr s autonomes en ce qui concerne la manipulation mais comme nous l avons d j dit plus haut la r ussite se serait faite au d triment de l apprentissage Il vaut mieux utiliser une m thode p dagogique constructiviste telle que la m thode appropriative pr conis e par E CHARMEUX 1985 Cette m thode est bas e sur la construction du savoir par les l ves eux m mes et fait appel la r solution de probl mes pour amener les l ves construire leurs propres r ponses Cette m thode vise une construction de savoir conceptuel Il est donc pr f rable de laisser les l ves r aliser leur propre sch ma ou plan de manipulation Bien entendu les premiers temps leurs sch mas appara tront incomplets voire m me erron s mais comme le dit J M ZAKHARTCHOUK 1999 Bien souvent c est l erreur provisoire devant la consigne mal comprise ici le protocole qui va tre formatrice pour l l ve alors que la simplification outranci re par l enseignant l enferme dans une routine m canique 13 qui le laisse impuissant devant les vrais obstacles Il suffit de guider l l ve dans la r alisation de son propre sch ma l aide des points nonc s pr c demment Ainsi la retranscription d un protocole ou d une manipulation sous forme de sch ma plan de manip
8. le nombre de questions pos es a diminu et la r alisation pratique fut relativement bien men e Hypoth ses Les l ves privil gient la qualit l esth tique du sch ma par crainte de la note du compte rendu Les l ves prouvent des difficult s synth tiser transcoder un texte en un sch ma 16 2 R sultats du compte rendu Nombre de sch mas incomplets 6 l ves A B D E LJ Erreur de calculs 2 2 l ves F E 2 l ves F E F E Pas de conclusion sur la qualit de la 3 l ves J B C cr me Analyse critique La plupart des sch mas taient explicites sur l ordre chronologique et la r alisation globale des manipulations mais le mat riel n cessaire n tait pas indiqu nombre de pipettes volumes pr lev s Parmi les six l ves ayant labor des sch mas incomplets quatre se sont lev s pour prendre le mat riel manquant Ceci montre que la r alisation d un organigramme complet vite des d placements inutiles dans la salle ce qui constitue un gain de temps pour le manipulateur Trois l ves n ont pas conclu quant la qualit de la cr me analys e L encore ces l ves n ont pas suivi les consignes indiqu es sur le protocole Solution envisag e Afin d viter les d placements inutiles les l ves devront commander le mat riel dont ils auront besoin pour la totalit de la r alisation pratique IIL 1 3 Commande
9. lioration mais rien d extraordinaire En microbiologie quelques erreurs persistent et quelques l ves posent des questions dont les r ponses sont au tableau En biochimie des probl mes d incompr hensions persistent probl me de mise en relation manipulations questions mais plus grande autonomie au niveau des manipulations pour la majorit de la classe un seul l ve pose vraiment probl me Lorsque le sch ma est effectu au tableau soit par le professeur seul soit avec la participation des l ves la majorit des l ves se placent en situation de r cepteurs du sch ma ils restent passifs et de ce fait ne s approprie pas le protocole On peut cependant constater une am lioration sur l ensemble de la classe am lioration due l impact du sch ma En effet comme nous l avons expliqu en amont la sch matisation permet l organisation et la simplification des donn es Les donn es tant mieux per ues par les l ves ceux ci se r v lent plus autonomes La sch matisation d une manipulation permettant un gain d autonomie m me si tous les l ves ne se sont pas appropri le protocole La solution pour qu ils acqui rent un maximum 28 d autonomie r side donc dans la sch matisation du protocole par eux m mes IV 3 Sch matisation par les l ves Malgr un temps de r alisation du sch ma un peu long nous observons un effet b n fique de cette strat gie sur l
10. re le raisin 46 I A UE PIN LE Re RE Te 47 2 1 Vue g n rale sur la vinification 47 ZIA OE UTE AA E AA E N 47 2122 MSC en CUVE ai 47 ES DEC ee 48 2 1 4 La fermentation malolactique risa AN ri 48 SSI RARA 48 2 1 6 Mise en bouteille iii eee 48 2 2 Les contr les r alis s au cours de la vinification 49 2 2 1 Surveillance des fermentations ii item eanetninnepens alles 49 2 2 2 Contr les de fin de fermentation alcoolique 51 2 2 3 Contr le de fin de fermentation malolactique 51 CONCLUSION 0 td at tica 52 Annexes V IA 0 E O o II e EE E 53 ATEO L ia 53 DD SR ida 54 Annexe di rrrreneneneeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeneeeeeeeeeneenneneneneneneneenennnne 55 ANNEKE Di a a E E 56 D DL LR ARR O 57 42 DU RAISIN AU VIN Les Analyses nologiques INTRODUCTION Ayant effectu la plupart des stages dans le secteur m dical en microbiologie et cytologie j ai souhait compl ter ma formation en changeant de domaine c est dire conna tre le secteur alimentaire qui m est totalement inconnu et surtout voir quelques analyses biochimiques applicables en travaux pratiques En 1 re ann e de formation l utilisation des micro organismes dans la transformation d aliments nous est pr sent e notamment la production de vin par fermentation alcoolique des sucres par les levures Ayant appri
11. un mode d emploi Je pense que ces l ves ont bien suivi la consigne de d cortiquer les diff rentes tapes mais sans les faire ressortir clairement de ce fait au moment de r aliser la manipulation ils ont oubli ce qu ils ont lu Leur lecture n a pas t active c est dire qu elle n a pas t accompagn e d une r flexion de ce fait ils n ont pas pu s approprier le protocole ce qui a pour cons quence un manque d autonomie lors de la r alisation de la manipulation Pour que tous les l ves s approprient le protocole il faut donc qu ils effectuent une lecture active de celui ci Pour les contraindre effectuer cette lecture active l id e est de leur faire retranscrire au tableau avec l aide de l enseignant sous forme d un plan de manipulation 111 2 2 Consignes orales lecture du protocole sch matisation par l enseignant Cette strat gie a t test e lors du premier TP d enzymologie dix neuvi me TP de l ann e D termination de la vitesse initiale d une r action enzymatique en fonction de diff rentes concentrations en substrats afin de d terminer Km et Vm protocole en annexe 7 Ce TP s est d roul de mani re un peu particuli re le principe a t expos la semaine pr c dente afin que la s ance ne soit consacr e qu l analyse du protocole et la manipulation Le TP pouvait tre divis en deux grandes parties tout d abord la dilu
12. L exc s peut tre un d faut aussi appel astringence Ils sont oxydables Ils facilitent la clarification des vins nouveaux en contribuant la floculation des prot ines Ils sont tr s l g rement antiseptiques e d eau de mati res min rales 2 3 dont essentiellement des sels de potassium 1 1 2 La pellicule Elle est recouverte d une mati re cireuse appel e la pruine qui donne un aspect velout au raisin La pellicule ou enveloppe assure l imperm abilit et retient les levures apport es par le vent et les insectes On y trouve deux constituants essentiels Les mati res colorantes Les anthociannes pour les vins rouges et les flavones pour les vins blancs Les substances aromatiques Elles sont constantes pour chaque c page mais d intensit variables suivant l ann e le sol et le degr de maturit du vin 1 1 3 La pulpe La pulpe constitue la partie la plus importante du grain de raisin Elle est compos e d eau 70 80 de sels min raux de sucres glucose et levulose 100 de composants azot es 300 gr litre de vitamines C P B d acides organiques 1 1 4 Les p pins Les p pins contiennent essentiellement des tannins et des huiles Dans 1000 grammes de mo t on trouve en moyenne de l eau 700 780 gr de mati re min rale 2 3 gr des sucres glucose et levulose 150 de mati re azot e et pectiques 0 5 1 g 250g de
13. SO total est extrait du vin par entra nement la vapeur chaud 100 C Appareillage L appareil Frantz Paul Ballon Barboteur R frig rant Bec de chauffe Trompe vide Burette 10mL R actifs Acide orthophosphorique 85 Solution de p roxyde d hydrog ne 9 1 g l de HO R actif indicateur 100mg de rouge de m thyl ne 50mg de bleu de m thyl ne 100ml d alcool 50 vol Solution de NaOH N 10 Ballon SO libre Dans le ballon de 250ml introduire 20ml d chantillon et 5ml d acide orthophosphorique Mettre le ballon en place 3 E Dans le barboteur introduire 2 5ml de solution de p roxyde d hydrog ne et 2 3 gouttes d indicateur et neutraliser la solution de HO par la solution de NaOH 0 01N Faire barboter pendant 15min Le SO2 libre emport est oxyd en acide sulfurique Retirer le barboteur de l appareil et doser l acide form par la solution de NaOH 0 01N S02 total Dans le ballon introduire 20ml d chantillon et 7 ml d acide orthophosphorique mettre le ballon en place Dans le barboteur introduire 2 5 ml de solution de p roxyde d hydrog ne 2 3 gouttes d indicateur et neutraliser la solution de H202 par la solution de NaOH 0 01N Porter le vin contenu dans le ballon bullition Faire barboter pendant 15min en maintenant l bullition Le SO2 total entra n est oxyd en acide sulfurique Retirer le barboteur de l appareil
14. ance de travaux pratiques II 1 Simplifier les consignes 9 II 2 Aider comprendre les consignes 10 II 3 Sch matiser le protocole 12 I Exp rimentations p dagogiques 14 TT 1 En travaux pratiques de microbiologie 14 III 1 1 Lecture du protocole par l l ve 14 111 1 2 Sch matisation du protocole 15 111 1 2 1 Sch matisation par le professeur 15 111 1 2 2 Sch matisation par l l ve 16 ITI 1 3 Commande du mat riel 17 111 1 3 1 Commande sans sch matisation pr alable 17 111 1 3 2 Commande avec sch matisation pr alable 18 II 2 En travaux pratiques de biochimie 111 2 1 Consignes orales et lecture approfondie du protocole 111 2 1 1 R sultats de l exp rimentation 111 2 1 2 Analyse 111 2 2 Consignes orales lecture du protocole sch matisation par l enseignant 111 2 2 1 R sultats de l exp rimentation 111 2 2 2 Analyse 111 2 3 Consignes orales lecture du protocole sch matisation par l l ve 111 2 3 1 R sultats de l exp rimentation 111 2 3 2 Analyse IV Comparaison des r sultats obtenus en travaux pratiques de microbiologie et de biochimie IV 1 Lecture du protocole IV 2 Sch matisation par Penseignant IV 3 Sch matisation par les l ves Conclusion Annexes Annexe 1 PROTOCOLE IDENTIFICATION D UNE SOUCHE BACTERIENNE INCUBEE 24H A 37 C Annexe 2 ANALYSE D UNE CREME PATISSIERE Annexe 3 DENOMBREMENT DES COLIFORMES TOTAUX DANS IA CREME Annexe 4 R vis
15. aux yeux d un l ve Un des points permettant de guider les l ves est donc le choix judicieux des consignes orales En effet d apr s JM ZAKHARTCHOUK 1999 comprendre les consignes englobe les consignes orales et indique clairement qu on ne peut limiter la question la lecture Cependant il est pr f rable de ne pas surcharger l esprit de l l ve de trop de consignes en effet si certains l ves per oivent assez facilement la consigne orale et l enregistrent instantan ment d autres ont besoin de reformulation interne plus lente voire d une criture de la consigne L enseignant laisse donc le temps aux l ves qui le souhaitent de noter en marge de leur protocole les donn es apport es Il est clair que lecture mot mot du protocole avec les l ves ne sert rien tout comme l apport d un exc s d information Le professeur se contente donc dans cette premi re approche de donner des pistes de travail l l ve il ne reprend que les points forts de la manipulation ceux qui m ritent une attention particuli re Par exemple il fait remarquer qu une des tapes n cessite un temps d attente sans pour autant pr ciser qu il vaut mieux que celle ci soit r alis e en premier il peut aussi faire remarquer que diff rents milieux sont ensemencer selon le type de bact rie sans pr ciser quels milieux il faut ensemencer pour telle ou telle bact rie
16. consignes soit li un simple probl me d incompr hension du fran ais En effet d une part le vocabulaire employ sur un protocole est relativement simple d autre part les tournures de phrases sont simples et br ves n amenant aucune quivoque enfin ces l ves ont l habitude depuis la classe de premi re d avoir affaire ce genre de document On pourrait penser alors simplifier le protocole en pla ant simplement les manipulations dans l ordre dans lequel elles doivent tre effectu es ce qui permettrait aux l ves d avoir une meilleure organisation dans leur travail Mais comme le fait remarquer J M ZAHARTCHOUK 1999 il faut se m fier de tomber dans la d rive du trop facile en simplifiant de trop C est le cas chaque fois qu on guide 9 tellement l l ve qu on supprime toute difficult La r ussite apr s a s est faite au d triment de l apprentissage la proc dure utilis e est m me nuisible en ce qu elle renforce l obstacle constitu par la non prise en compte de l l ve En simplifiant le protocole outrance on force en quelque sorte l l ve l ex cuter sans r fl chir comme il le ferait dans le cas d une recette de cuisine Le rem de serait certainement pire que le mal en ce sens o l l ve une fois devant sa copie de baccalaur at se trouverait dans l incapacit de s organiser correctement n ayant pas l habitude d analyser ce qui l
17. crit Il n a parfois m me pas lu la question pos e Il para t attentif il a l attitude de l esprit attentif mais n a pas cette attention mentale qui lui permet de progresser Or si on ne comprend pas ce qui est demand on a tr s peu de chances d avoir bon et c est ce qui se produit en s ances de travaux pratiques l l ve qui n a pas compris ce qu il est en train de faire risque de se tromper soit au moment de la manipulation comme c est le cas lorsqu il y a inversion des r actifs en biochimie soit au moment de la r daction du compte rendu en r pondant mal aux questions pos es Le manque d autonomie de la part de ces l ves de terminale peut avoir des cons quences graves en ce qui concerne la poursuite de leurs tudes ou leur avenir dans la vie professionnelle En effet une erreur de manipulation le jour du baccalaur at peut leur causer un chec l examen et plus tard ce manque d autonomie peut compromettre leur place de technicien Il faut donc imp rativement palier ce probl me de manque d autonomie II Comment rendre les l ves de terminale plus autonomes en s ance de travaux pratiques IL 1 Simplifier les consignes La simplification des consignes peut passer par la simplification du vocabulaire et la rectification des tournures de phrases Cependant il para t peu probable pour des l ves de terminale que le probl me de compr hension des
18. de NaOH concentr e dans le milieu r actionnel I Dilutions de la solution m re de PNPP 2 par l ve Dilution utilis e pour la IV VI VI VIN cin tique Solution m re de 12 PNPP 16 mmol L 37 II Cin tiques enzymatiques 2 par l ve 1 partir de chaque dilution pr par e PNPP dilu e Tampon Tris Tampon Tris Pr incuber 5 T TENE de m me que l enzyme A t 0 ajouter la pr incub e 5 min 30 C Arr ter la r action exactement aux temps indiqu s c dessous par addition rapide et homog n isation imm diate de 1 mL de solution de NaOH 2 5 mol L Temps min r action apr s ajout de la PAL 4 mL Pr parer galement un tube t moin en introduisant dans l ordre suivant I mL de solution enzymatique 1 mL de solution de NaOH 2 5 mol L I mL de solution de PNPP la concentration utilis e pour la cin tique 3 mL de tampon Tris HCIMg 4mL d eau distill e HI Mesure de la quantit de PNP form par colorim trie Mesurer l absorbance 405 nm des 6 tubes r alis s contre le tube t moin et reporter les absorbance dans le tableau de r sultats Puis reporter dans ce m me tableau l ensemble des r sultats obtenus pour chacune des cin tiques enzymatiques r alis es par le groupe IV R sultats 1 Sur une m me feuille de papier millim tr tracer pour chaque cin tique la repr sentation primaire A405nm temps et commen
19. de l l ve D Les l ves qui n ont pas aid la simplification de la manipulation sous forme de sch ma ont eu beaucoup de mal faire le lien manipulation compte rendu et ont donc t contraints de poser de nombreuses questions au moment de la r daction Afin que tous les l ves s approprient le protocole et acqui rent le maximum d autonomie aussi bien brs des manipulations que lors de la r daction il faut contraindre chacun d entre eux produire son propre plan de manipulation avant de d buter le TP 111 2 3 Consignes orales lecture du protocole sch matisation par l l ve Cette strat gie a t test e plusieurs reprises J ai choisi de vous pr senter la s ance portant sur la d termination de la glyc mie par dosage enzymatique D termination de la glyc mie d un patient m thode la glucose oxydase protocole en annexe 8 Ce TP peut tre d coup en deux parties les pr parations des solutions talons et de l chantillon suivies du dosage enzymatique La manipulation en elle m me ne pr sente pas de grandes difficult s cependant elle n cessite une grande rigueur dans l organisation tant donn les nombreuses dilutions effectuer Apr s avoir pr sent aux l ves le principe du dosage je leur ai distribu le protocole et leur ai laiss un temps suffisant pour r pondre aux questions pos es savoir la masse de glucose peser la fa on de r aliser le
20. eau distill e bouillie et refroidie Doser par la solution de 2 6 DCPIP jusqu au virage rose persistant au moins 30 sec Donn es C C 0 8 R sultats 11 1 Donner la formule litt rale permettant de calculer la concentration molaire en vitamine C dans le fruit en mmolL Concordance des r sultats et conclusion 11 2 Remplir la feuille de r sultats II 3 Calculer la teneur en vitamine C du fruit en mg par litre de jus en mg pour 100 g de fruit 36 Annexe 7 TP 19 T STL D termination de la vitesse initiale d une r action enzymatique en fonction de diff rentes concentrations en substrat afin de d terminer Km et Vm R actifs utilis s Solution d enzyme tudi e la phosphatase alcaline PAL Pour conserver au mieux son activit enzymatique l enzyme doit tre conserv e dans la glace durant tout le TP Solution m re de PNPP 16 mmol L conserver dans la glace Solution de tampon Tris HCIMg pH 8 6 Solution de NaOH 2 5 mol L Organisation de la s ance 2 cin tiques 2 concentrations diff rentes par l ve L hydrolyse du PNPP sera suivie la temp rature de 30 C en bain d eau thermostat temp rature contr ler r guli rement La r action d bute par l ajout d enzyme pr incub e 5 minutes 30 C La r action est arr t e exactement 5 min 10 min 15 min 20 min 30 min 45 min apr s ajout de la solution enzymatique par addition de 1 mL
21. et doser l acide form par la solution de NaOH 0 01N Soit n le nombre de ml de NaOH vers la teneur en SO 16 x n 56 Annexe 6 Dosage de l thanol du vin par oxydation chromique 1 Principe et quations de r actions La manipulation se d roule en deux temps premier temps apr s neutralisation de l chantillon de vin par une solution d hydroxyde de sodium l thanol est s par du m lange par distillation simple sous pression atmosph rique La distillation a pour but d liminer des constituants qui pourraient interf rer dans le dosage deuxi me temps on dose l thanol du distillat par oxydor duction en retour L thanol est oxyd en acide thano que par un exc s de dichromate de potassium en milieu acide Le dichromate en exc s est dos par une solution talonn e d ammonium fer II sulfate sel de Mohr Le r sultat est exprim en pourcentage volumique d thanol volume d alcool pour 100 mL de vin quations de r actions Oxydation de l thanol CHCH2OH H2O CH COOH 4H 4 e CrO AH 6e 2Cr 7HO quation bilan 3CH CH20H 2Cn07 16H 3CH COOH 4Cr 11H20 R duction de l exc s de dichromate Cr 077 4H 6 e e 2Cr 7HO Fe xs Fe le quation bilan CrO 6Fe 14H amp 2Cr 6Fe 7H0 2 Protocole op ratoire Distillation de l thanol R aliser le montage de distillation en thermom tre prenant soin de faire
22. il diluer le plasma du patient Bien agiter les tubes et laisser le temps n cessaire pour que la r action soit totale 10 minutes 37 C A ou 20 minutes temp rature ambiante A L OBSCURITE Mesurer absorbance contre le blanc r actif 505 nm TI R sultats Tracer la courbe d talonnage A f C Compl ter la feuille de r sultats D terminer la glyc mie du patient Donn es M glucose 180 16 g mol 39 BIBLIOGRAPHIE CRDP AMIENS 2 dition juin 1990 Lecture d nonc s et de consignes Jean Michel ZAKHARTCHOUK Florence CASTINCAUD CRDP AMIENS janvier 1999 Comprendre les nonc s et les consignes Jean Michel ZAKHARTCHOUK REVUE FRANCAISE DE PEDAGOGIE n 77 octobre 1986 Sch matisation et acquisition de connaissance Jean Fran ois VEZIN LES SCHEMAS UN LANGAGE TRANSDISCIPLINAIRE janvier 2000 l Harmattan Michel ADAM AUTONOMIE ET APPRENTISSAGE l innovation dans la formation d cembre 1999 Education et formation Marie Jos BARBOT et Giovanni CAMATARRI 40 RAPPORT DE STAGE DU RAISIN AU VIN Les Analyses nologiques SOMMAIRE LA OI PAR BAR Bal M KO Da ENS 43 I LE RAISIN EE EEEE nan 44 1 1 Composition du raisin nooo corno no ronno corona ron 44 AA de de ce E eo ES 44 RE LL LUS CR PI 0 e e ETEen a TE EAn E 44 RIS La pulpe ns AE rS E EER dde neo nd a SEa N 44 LAA Les p pins en A E aa 44 1 2 Analyses de la mati re premi
23. injonctive qui correspond au mode d emploi En s appuyant sur la classification de J M ZAKHARTCHOUK la typologie des protocoles est la suivante Objectif Type de texte eS Partie pr sentant bri vement Expl faire comprendre Explicatif a ici le principe du TP La distinction dans un premier temps entre ces deux parties est essentielle pour l acquisition de l autonomie Une fois rep r e la partie injonctive doit tre ensuite m thodiquement d cortiqu e 10 En effet elle nonce les diff rentes tapes de la manipulation qui doivent tre bien distingu es les unes des autres L l ve doit apprendre rep rer et diff rencier ces diff rentes tapes les d composer pour pouvoir ex cuter au mieux ce qui lui est demand L l ve doit apprendre rep rer et savoir mettre en vidence les points d licats de la manipulation tels que les temps d attente les r actifs dangereux le type de boite ensemencer la temp rature d incubation Cependant il est n cessaire en travaux pratiques que le professeur ne laisse pas un l ve d couvrir seul une manipulation qu il n a jamais r alis e C est pourquoi avant m me que l l ve n ait lu son protocole en d tails l enseignant insiste sous forme de consignes orales sur les points primordiaux du protocole Ainsi il met l accent sur les tapes d licates d une manipulation qui pourraient passer inaper ues
24. jus Comportement apr s la manipulation Observations Nombre d l ves Extr mement longue un peu R daction du compte rendu plus d une heure Tous Erreur dans le calcul de la teneur en vitamine C en mg tae ent par litre de jus et en mg pour 3 n y ont pas r pondu 100 g de fruit Qualit du compte rendu 20 111 2 1 2 Analyse Malgr la simplicit de la manipulation deux tapes essentielles ont t oubli es par quatre l ves Ceci les a p nalis dans la r daction du compte rendu en effet sans la masse ou le volume total il est impossible de pouvoir r pondre la derni re question Deux l ves ont t confront s un probl me d organisation dans le temps qui leur a caus un retard par rapport l ensemble du groupe et de ce fait moins de temps pour la r daction du compte rendu Un d entre eux a pos une question pour le moins troublante savoir quelle solution devait tre dos e Cette question est la preuve irr futable que l l ve n a strictement rien compris ce qu il tait en train de faire Le protocole a t lu attentivement par tous les l ves mais cependant ces observations prouvent que nombre d entre eux ne se le sont pas appropri Les l ves ont effectivement lu le protocole mais ils l ont lu comme ils auraient lu un roman or comme le dit JM ZAKHARTCHOUK 1990 on ne lit pas de la m me fa on un texte narratif et
25. l ves consignes orales lecture du protocole par les l ves suivie de la sch matisation de la manipulation au tableau par l enseignant sch ma construit avec la participation des l ves consignes orales lecture du protocole par les l ves et sch matisation de la manipulation par tous les l ves chaque l ve tablit son plan de manipulation et ne peut commencer manipuler tant que le professeur n a pas v rifi ce dernier Ces trois s ries d exp riences t t test es diff rentes p riodes de l ann e sur des manipulations diff rentes avec un groupe de onze l ves Lors de chaque exp rience j ai suivi le comportement des l ves afin d valuer leur autonomie Ont t observ s le comportement pendant la manipulation nombre et type de questions pos es rapidit de manipulation erreurs et oublis ventuels le comportement apr s la manipulation au moment du compte rendu nombre et type de questions pos es rapidit de r daction erreurs ventuelles dans le compte rendu 111 2 1 Consignes orales et lecture approfondie du protocole Cette strat gie a t mise en uvre dans plusieurs travaux pratiques J ai choisi de vous pr senter le dosage de la vitamine C protocole en annexe 6 Ce TP tait divis en deux grandes parties tout d abord l talonnage de la solution de 2 6 DCPIP par une solution talon de vitamine C puis le dosage de la vitamine C da
26. phosphate r agit nouveau avec le NADP pour donner du gluconate 6 P et du NADPH qui sera dos Les mesures d absorbance se font avant toute r action enzymatique A1 Les r actifs en pr sence tant le tampon la solution de NADP la solution d ATP le vin a doser apr s addition de l hexokinase et glucose 6 phosphate d shydrog nase A2 apr s addition de PGI A3 Le dosage du glucose prend en compte la diff rence A2 Al Le dosage du fructose prend en compte la diff rence A3 A2 53 Annexe 3 Dosage de l acidit volatile par entra nement la vapeur Mat riel utilis appareil compos d un g n rateur de vapeur d eau la vapeur d eau produite doit tre exempte de CO d un barboteur d une colonne rectificatrice d un r frig rant trompe vide eau fiole vide R actif Acide tartrique 99 Solution de NaOH N 10 Solution de ph nolphtal ine 1 Solution HCl Ya Solution iode N 100 Empois d amidon 5g L lodure de potassium en cristaux Solution satur e de Borate de Sodium 55g L 20 C Solution 0 1 M d acide ac tique Solution M d acide lactique Mode op ratoire Pr paration de l chantillon limination du CO Placer environs 50mL de vin dans une fiole vide agiter et en m me temps faire le vide au moyen de la trompe vide eau Temps d agitation 1 2min Entra nement la vapeur placer 20ml de vin d carboniqu dans
27. vue g n rale de ce qu il doit faire et ne se r f re plus au protocole lorsqu il manipule Solutions envisag es Afin d obtenir une analyse du protocole de h part des l ves j al pens avoir recours la sch matisation du protocole 111 1 2 Sch matisation du protocole Le sch ma permet de transcoder un texte en figure ou dessin stimulant la m moire visuelle de l l ve par des repr sentations simples et fonctionnelles L int r t du sch ma se situe plusieurs niveaux mager des mots Suivre avec facilit les tapes de la manipulation Avoir une r flexion sur le mat riel n cessaire chaque tape et sur la chronologie des manipulations La stimulation visuelle favorise une meilleure int gration des informations communiqu es 111 1 2 1 Sch matisation par le professeur S ance D nombrement en milieu liquide Annexe 2 Organisation de la s ance En d but de s ance avant de commencer le TP les tapes du protocole sont sch matis es au tableau L objectif tant d expliquer progressivement le but de chaque tape Les l ves ont recopi ces sch mas afin d avoir une trace crite dans leur cours et les sch mas sont laiss s au tableau pour qu ils puissent s y r f rer pendant la manipulation 15 Probl mes rencontr s Pendant le TP Des questions sont pos es alors que les r ponses sont au tableau et sur le protocole Quelles
28. A maturit les acides se r partissent in galement dans la baie du raisin l acidit cro t de la zone p riph rique vers la zone centrale Le taux de sucres augmentent La zone interm diaire est la plus sucr e puis la zone p riph rique et enfin la zone centrale Selon le type de vin recherch il faut trouver un quilibre entre les ar mes et les acides tout en obtenant une grande richesse en sucres Le contr le de maturit La couleur les ar mes et le tanin de la pellicule sont analys s sur le terrain par observation et d gustation Le jus est extrait des grains r colt s afin d effectuer les contr les au laboratoire qui portent sur Le dosage de l acidit totale qui se fait comme pour le vin voir plus loin permet de suivre l volution de la maturation du raisin La mesure de la densit qui permet d en d duire zx la teneur en sucres du mo t l aide d un tableau de correspondance z le titre alcool mique volumique probable Le titre alcoolm trique volumique d un vin est le rapport entre le volume d alcool une temp rature de 20 C contenu dans ce vin et le volume total de ce vin Il est exprim en volume d alcool pour 100 volumes de vin volume d alcoo l pur 20 C susceptibles d tre produits par fermentation des sucres contenus dans 100 mL de volume du produit consid r cette temp rature Le titre alcool mique probable est calcul partir de la teneur en sucre 16 83g d
29. Institut Universitaire de Formation des Ma tres de l Acad mie de Montpellier site Montpellier institu Umiversitaice de Formation des Ma tres L AUTONOMIE Comment rendre les l ves de terminale STL plus autonomes en s ance de travaux pratiques Ann e 2003 2004 Ecrit par Anne DOUAY et Sandrine MORSA PLC2 fili re biochimie g nie biologique Lyc e du Dr Lacroix Narbonne Assesseur Marie Laure REYNE Directeur de m moire St phane ALBANO Soutenance le 22 avril 2004 RESUME Les l ves de section STL se destinent pour la plupart des profession de techniciens ils doivent acqu rir tout au long de leur formation le savoir faire requis pour leur future profession C est pourquoi les travaux pratiques occupent une place importante dans cette section et sont sanctionn s d un tr s fort coefficient au baccalaur at Durant leurs tudes nos l ves sont cens s acqu rir une autonomie suffisante pour la r alisation et la compr hension de nombreuses manipulations qu ils seront certainement destin s re x cuter plus tard dans leur vie professionnelle Suite l observation d une classe de terminale STL nous avons pu constater que les l ves sont loin d avoir acquis cette autonomie C est pourquoi dans ce m moire nous avons essay de r soudre ce probl me au travers de diverses m thodes p dagogiques afin de rendre ces l ves plus autonomes en s ance de travaux pratiqu
30. a mais ont r crit clairement les consignes La sch matisation de la manipulation par les l ves eux m mes semble donc tre pour la majorit des l ves une excellente solution au probl me d autonomie Mais bien que le sch ma facilite le traitement des donn es pour la majorit des l ves j ai pu constater qu il ne convenait pas tous les l ves 27 IV Comparaison des r sultats obtenus en travaux pratiques de microbiologie et de biochimie Dans cette partie nous allons comparer les r sultats obtenus en travaux pratiques de microbiologie aux r sultats obtenus en travaux pratiques de biochimie pour chacune des strat gies employ es IV 1 Lecture du protocole Pour cette strat gie nous avons observ pour certains l ves En microbiologie un nor respect des consignes En biochimie l oubli d tapes essentielles des probl mes d organisation ainsi que des incompr hensions Le fait de contraindre les l ves lire attentivement le protocole n apporte pas de r els changements Nous avons donc conclu que les l ves ont bien lu le protocole mais cette lecture n a pas t accompagn e d une r flexion les l ves ont lu sans essayer de comprendre Cette premi re strat gie est donc un chec en ce qui concerne l appropriation du protocole par les l ves IV 2 Sch matisation par l enseignant Pour cette strat gie nous avons pu constater une l g re am
31. aux travaux pratiques en effet il se rencontre tous les niveaux scolaires et dans toutes les disciplines Mais en travaux pratiques une incompr hension des consignes nonc es au niveau du protocole peut avoir une incidence grave sur la s curit des l ves qui manipulent non seulement des r actifs dangereux mais galement des souches bact riennes Il est donc d une importance capitale que les l ves aient bien assimil ce qu ils doivent faire les risques qu ils encourent et qu ils soient autonomes pour les manipulations qu ils auront pratiquer dans le milieu professionnel Nous avons test diverses exp riences dans le but de savoir comment rendre nos l ves de terminale plus autonomes en s ance de travaux pratiques et nous en sommes arriv une conclusion commune la solution pour palier au probl me d autonomie se r v le tre la m me en ce qui concerne la microbiologie et la biochimie savoir contraindre les l ves sch matiser le protocole avant toute manipulation En effet d une part l outil graphique pr sente plusieurs int r ts Un pouvoir structurant qui permet d organiser les id es Une dimension synoptique qui favorise la vision globale et la distanciation Une stimulation visuelle qui selon M ADAM favorise l int gration des informations D autre part le fait que les l ves aient r aliser le sch ma eux m mes les incite d cortiquer toutes l
32. cole L appropriation d un document cours exercice protocole par un l ve doit passer obligatoirement par une tape de traduction en langage l ve par l l ve lui m me L analyse d un protocole contrairement un cours doit tre relativement rapide en ce sens o elle doit tre effectu e pendant la s ance et permettre d avoir le temps de r aliser la manipulation C est pourquoi nous pensons que la retranscription de la manipulation sous forme de sch ma est la mani re la plus ad quate pour que l l ve s approprie le protocole et puisse par la suite r aliser la manipulation avec une grande autonomie II 3 Sch matiser le protocole D apr s J F VEZIN 1986 Un sch ma est le r sultat de s paration de r organisation de tris entre des l ments Tout sch ma est en fait une repr sentation simplifi e du r el mais attention il ne faut pas se m prendre sur la signification du terme simplification qui ne correspond en aucun cas un appauvrissement La simplification conf r e par le sch ma doit plut t tre consid r e comme un enrichissement apport par une augmentation du degr de g n ralisation et de conceptualisation sous l effet d un processus d abstraction Le sch ma semble donc tre l outil privil gier en travaux pratiques En effet selon une classification r alis e par A MOLES voici les raisons pour lesquelles nous pensons que le sch ma es
33. contr s en microbiologie et en biochimie sont pour ainsi dire similaires c est pourquoi ils peuvent tre qualifi s de probl mes rencontr s en travaux pratiques et semblent avoir la m me origine I 2 D o vient ce manque d autonomie Le manque d autonomie rencontr lors des s ances de travaux pratiques de microbiologie ou de biochimie peuvent avoir plusieurs causes une mauvaise compr hension lors de la partie pr c dant les manipulations un manque de motivation de la part des l ves un manque d initiative des l ves du un manque de confiance en sol une lecture superficielle du protocole Parmi les diff rentes causes pouvant influencer le comportement des l ves en s ance de travaux pratiques nous axerons nos recherches sur la mauvaise appropriation du protocole qui semblerait tre d apr s ce que nous avons pu observer durant les s ances de travaux pratiques l origine principale du manque d autonomie de cette classe de terminale STL 8 Cette norrappropriation du protocole serait d en grande partie une mauvaise lecture du protocole et de ce fait une mauvaise analyse de ce dernier Les l ves se pressent pour manipuler ils effectuent les manipulations dans l ordre nonc sans m me essayer de comprendre ce qu ils font Ceci rejoint ce que dit J M ZAKHARTCHOUK 1999 propos d l ves de coll ge L nonc peine lu il prend crayon et papier il
34. de So E Fdi 100 7 Mat riel D ME ME D 1 pipette 1mL pour toute la s rie commencer par le tube le plus dilu Ensemencement des nilieux BLBVB 3 ImL 2 1mL ly ImL l 9 tubes de BLBVB cloche Agiter les BLBVB pour faire p n trer de l inoculum sous la gt cloche de Durham Annexe 3 Extrait du protocole du D nombrement en milieu liquide Jour IT 1 DENOMBREMENT DES COLIFORMES TOTAUX DANS LA CREME Effectuez la lecture des milieux ensemenc s Evaluez le nombre de coliformes totaux par cn de cr me les r sultats Conclure quant la qualit bact riologique de la cr me Norme Le crit re microbiologique est le suivant N lt 10 coliformes par gramme de cr me 2 D nombrement des coliformes f caux et E coli par le test de Mackenzie D nombrez les coliformes f caux et E coli contenus dans l chantillon de d part selon le test de Mackenzie Pour cela vous disposez pour chaque r sultat positif de 2 1 tube de BLBVB e 1 tube d eau pepton e 3 Isolement des coliformes A partir d un tube contenant des coliformes effectuez un isolement sur milieu EMB Type de sch ma attendu Dilutions 104 R sultat Tube trouble et gaz sous la cloche A partir d un tube Une goutte de suspension Mat riel dense isolement sur 1 pipette Pasteur 6 BLBVB MR 6 tubes d eau pepton e 1 milieu EMB BLBVB Eau pepton e Temp rature d incubatio
35. des sucres r ducteurs indique si la fermentation a t compl te ou non Courbes de fermentation densit temp rature 0 990 temps La temp rature Si elle est trop basse la phase pr fermentaire est allong e or pendant cette p riode le mo t est fragile il y a un risque d oxydation du mo t S1 elle est trop haute sup rieure 35 C les levures sont tu es Les temp ratures optimales se situent entre 15 et 28 C selon le type de vin Elles doivent tre au dessus de 13 C et en dessous de 30 C Concernant la fermentation malolactique Une temp rature constante de 18 20 C est optimale pour la croissance des bact ries lactiques Un abaissement de la temp rature lors du d cuvage en introduisant le vin dans une cuve trop froide par exemple risque de ralentir le d clenchement de la fermentation malolactique Les m thodes de refroidissement essentiellement utilis es sont le ruissellement d eau sur la cuverie ou l utilisation d appareils r frig rants Le r chauffement se fait par chauffage de la cave ou utilisation d appareils de circulation d eau chaude 49 La disposition des cuves et leur mat riaux de fabrication influencent l volution de la temp rature Dosage de l alcool Titre alcoom trique du vin L alcool repr sente de 7 16 du volume du vin La l gislation est contraignante en ce qui concerne le titre alcoom trique L alcool a trois eff
36. du mat riel Les l ves doivent commander le mat riel dont ils ont besoin pour la totalit des manipulations r aliser au cours de la s ance 22 Int r t La commande du mat riel oblige l l ve r fl chir sur la manipulation la r alisation des techniques L l ve commence la manipulation avec tout le mat riel sur son poste de travail ce qui vite les d placements multiples dans la classe et aboutit un gain de temps 111 1 3 1 Commande sans sch matisation pr alable Organisation Au cours de la s ance r vision sur le d nombrement Annexe 4 le protocole est distribu aux l ves la lecture est faite par l enseignant l ensemble de la classe afin d indiquer la localisation du mat riel Chaque l ve doit effectuer une commande crite pour disposer du mat riel n cessaire La r alisation d un organigramme n est pas obligatoire 17 R sultats obtenus Commande incompl te 7 l ves BCDEFGKI D placement dans la salle 7 l ves BCDFGKI Erreurs de manipulation Volume ensemenc de 1mL sur Baird Parker l ve A G lose PCA coul e avant l ensemencement l ve B J Probl me d organisation Changement de pipette pour l ensemencement des dilutions l ves G Analyse critique Un manque de rigueur dans l analyse du protocole aboutit une commande incompl te dans la plupart des cas et de ce fait des d placements inutiles dans la clas
37. e sucres par litre donnent 1 volume l alcool pur a un titre alcool mique volumique de 100 100 vol la mesure du pH qui doit se situer aux alentours de 3 3 3 5 maturit 46 IT LA VINIFICATION 2 1 Vue g n rale sur la vinification La vinification d signe le passage du raisin au vin 2 1 1 Foulage raflage Tout d abord les r coltes de la vendange sont le plus souvent foul e Le foulage consiste faire clater les baies sans pour cela craser les p pins ni la rafle ce qui permet de lib rer le maximum de jus et d homog n iser l ensemble mettre en contact les levures situ es sur la pellicule et le mo t tr s sucr Le foulage est fr quemment r alis apr s grappage ou raflage L grappage consiste s parer les rafles des grains ce qui permet d obtenir des vins plus color s et un degr alcoolique l g rement plus lev par l absence de dilution des vins plus souples moins astringents par suite de l limination de l exc s de tanin apport par la rafle Ce proc d n est pas syst matique la totalit de la vendange est parfois mise en cuve car les rafles apportent certains tannins qui rendent le mo t moins oxydable et plus r sistant face certains microorganismes 2 1 2 Mise en cuve Au moment de la mise en cuve sont ajout s les levures ainsi que de l anhydride sulfureux Le sulfitage a d une part des effets antioxydant et antimicrobien d autre par
38. e tubes tubes essai et tubes h molyse je m attendais ce que certains l ves commettent des erreurs inversion des tubes probl me au niveau des dilutions ou me questionnent quant l utilisation des tubes A ma grande surprise aucun d entre eux n a commis d erreur d organisation ni pos de question Comportement apr s la manipulation Observations Nombre d l ves Oubli du facteur de dilution Qualit du compte rendu pour le calcul de la glyc mie 111 2 3 2 Analyse Tous les l ves sans exception se sont r v l s tre tr s autonomes au niveau des manipulations bien que ce TP pr sente une petite difficult au niveau de l organisation Le compte rendu a t r dig rapidement et sans erreur part pou A et G ce qui n est pas tonnant tant donn qu il ne pr sentait pas de difficult s majeures La r alisation d un plan de manipulation par les l ves leur a permis d analyser et de d cortiquer le protocole en d tail chose qu ils ne font qu moiti en temps normal De plus le fait de ne pas imposer aux l ves le sch ma r alis par le professeur leur permet de vraiment s approprier le protocole En effet chaque l ve a r alis un plan de manipulation diff rent La majorit des l ves ont r alis un plan de manipulation similaire au sch ma pr sent c dessus Cependant deux d entre eux n ont pas r alis le plan sous forme de sch m
39. es La mayor a de los alumnos de secci n STL se destinan a la profesi n de t cnicos Para alcansar este objetivo deben de adquirir a lo largo de su formaci n los conocimientos t cnicos requeridos para su futura profesi n Por esta raz n los trabajos pr cticos ocupan un lugar importante en esta secci n y se sancionan de un muy fuerte coeficiente al bachillerato Durante sus estudios nuestros alumnos deben adquirir una autonom a suficiente para comprender y realizar numerosas manipulaciones que se destinar n ciertamente a repetir m s tarde en su vida profesional Tras la observaci n de una clase de terminal STL pudimos constatar que los alumnos est n lejos de haber adquirido esta autonom a Esta es la raz n por la que en este informe tratamos solucionar este problema a trav s de varios m todos pedag gicos con el fin que estos alumnos sean m s aut nomos en los trabajos pr cticos Mots cl s Autonomie Organisation Protocole Lecture Analyse Sch matisation Organigramme SOMMAIRE pages Introduction 6 I Le manque d autonomie en travaux pratiques 7 I 1 Les l ves de terminale STL sont peu autonomes 7 en travaux pratiques 1 1 1 Probl mes rencontr s au cours des travaux pratiques 7 de microbiologie 1 1 2 Probl mes rencontr s au cours des travaux pratiques 8 de biochimie I 2 D o vient ce manque d autonomie 8 II Comment rendre les l ves de terminale plus 9 autonomes en s
40. es consignes du protocole afin de pouvoir les retranscrire dans leur propre langage chose qu ils ne font pas lorsqu on leur impose une lecture seule les motive en effet les l ves sentent ainsi que l enseignant a confiance en eux et qu il leur donne la possibilit de construire eux m mes leur savoir et savoir faire L acquisition de l autonomie en travaux pratique passe donc en grande partie par l appropriation des donn es par les l ves Cette appropriation peut se faire par la sch matisation du protocole mais il est certain que cette solution ne peut pas convenir tous les l ves En effet chaque l ve fonctionne diff remment mais le temps dont nous disposons ne nous permet pas de pouvoir faire du cas par cas Cependant il est vident que si cette m thode de sch matisation ne convient pas du tout un l ve il faut alors le guider afin qu il puisse trouver la m thode qui lui convient plut t que le forcer employer notre m thode tout prix En conclusion nous pouvons dire que l acquisition d autonomie par les l ves en quelle que mati re que ce soit passe par la confiance que l enseignant accorde ses l ves 30 Annexe I TP N 3 de Microbiologie PROTOCOLE IDENTIFICATION D UNE SOUCHE BACTERIENNE INCUBEE 24H A 37 C JOUR 1 Vous disposez d une souche bact rienne pr sent e sur g lose inclin e ou sur g lose nutritive 1 Examens et tests R alisez les exame
41. ets principaux sur le vin la stabilit la couleur le go t La stabilit l alcool a un effet antiseptique sur les levures d autre part il diminue la solubilit de l acide tartrique qui pr cipitent sous forme de cristaux Le go t l alcool r agit avec certains compos s du vin dont les acides qui aboutit lors de la maturation la formation d esters qui participent au bouquet du vin L ac tate d thyle cependant r sultant de l action de l alcool sur l acide ac tique donne au vin le go t de piqu La couleur L alcool favorise la mac ration La m thode de dosage de l alcoo l est pr sent e en annexe 6 Taux d acidit totale L acidit d un mo t ou d un vin peut tre exprim e parle pH ou acidit r elle qui permet de mesurer la force de ces acides Le pH du vin varie de 2 8 3 8 par l acidit totale repr sentant l ensemble des acides du mo t ou du vin acides tartriques malique citrique lactique succinique ac tique L acidit totale joue un r le important sur les caract res organoleptiques du vin en renfor ant et soutenant les ar mes Elle apporte au vin du corps et de la fra cheur tout en aidant son vieillissement La connaissance de l acidit totale permet d envisager des corrections possibles L acidit diminue sous l effet de la fermentation malolactique Le dosage de l acidit totale permet de suivre l volution de la fer
42. ions sur le d nombrement Annexe 5 Hygi ne des locaux Annexe 6 DOSAGE DE LA VITAMINE C Annexe 7 D termination de la vitesse initiale d une r action enzymatique en fonction de diff rentes concentrations en substrat afin de d terminer Km et Vm Annexe 8 D termination de la glyc mie d un patient m thode la glucose oxydase Bibliographie 19 19 20 21 21 23 24 25 27 28 28 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 39 40 ABBREVIATIONS 2 6 DCPIP dichloro 2 6 ph nolindoph nol PAL Phosphatase Alcaline PCA Plate Count Agar PNPP Paranitroph nylphosphate disodique STL Sciences et Techniques de Laboratoire TCBS Thiosulfate Citrate Bile Saccharose TP Travaux Pratiques Introduction Un des deux objectifs principaux de la formation STL Sciences et Techniques de Laboratoire consiste donner aux l ves une formation technologique leur permettant une insertion professionnelle effective et rapide Cet objectif ne peut tre r alis qu au cours des s ances d activit s technologiques pour lesquelles il est red fini en tant qu objectif sp cifique sous la forme suivante former des techniciens capables de fournir des r sultats fiables et reproductibles Les s ances de travaux pratiques doivent donc permettre aux l ves d acqu rir le savoir faire indispensable un technicien Pour ce faire les l ves doivent poss der une certaine auto
43. le barboteur Ajouter 0 5g d acide tartrique Recueillir au moins 250mL de distillat Titrage Titrer par la solution 0 1M d hydroxyde de sodium en pr sence de 2 gouttes de solution de ph nolphtal ine jusqu coloration rose mauve n volume vers Ajouter 2 gouttes d acide chlorhydrique dilu au Y2 pour repasser en milieu acide Ajouter 1mL d empois d amidon et quelques cristaux d iodure de potassium Titrer le dioxyde de soufre libre par la solution 0 005M d iode jusqu coloration bleue n mL de volume vers Ajouter la solution satur e de borate de sodium jusqu r apparition de la coloration rose Titrer le S02 combin par la solution 0 005M d iode n ml de volume vers L acidit volatile exprim e en g d acide ac tique par litre n n 10 n 20 x 0 300 g L 54 Annexe 4 Contr le de la fermentation malolactique par chromatographie sur papier Mat riel papier Whatman Bac chromatographier Micropipettes S che cheveu B chers de 50mL Solvant sous la hotte 100ml de solution A 20ml d acide ac tique pur 20ml d eau distill e Solution A Dans 1000 ml de n butanol dissoudre froid 1g de bleu de bromoph nol Pr paration de la cuve verser 100ml de solvant pour une cuve de 210x50x220mm attendre 24h pour une saturation compl te de la cuve Pr paration du support D couper un rectange de papier D poser 2cm du bord et tous les 2cm 10uL envi
44. les combinaisons du S02 sont plus importantes Le sulfitage se fait avant fermentation en fin de fermentation et en cours de conservation 2 2 2 Contr les de fin de fermentation alcoolique Le dosage des sucres r ducteurs permet de s assurer que la fermentation alcoolique est termin e on consid re que la fin de la fermentation est atteinte lorsque la teneur en sucre r ducteur est inf rieure 2g L Le vin obtenu est appel vin sec La quantit de sucres r ducteurs restant dans le vin apr s fermentation influence l volution et la qualit du produit fini Le glucose et le fructose sont dos au laboratoire une m thode enzymatique et spectrophotom trie dont le principe est indiqu en annexe 2 2 2 3 Contr le de fin de fermentation malolactique La fermentation malolactique est termin e lorsque la totalit d acide malolactique est transform en acide lactique La chromatographie sur papier pr sent e en annexe 4 permet de s parer les principaux acides organiques du vin On peut ainsi se rendre compte du d clenchement de la fermentation malolactique et confirmer la disparition de l acide malique 51 CONCLUSION La vinification est une technique complexe fond e sur la connaissance de la mati re premi re mais aussi du vin En effet le vin conna t plusieurs tapes avant d tre commercialis Le laboratoire d nologie peut suivre chaque stade de son laboration par un ensemble d analyses
45. mL PNPP dilu e Tampon Tris HCI 3 mL Pr incuber 5 minutes 30 C pr incuber galement la PAL 5 minutes 30 C Rajouter 1 mL d enzyme PAL diff rents temps t min 5 4 3 2 1 0 Rajouter 1 mL deNaOH diff rents temps t min 10 14 18 22 31 45 Temps de 5 10 15 20 30 45 r action min H20 4 mL Lecture d absorbance 405 nm contre le tube t moin 22 Tube t moin r aliser part les r actifs sont ajout s dans un ordre diff rent PAL pr incub e 1 mL Po NaOH 1 mL PNPP dilu e 1 mL Tris HCI 3 mL H20 4 mL Lecture d absorbance 405 nm Une fois le sch ma tabli tant donn que les l ves n ont jamais r alis de cin tique auparavant quelques consignes orales sont donn es avant de commencer la manipulation le chronom tre doit tre d clench en m me temps que l enzyme est rajout e dans le tube 45 au temps 0 une fois l enzyme rajout e il faut imm diatement m langer le tube par retournement de m me lors de l ajout de NaOH Enfin j ai not au tableau le nom des l ves en face de la dilution qu ils avaient r aliser 1112 2 1 R sultats de l exp rimentation Comportement pendant la manipulation Observations Nombre d l ves 1 D a effectu une autre Inversion de dilution dilution que celle qui lui tait Erreurs donn e Enzyme hors de la glace 1 D Tubes mal positionn s dans le Organisation dans l espace
46. mentation Le dosage de l acidit totale est un dosage volum trique l ensemble des acides du mo t ou du vin est neutralis par addition d une solution de NaOH titr e L acidit volatile L acidit volatile annexe 3 est constitu e essentiellement par l acide ac tique et un de ses d riv s l ac tate d thyl en faible partie par l acide propionique l acide butyrique et leurs esters L acide ac tique est form au cours de la fermentation alcoolique par les levures apicul es responsables des premiers degr s d alcool dans les vendanges non sulfit es Une temp rature lev e peut galement conduire la formation d acide ac tique A la fin de la fermentation alcoolique on peut trouver de 0 15 0 30 g L d acidit volatile de la fermentation malolactique par les bact ries lactiques qui d gradent l acide citrique et les sucres r siduels Une augmentation de l acidit volatile normalement est de l ordre de 0 10 0 20 g L les bact ries lactiques produisent d autant plus d acide ac tique que la temp rature et le pH du vin sont plus lev s pH sup rieur 3 4 et temp rature sup rieure 20 C 50 A la fin de la fermentation malolactique l acidit volatile peut atteindre des taux de 0 40g L Le dosage de l acidit volatile permet de r v ler des d viations et d intervenir temps Si le taux est sup rieur 0 40g L plusieurs causes peuvent tre suspect e
47. n 44 C 48h 37 C 24 48h Annexe 4 Protocole distribu aux l ves R visions sur le d nombrement JOUR I I D nombrement de la flore totale et des coliformes thermotol rants dans un chantillon de lait Vous disposez de 6 mL de lait dans lequel vous devez d nombrer la flore totale et les coliformes thermotol rants par la technique de d nombrement en double couche 1 R alisez une s rie de 3 dilutions au 1 10 ao 10 107 2 Ensemencez 1mL de chaque dilution dans la masse D une g lose pour d nombrement 2 bo tes par essai D une g lose au d soxycholate 2 bo tes par essai Justifiez l emploi de ces milieux indiquez la temp rature d incubation II D nombrement de S aureus dans une lotion oculaire A partir d un chantillon de lotion oculaire R alisez une s rie de deux dilutions au 1 10 10 107 Ensemencez 0 1mL de chaque dilution la surface d un milieu Baird Parker 1 Bo te par essai Commande attendue 5 tubes de 9mL diluant 6 pipettes de ImL 1 pipette paille de 100uL 12 bo tes de p tri milieu PCA en surfusion g lose au d soxycholate en surfusion 4 milieux Baird Parker billes de verre 34 Annexe 5 Extrait du protocole du hygi ne des locaux JOUR I I DENOMBREMENT DES MICRO ORGANISMES SUR UNE SURFACE INERTE On vous propose d effectuer un contr le microbiologique de la salle de travaux pratiques Vous devez effectuer
48. nomie vient du grec AUTO sor m me et NOMOS loi c est dire qu ils doivent se r v ler capables de r aliser eux m mes et sans l aide de l enseignant une manipulation dans son ensemble Enseignant cette ann e les travaux pratiques en terminale STL nous avons pu constater que cet objectif est loin d tre atteint tant en microbiologie qu en biochimie C est pourquoi nous avons choisi comme th me de ce m moire la mani re de rendre des l ves de terminale STL plus autonomes en s ance de travaux pratiques Nous nous int resserons dans ce m moire l tude en parall le de deux groupes d une m me classe de terminale pour lesquels des probl mes d organisation et de compr hension ont t rencontr s en s ance de travaux pratiques La premi re partie de ce m moire sera consacr e l analyse des constats nous ayant amen une probl matique commune et ce pour deux types d activit s diff rentes que sont les travaux pratiques de microbiologie et de biochimie La deuxi me partie quant elle portera sur les diff rentes hypoth ses permettant de r soudre le probl me du manque d autonomie des l ves en s ance de travaux pratiques La troisi me partie traitera de la mise en place d exp riences p dagogiques ayant pour but de rendre les l ves plus autonomes en travaux pratiques ainsi que de l interpr tation des r sultats obtenus Enfin dans la derni re partie nous comparero
49. ns les r sultats obtenus en travaux pratiques de microbiologie et de biochimie pour les diff rentes strat gies employ es I Le manque d autonomie en travaux pratiques I 1 Les l ves de terminale STL sont peu autonomes en travaux pratiques Qu il s agisse de microbiologie ou de biochimie les s ances de travaux pratiques en terminale STL se d roulent de fa on similaire Elles d butent tout d abord par la correction du TP pr c dent afin de rectifier certaines erreurs ou incompr hensions des l ves S en suit la pr sentation de la s ance partie assez th orique permettant de pr senter le but de la ou des manipulation s r alis e s par la suite ainsi que le s principe s de celle s ci Au cours de cette partie th orique les l ves peuvent s ils le souhaitent demander des pr cisions sur des points qui leur semblent peu clairs Viennent ensuite la distribution du protocole et l organisation de la s ance tapes pendant lesquelles les points d licats du protocole sont abord s Les r actifs utilis s ainsi que leur place dans la salle sont ensuite pr sent s et les consignes de s curit s nonc es Apr s toutes ces tapes le TP proprement dit peut r ellement commencer La s ance se termine par la r daction d un compte rendu lequel permet d valuer la compr hension des l ves et de constituer une trace crite pour les l ves 1 1 1 Probl mes rencontr s au cours des trava
50. ns microscopiques Effectuez un test d enzymatique Proposez une orientation du diagnostic 2 Ensemencez les milieux suivants Galerie de famille ou genre Galerie Api 20 NE Milieux s lectifs g lose au c trimide TCBS Pr cisez la temp rature d incubation des milieux et de la galerie sur le compte rendu Indiquez sur le compte rendu les propri t s des deux milieux s lectifs ensemenc s JOUR2 Identification de la souche bact rienne Pr sentez sous forme de tableau Observation macroscopique des colonies isokes Lecture des milieux ensemenc s Interpr tation des r sultats conclusion 31 Annexe 2 Extrait du protocole du D nombrement en milieu liquide ANALYSE D UNE CREME PATISSIERE On vous propose de contr ler la qualit sanitaire d une cr me La m thodologie utilis e est le d nombrement en milieu liquide Vous disposez de 4mL de suspension m re So obtenue par dilution de la cr me p tissi re au 1 100 Jour I DENOMBREMENT DES COLIFORMES TOTAUX DANS LA CREME D nombrer les coliformes totaux dans la cr me par la m thode en milieu liquide utilisant le bouillon lactos au BLBVB selon la m thode du NPP R alisez 3 essais par dilution Les dilutions test es sont 10 107 10 Sch ma r alis au tableau 1 R alisation des dilutions du produit tudi eau lait jus de fruits l ul uk l uk Mat riel L N gt 4 pipettes de 1mL 4 tubes de 9mL diluant 4 mL
51. ns une orange l aide de la solution pr c demment talonn e Ce TP est le dixi me de l ann e il s agit d une manipulation ne pr sentant pas de probl me majeur le seul point d licat abord avec les l ves en tant que consigne orale concernait les pr cautions prendre au niveau du dosage verser rapidement au d part puis lentement l approche du point d quivalence 19 J ai ensuite impos aux l ves un temps de lecture du protocole Temps pendant lequel les l ves avaient pour consigne de rep rer les diff rentes tapes de la manipulation et de faire ressortir les points essentiels de celle ci gr ce des annotations sur leur protocole Tant que le protocole n a pas t analys les l ves n ont pas t autoris s commencer manipuler 111 2 1 1 R sultats de l exp rimentation Comportement pendant la manipulation Tous les l ves ont commenc par la partie talonnage qui ne leur a pos aucun probl me les l ves manipulent rapidement et correctement et ne posent pas de questions La seconde partie du TP est beaucoup moins r ussie Observations Nombre d l ves i i Volume total de jus contenu Erreurs dans lorange non mesur a Eau distill e bouillir au Probl me d organisation dernier moment Faut 1l doser ce qui a t filtr ou la solution de vitamine C Questions Pourquoi peser lorange et mesurer le volume total de
52. nt l acide en agitant et en refroidissant Quand le m lange est revenu la temp rature de la salle ajouter V istilat 5 mL de distillat Boucher l erlen Agiter doucement et attendre 15 20 min que l oxydation soit compl te Dosage de l exc s de dichromate de potassium Ajouter dans l erlen 100 mL d eau distill e 15 mL d acide phosphorique pur 20 gouttes d indicateur redox diph nylaminosulfonate de baryum Doser par la solution d ammonium fer II sulfate talonn e jusqu coloration vert meraude franc Soit Vsp le volume de solution d ammonium fer II sulfate vers R alisation d un t moin Op rer comme pour l essai en rempla ant le distillat par de l eau distill e inutile d attendre 15 20 min Soit Vr le volume de solution d ammonium fer II sulfate vers 3 Expression des r sultats Calculer la concentration molaire puis massique en thanol du vin Calculer le pourcentage volumique en thanol du vin sachant que la masse volumique thanol 0 7936 g mL et que M thanol 46 g mol 58
53. olactique est favoris e en maintenant le vin a une temp rature de 20 C permettant le d veloppement des bact ries lactiques Lorsque la fermentation malolactique n est pas recherch e les vins secs contenant moins de 2g L sont stabilis s par un apport suffisant de SO Cette pr caution vite le d veloppement des bact ries lactiques qui pourraient attaquer les quelques sucres restant et provoquer l augmentation d acidit volatile 2 1 5 Soutirage Le vin est soutir r guli rement afin de s parer le vin clair de retirer les lies d p ts et levures mortes Le soutirage consiste transvaser le vin d un f t l autre D s la fermentation termin e le vin est soutir et additionn d anhydride sulfureux 2 1 6 Mise en bouteille Le vin peut alors tre plac en f t de ch ne pour les vins vieillir ou mis en bouteille pour tre commercialis s comme vins jeunes boire 48 2 2 Les contr les r alis s au cours de la vinification 2 2 1 Surveillance des fermentations La surveillance du d roulement de la fermentation alcoolique se fait quotidiennement par deux mesures La densit La temp rature La densit La densit annexe 1 diminue continuellement au cours de la fermentation alcoolique puisque l alcool a une masse volumique inf rieure celle de l eau pour atteindre des valeurs de l ordre 0 990 La stabilisation de la densit signe un arr t de la fermentation Le dosage
54. raissent J ai pu constater plusieurs reprises et dans diff rents types de manipulations que certains l ves se r v laient tr s peu autonomes Bien que les gestes techniques de base soient acquis l organisation quant elle ne l est pas et en voici quelques exemples Lors d talonnages de solutions il est arriv qu un d entre eux inverse la solution talonner avec la solution talon inversion burette Erlenmeyer Lors d une s ance portant sur la d termination des indices d acide et d iode d un corps gras deux d entre eux allaient commencer par l indice d acide au lieu de commencer par l indice d iode et de r aliser l indice d acide pendant les trente minutes d attente n cessaires la r alisation de l indice d iode car la partie indice d acide se trouvait r dig e en premier sur le protocole Plus g n ralement Il est fr quent que le mat riel dont ils ont besoin ne soit pas pr t sur leur paillasse au moment o 1ls en ont besoin ce qui les oblige quitter leur poste de travail Certains d entre eux demandent des pr cisions sur l organisation pendant les manipulations Il arrive galement lors de la r daction du compte rendu que plusieurs d entre eux ne savent plus ce qu ils viennent de faire et oublient certaines des tapes effectu es le plus souvent il s agit des dilutions Comme on peut le constater les probl mes d autonomie ren
55. rons de vin et s cher Mettre en place le papier de fa on ce que son extr mit inf rieure trempe dans le solvant sur une hauteur de 0 5cm environ minimum Laisser migrer le solvant jusqu ce qu il arrive 1cm du bord sup rieur du papier Retirer le papier pingler un fil pour le S chage avec ventilation d air froid R v lation au bout de 4 5 heures des t ches jaunes apparaissent sur le papier qui passe du jaune au vert puis au bleu Interpr tation Les t ches jaunes repr sentent les acides organiques Ils peuvent tre identifi s par des solutions t moins acide malique acide tartrique acide lactique Acide lactique Rf 0 80 Acide malique Rf 0 52 Acide tartrique Rf 0 34 La fermentation malolactique est termin e si la t che correspondant l acide malique a disparu La t che d acide lactique est dans ce cas plus intense 55 Annexe 5 Dosage du SO par m thode FRANTZ PAUL L anhydride sulfureux libre correspond l anhydride sulfureux l tat de SO et l tat de combinaison min rale HSO3 HSO3 et SOz3 On appelle anhydride sulfureux combin la diff rence entre anhydride sulfureux total et anhydride sulfureux libre Le SO libre est entra n par un courant d air ou d azote Il est fix et oxyd par barbotage dans une solution dilu e et neutre de peroxyde d hydrog ne L acide sulfurique form est dos par une solution titr e de NaOH Le
56. s d viation de la fermentation malolactique par les bact ries lactiques on parle de piq re lactique La piq re lactique peut appara tre pendant la fermentation alcoolique lorsque la temp rature est sup rieure 30 C les levures arr tent leur activit tandis que les bact ries se d veloppent et transforment les sucres en acides lactiques et acide ac tique e En cours et fin de fermentation malolactique partir des sucres r siduels Dans les deux cas le vin est alt r Intervention des bact ries ac tiques en pr sence d air La teneur en acide volatile doit tre inf rieure 0 98 pour que le vin puisse tre commercialis Dosage indiqu en annexe 3 Le SO L anhydride sulfureux est utilis en vinification pour ses propri t s antioxydantes par destruction des oxydases et antiseptiques Les bact ries sont extr mement sensibles de faibles concentrations en SO libre elles sont galement g n es par le SO combin A forte dose il est toxique pour le consommateur Le SO2 est dos annexes afin d viter la destruction des bact ries lactiques Une partie du SO ajout dans le mo t ou dans le vin se combine certains constituants Les 2 3 du SO total un pH de 4 Or seule la partie libre aura un effet protecteur Le dosage du SO libre et total permet de d terminer par diff rence la quantit de SO combin indicateur de l tat de sant du vin dans un vin alt r
57. s acides organiques acide tartrique malique citrique 44 FERMENTATION ALCOOLIQUE FERMENTATION MALOLACTIQUE FML Vue g n rale des analyses r alis es au cours des diff rentes tapes de pr paration du vin Septembre Ajout de SO Raisin Analyses acidit totale pH anthociannes degr probable i Egrappage s paration des rafles des grains Foulage clatement de la peau pour lib rer le jus MISE EN CUVE Levures D cembre DECUVE SOUTIRAGE N Lie Chapeau Param tres contr l s T C Densit Sucres r ducteurs PRESSOIR Vin de presse Param tres contr l s T 20 C Acidit totale Degr SO Cuve pleine DISTILLERIE 45 L 2 Analyses de la mati re premi re le raisin Avant les vendanges le raisin est analys on parle de contr le de maturit Le but tant de d terminer la date des vendanges conna tre la composition du mo t afin d y adapter la technique d laboration du vin et ventuellement faire les corrections n cessaires Au cours de la maturation du raisin Les mati res colorantes qui augmentent Les ar mes qui augmentent I acidit diminue au cours de la maturation en raison de trois ph nom nes La dilution due l augmentation de la taille du grain La neutralisation des acides par les sels min raux La respiration des cellules qui puisent dans ces acides leur nergie
58. s avec rigueur comme la plupart de mes coll gues les aspects de la fermentation je souhaitais cette ann e me rendre compte des diff rentes tapes n cessaires l laboration du vin et surtout avoir une vue g n rale des analyses r alis es chaque tape L nologie du grec oinos vin et logia th orie est l tude des techniques de fabrication et de conservation du vin Entre les techniques de la vigne et celles du vin la nature des probl mes et des difficult s rencontr es s opposent Contrairement la vigne qui se voit se touche s observe le vin n a pas de forme les constituants qui d terminent son caract re ne sont pas figur s et ne peuvent tre saisis avec leurs changements que par des abstractions exigeant le langage de la chimie et l appr ciation gustative Nous verrons successivement les points suivants La composition du raisin 2 L tude de la mati re premi re 2 La vinification 2 Les contr les de la vinification 43 I LE RAISIN I 1 Composition du raisin La grappe est form e de deux parties Larafle Les grains ou baies qui comprennent la peau ou pellicule les p pins ou graines la pulpe ou chair 1 1 1 La rafle La rafle forme la charpente qui supporte les grains et lui apporte une bonne part de ses ressources Elle se compose principalement de tanins environ 3 Ils sont solubles dans l alcool et dans l eau Ils contribuent donner du corps au vin
59. s dilutions savoir si l chantillon a besoin d tre dilu et enfin la composition du r actif Suite cela j ai rapidement corrig l ensemble de ces questions J ai ensuite donn quelques consignes orales propos du mat riel dont disposaient les l ves Enfin avant qu ils ne commencent manipuler j ai impos aux l ves la r alisation d un plan de manipulation sous forme de sch ma en leur pr cisant que ce dernier ferait par la suite office de protocole et qu ils ne pourraient commencer manipuler uniquement lorsque je l aurai v rifi Pendant le temps o les l ves sch matisaient leur protocole je suis pass e voir chacun d entre eux afin de v rifier et rectifier si n cessaire les sch mas incomplets ou erron s 25 Sch ma r alis par un l ve Glucose lt S Peser m 180 2 mg Pr parer V 100 mLSM 10 mL dilution 1 10 SM dilu e SF5 2mL 4mL 6mL 8mL 6mL 4mL 2mL E SFS br 1002 L 100 L 100 L 1002L 100 L 100 L eau 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL lane 1 2 3 4 5 Plasma patient 1mL 9mL Eau 100 L 100 L 1 mL lmL R actif El E Attendre 20 min t ambiante a l obscurit Lire A 505 nm contre blanc 26 111 2 3 1 R sultats de l exp rimentation Comportement pendant la manipulation Compte tenu du grand nombre de dilutions effectuer et compte tenu de l utilisation de deux types d
60. se Les erreurs de manipulations et les probl mes d organisation t moignent d un manque d appropriation du protocole d autant plus que les l ves ayant commis ces erreurs sont ceux dont la commande tait incompl te Solution envisag e Afin de visualiser la manipulation les l ves devront r aliser un organigramme avant de commander le mat riel n cessaire 111 1 3 2 Commande avec sch matisation pr alable A partir du protocole annexe 5 les l ves doivent sch matiser chaque tape et pour chacune indiquer le mat riel requis Ils doivent ensuite faire une liste finale du mat riel n cessaire avant de pouvoir commencer la manipulation 2 R sultats Commande incompl te 3 l ves D G I Erreur de manipulation Erreur de calcul 3 l ves B K F L ensemble de la manipulation s est relativement bien d roul e 18 Analyse critique Le nombre de commandes compl tes est plus important lorsque les l ves laborent eux m me l organigramme La r alisation de l organigramme permet l l ve d une part d int grer toutes les donn es et les consignes respecter et d autre part de synth tiser et prendre conscience de l ensemble du mat riel n cessaire II 2 En travaux pratiques de biochimie J ai choisi de tester plusieurs strat gies durant les travaux de biochimie consignes orales suivies d une lecture approfondie du protocole par les
61. sont les dilutions ensemencer l ve B E A L homog n isation des tubes n a pas toujours t r alis e E K F point important sur lequel j avais insist lors de la pr sentation de la technique et la sch matisation au tableau Sur le compte rendu cinq l ves n ont pas tenu compte du facteur de dilution de la cr me glac e indiqu dans l nonc A D I J K Hypoth se Les l ves sont en situation de r cepteur de sch mas aucune appropriation de leur part Solution envisag e Les l ves laboreront eux m me la sch matisation du protocole avant la r alisation pratique 111 1 2 2 Sch matisation par l l ve Organisation Apr s distribution du protocole pr sent en annexe 3 la lecture et l organigramme de la manipulation sont faits par les l ves avant de commencer la pratique Les l ves doivent prendre le mat riel dont ils ont besoin Int r t C est l l ve qui construit le sch ma il est en situation d metteur il r fl chit lit le protocole l analyse le synth tise et ressort les points essentiels Le travail de l l ve fait partie int grante de la situation d enseignement Probl mes rencontr s pendant la s ance Le temps pris pour laborer les sch mas est trop long pour la totalit de la classe Quatre l ves se l vent pendant le TP pour aller chercher le mat riel manquant A B E J Cependant
62. t entre les parties solides et le jus La diff rence entre vins blancs et vins rouges se situe au niveau de la mac ration puisque dans le cas des vins blancs seul le jus obtenu par pressurage des r coltes est soumis la fermentation 2 1 3 D cuve Les parties solides entra n e par le CO d gag lors de la fermentation flottent sur le jus pour former le chapeau Lorsque la fermentation alcoolique est termin e le liquide est retir au moment de la d cuve et le chapeau qui tombe au fond de la cuve est press pour en extraire le vin qu il peut contenir On parle de pressurage Les produits obtenus seront rajout s au vin soutir ou vinifi s s par ment pour faire un vin ordinaire appel vin de presse 2 1 4 La fermentation malolactique Les deux vins obtenus peuvent tre soumis chacun une fermentation malolactique afin de stabiliser biologiquement les vins La fermentation malolactique est r alis e par les bact ries lactiques Leuconostoc Lactobacillus qui d gradent l acide malique en produisant de l acide lactique et du CO Cette transformation aboutit une d sacidification c est dire une diminution de l acidit totale ayant des cons quences sur le go t l acide malolactique d acide est tr s agressif et acide alors que l acide lactique mono acide l est beaucoup moins Le vin devient souple avec un bouquet volu Pour les vins rouges la fermentation mal
63. t il favorise l extraction et la stabilisation des compos s ph noliques et aromatiques La vinification comprend deux groupes de ph nom nes principaux 2 La fermentation alcoolique La fermentation alcoolique est due la transformation des sucres fermentescibles en thanol par les levures Saccharomyces cerevisiae Le glucose est d abord transform en pyruvate au cours de la glycolyse Le pyruvate est ensuite transform en thanol et gaz carbonique par fermentation alcoolique NADH H NAD CO Pyruvate gt ac tald hyde gt thanol d carboxylase alcoold shydrog nase De nombreux produits secondaires sont form s glyc rol acides volatils alcools sup rieurs esters constituants essentiels du bouquet Le mo t est sensible l oxyg nation et aux attaques microbiennes c est pourquoi la dur e de la phase pr fermentaire doit tre r duite en d clenchant la fermentation alcoolique le plus vite possible apr s la mise en cuve 47 La mac ration La mac ration consiste principalement dans la dissolution dans le jus de constituants des parties solides de la vendange pellicule rafles p pins paroi des cellules de la pulpe les constituants des parties solides qui se dissolvent dans le jus ou mo t sont surtout les colorants les tannins les acides et les sels organiques les vitamines les enzymes les compos s azot s Les ph nom nes de la mac ration ne se produisent que si il y a contac
64. t l outil ad quat pour des travaux pratiques 12 SCHEMA PT Repr sentation simple et fonctionnelle Sp cificit E r sultat d un processus d abstraction D crire Fonction s Expliquer Mod liser Analyser Processus d laboration Synth tiser y Ex cuter d formation a 2 Exercice difficile car il faut analyser Poles de difficultes p dagogiques liminer synth tiser c est dire abstraire Apprendre s parer l accessoire de l essentiel r unir par classe d quivalence adapter la repr sentation la fonction Aider cerner la fonction Travailler la notion de classe d quivalence Apporter des codes Le r el existant Le r el m diatis Le r el construire Transcoder le texte Qualit s d velopper Dominance d apport d information De plus comme le dit J F VEZIN 1986 Le sch ma dans sa dimension synoptique permet la mise en relation des l ments Il a donc une fonction d conomie cognitive car il permet de voir en une m me appr hension d avantages de donn es Le sch ma par son c t visuel facilite donc le traitement des donn es Il rend visible des choses invisibles et de ce fait les rend plus compr hensibles c est dire plus manipulables par la pens e travers les repr sentations mentales qu il voque Bien que le sch ma semble l outil de communication id al pour l analyse d un protocole
65. tendue 1 couvillon 1 tube d eau st rile de 2mL 1 pipette paille de 100uL 6 PCA 2 g loses au c trimide 2 g loses SABOURAUD 2 VRBL 2 tubes de 9mL de diluant 3 pipettes de 1mL 4 g loses au d soxycholate 35 Annexe 6 TP10 T STL Dosage de la vitamine C I Etalonnage de la solution de 2 6 DCPIP 2 essais Dans une fiok d Erlenmeyer introduire 5 mL de solution talon de vitamine C 0 5 g L Environ 15 mL d eau distill e bouillie et refroidie Verser la burette la solution de 2 6 DCPIP assez rapidement au d part puis lentement l approche du point d quivalence jusqu apparition d une couleur rose p le persistant au moins 30 secondes Donn es La concentration de DCPIP utilis e couramment est voisine de 0 5 g L M pcpr 326 11 g mol M acide L ascorbique 176 13 g mol C C 0 8 R sultats I 1 Donner le sch ma et l quation du dosage Etablir la formule litt rale permettant de calculer la concentration molaire du DCPIP I 2 Remplir la feuille de r sultats I 3 Concordance des r sultats et conclusion II Application au dosage dans un fruit 2 essais Peser le fruit soit m en g la masse obtenue Presser le fruit et filtrer le jus noter Vt en mL le volume total de jus par fruit Dans une fiole d Erlenmeyer introduire 5ml de jus filtr 5 mL de solution d acide m taphosphorique 20 g L Environ 10 mL d
66. ter l aspect des courbes obtenues 2 Compl ter le tableau de r sultats Calculer la concentration en PNPP en mol L et l inverse de la concentration en mot L Pour chaque cin tique calculer la pente de la droite qui donne la vitesse d apparition du PNP en A min cette valeur correspond la vitesse initiale de la r action Vi en 2mol min L en mol min 3 A l aide de ces r sultats tracer les repr sentations de Michaelis et de Lineweaver et Burk En d duire Km et Vm 38 Annexe 8 TP 22 T STL D termination de la glyc mie d un patient m thode la glucose oxydase Pr paration des solutions talon Pr parer par pes e de glucose anhydre 100 mL une solution talon m re SM de glucose 10 mmol L Quelle est la masse de glucose peser pour pr parer la solution m re Diluer au 1 10 la solution m re partir de cette dilution pr parer 5 solutions talon filles 0 2 SF1 0 4 SF2 0 6 SF3 0 8 SF4 et 1 SF5 mmol L Comment r aliser ces 5 dilutions II Dosage colorim trique Le dosage est effectu sur le s rum d un patient Le r actif utilis contient R aliser la colorim trie selon le tableau suivant dans des tubes h molyse Tubes Blanc r actif SELL SES L Plasma du patient ventuellement dilu L R actif mL 1 Sachant qu une glyc mie normale est comprise entre 4 1 et 6 6 mmol L faut
67. tion de la solution de PNPP une dilution par l ve puis cin tique enzymatique une cin tique par l ve 21 Les TP d enzymologie n cessitent une organisation particuli re et une grande rigueur essentiellement lors d un suivi de cin tique ce qui tait le cas ici en effet la moindre erreur de quelques secondes seulement fausse les r sultats obtenus C est pourquoi j ai souhait sch matiser avec les l ves la manipulation afin de limiter au maximum les erreurs Lors de cette s ance j ai tr s rapidement repris le principe de la manipulation puis j ai imm diatement distribu le protocole aux l ves en leur pr cisant qu il fallait r aliser un plan de manipulation au tableau avant de commencer manipuler Avant qu ils ne commencent l analyse du protocole une consigne orale sur le point critique de la manipulation a t donn e savoir que les temps de r action devaient tre respect s la seconde pr s J ai ensuite impos aux l ves un temps de lecture du protocole Temps pendant lequel les l ves devaient essayer de d cortiquer et de visualiser la manipulation Suite cela nous avons sch matis ensemble la manipulation au tableau Sch ma r alis au tableau 1 Dilution exemple dilution I Solution de PNPP dilu e et enzyme solution m re PNPP 12 mL 1 tampon Tris HC1 0 mL PAL conserver dans la glace 2 Cin tique Tubes Solution de 1
68. tremper l allonge dans W une fiole jaug e de 100 mL contenant k t te de distillation environ 30 mL d eau distill e la fiole tant Re plac e dans un bain d eau froide ou glac e Introduire dans le ballon 10 mL de vin environ 50 mL d eau distill e quelques mL de solution d hydroxyde de sodium de concentration molaire voisine de 1 mol L jusqu neutralit coloration verd tre pour un vin rouge N quelques billes de verre Brancher le r frig rant et distiller environ 30 mL de liquide Rincer ensuite l allonge et ajuster la fiole jaug e au trait de jauge avec de l eau distill e colonne distiller Vigreux ou autre allonge coud e chauffage r gul fiole jaug e 57 Pr cautions prendre v rifier l tanch it du montage car l alcool est volatil lever la temp rature progressivement viter les surchauffes r le des billes de verre surveiller le contenu du ballon arr ter la distillation avant qu il ne soit sec laisser refroidir le r sidu de distillation avant d ouvrir l appareil Dosage de l thanol du distillat Oxydation de l thanol Dans une fiole d Erlenmeyer rod e ou pouvant tre bouch e introduire V 10 mL de solution de dichromate de potassium le dichromate de potassium est canc rog ne et polluant pour l environnement manipuler avec les pr cautions d usage 5 mL d acide sulfurique concentr verser lenteme
69. ui est demand de faire mais au contraire de l ex cuter b tement Dans notre cas la solution au probl me d autonomie consisterait plut t guider les l ves dans la compr hension des consignes D apr s J M ZAKHARTCHOUK 1999 aider l l ve comprendre les consignes ce sera tout autant l outiller que de lui permettre d effectuer son propre cheminement de confronter celui ci d autres possibles l accompagner dans un parcours o se tromper ne sera pas une faute mais souvent un passage oblig lui donner plus de conscience de ce qu il fait lorsqu il apprend pour pouvoir ensuite hors situation en dehors des exemples types et des exercices d application ou de rem diation en dehors du court terme r utiliser ce qu il a appris II 2 Aider comprendre les consignes Pour guider les l ves dans l acquisition de l autonomie en travaux pratiques nous pensons que la meilleure des solutions est de leur apprendre lire les consignes consignes qui se limitent ici au protocole Il faut donc leur enseigner d cortiquer la consigne c est dire comme le dit J M ZAKHARTCHOUK 1990 leur faire toucher du doigt en quelles op rations intellectuelles simples se d compose cette t che complexe Les protocoles de travaux pratiques comprennent g n ralement deux parties bien distinctes la partie informative ou explicative qui correspond aux donn es et rappels la partie
70. ulation permet tout d abord aux l ves d analyser celui ci de n en faire ressortir que l essentiel laissant de c t l accessoire qui peut avoir un effet perturbateur et donc de le comprendre et de se l approprier Mais cette sch matisation permet surtout aux l ves d avoir une vision globale de l ensemble des donn es ce que ne permettent ni un texte crit ni un discours oral et il en r sulte une enti re autonomie L acquisition de l autonomie par les l ves de terminale n cessite donc une aide apport e par l enseignant Cette aide consiste en des consignes orales l apprentissage de la lecture des consignes et l apprentissage de la sch matisation Nous allons tudier plus concr tement chacune avec notre groupe d l ve les points que nous venons de citer et ce l aide de plusieurs exp rimentations p dagogiques en vue de comparer l efficacit de chacune de ces strat gies dans nos deux mati res I Exp rimentations p dagogiques TT 1 En travaux pratiques de microbiologie J ai exp riment un param tre la fois afin d analyser l efficacit de chacun d entre eux et d apporter une solution test e la s ance d apr s Les exp rimentations r alis es sont les suivantes Lecture du protocole par les l ves Sch matisation par l enseignant du mode op ratoire Sch matisation par l l ve du mode op ratoire Les observations portent sur
71. un pr l vement selon la technique de l couvillonnage sur la surface d limit e 100cn de votre choix Mode op ratoire Plonger l extr mit de l couvillon dans k tube d eau st rile de 2mL Eliminer l exc s de milieu en pressant l g rement le coton sur les parois du tube Rouler doucement l couvillon sur la surface de votre choix contr ler de haut en bas de droite gauche et en diagonale Remettre l couvillon dans le tube d eau st rile de 2mL Agiter l couvillon dans l eau ou fermer le tube contenant l couvillon et vortexer au moins 15 secondes Ensemencer des inoculums de 0 1 mL la surface des milieux fournis 2 essais par milieux Incuber Milieux fournis PCA g loses au c trimide g loses SABOURAUD VRBL II ANALYSE MICROBIOLOGIQUE D UN PATE Vous disposer d un p t sur lequel vous devez d nombrer la flore totale et les coliformes totaux La pr paration de l aliment consiste mettre en suspension 10g de p t dans 90mL d eau st rile Cette suspension est appel e suspension m re 6 mL de cette dilution vous sera attribu e R alisez une s rie de 2 dilutions 101 107 Ensemencer par la technique d ensemencement dans la masse la suspension m re et les dilutions sur les milieux adapt s 2 bo tes par dilution Incuber la temp rature ad quate Milieux fournis G lose au d soxycholate 0 1 G lose PCA Commande at
72. ux pratiques de microbiologie Une fois la pr sentation th orique termin e le protocole est distribu aux l ves La lecture est faite par le professeur et le mat riel n cessaire est pr sent en parall le Les l ves commencent ensuite la manipulation avec le protocole en tant que support Les gestes techniques sont relativement bien respect s pour la plupart des l ves ainsi que les conditions de s curit Cependant les l ves font souvent appel au professeur pour Avoir des pr cisions sur le mat riel utilis Dans quel but s en servir Conna tre la nature des milieux de culture utilis s Savoir avec quelle suspension ensemencer tel milieu Apporter les solutions aux probl mes pos s dans le protocole Les erreurs de manipulations fr quemment rencontr es sont Ensemencement de milieux de culture inadapt s Volumes ensemenc s erron s De plus le temps de r alisation pratique est souvent trop long et certains l ves quittent leurs postes de travail pour chercher le mat riel qui leur manque 1 1 2 Probl mes rencontr s au cours des travaux pratiques de biochimie La pr sentation de la s ance se d roule g n ralement sans incident les l ves semblent attentifs et tous semblent avoir compris le s but s et principe s de la des manipulation s Il en est de m me lors de la lecture du protocole par l enseignant Ce n est qu au cours de la partie pratique que les probl mes appa

L`AUTONOMIE Comment rendre les élèves de terminale STL plus

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