Niveau

Première spécialité

Compétences (BO)

Pratiquer des démarches scientifiques

Compétences du CRCN (cadre de référence des compétences numériques)

Domaine 3 : Création de contenus Compétence 3.2 Développer des documents multimédia

Domaine 5 : Environnement numérique Compétence 5.2 Évoluer dans un environnement numérique

Connaissances et capacités associées

La Terre, la vie et l’organisation du vivant
Transmission, variation et expression du patrimoine génétique
La réplication de l’ADN
Au cours de la phase S, l’ADN subit la réplication semi-conservative. Il s’agit de la formation de deux copies qui, en observant les règles d’appariement des bases, conservent chacune la séquence des nucléotides de la molécule initiale. Ainsi, les deux cellules provenant par mitose d'une cellule initiale possèdent exactement la même information génétique.

Les capacités mobilisées sont celles de l’interprétation des résultats de l’expérience de Meselson et Stahl ainsi que la critique de l’argumentation développée par l’IA lorsqu’elle doit argumenter sur les mêmes expériences.

Objectifs de l’activité et sa place dans la démarche

Quel que soit le moment choisi par l’enseignant pour placer l’étude de la réplication semi-conservative, aborder l’expérience de Meselson et Stahl est l’occasion d’utiliser une expérience scientifique majeure dans la compréhension du fonctionnement du vivant. Mais, si elle est abordable en première spécialité SVT, elle doit cependant être accompagnée pour être bien comprise par la plupart des élèves.

L’idée ici est d’en profiter pour effectuer un travail spécifique sur l’argumentation en prenant comme support de travail des réponses peu pertinentes produites par l’IA. Non que l'IA ne puisse pas produire des arguments pertinents mais, dès lors que le prompt est succint et non retravaillé, la réponse de l'IA peut produire des erreurs ou des imprécisions. Ces erreurs sont utilisées ici comme un support pour que les élèves vérifient s'ils ont bien compris l'expérience de Meselson et Stahl. À titre de comparaison, la démarche correspond à une correction entre pairs après un contrôle, pour prendre conscience des types d'erreurs qui peuvent être produites sur un sujet.

Critiquer l’argumentation de l’IA revient aussi à prendre du recul et donc à garder en tête un esprit critique sur ses productions.

Description de l’activité

Un fichier power point, conçu à partir de l’article de Planet Vie (voir ressources) est présenté aux élèves. Le fichier contient 6 diapos : 3 diapos apportant des informations aux élèves et trois diapos de réponses attendues (en italique ci-dessous) :

• Diapo 1, les hypothèses, les trois modèles proposés pour expliquer la duplication d’un ADN bicaténaire
• Diapo 2, à compléter en décrivant les résultats attendus pour chaque modèle
• Diapo 3, présentation des résultats observés par Meselson et Stahl
• Diapo 4, à compléter pour comparer les résultats obtenus avec ceux qui étaient attendus et apporter la conclusion sur le modèle validé par l’expérience
• Diapo 5, des réponses fournies par une IA aux questions suivantes :

« Peux-tu expliquer comment Meselson et Stahl ont réfuté le modèle conservatif »
« Peux-tu expliquer comment Meselson et Stahl ont réfuté le modèle dispersif ? »

• Diapo 6, à compléter par un commentaire sur l’argumentation développée par l’IA

Cliquer sur l'image ci-dessous pour ouvrir le fichier réponse d'un groupe d'élève

Analyse de la séance

Dans un premier temps, l’idée était que les élèves utilisent l’IA comme aide pour comprendre l’expérience de Meselson et Stahl. Or des tests de préparatoires à la séance n’ont pas permis de produire un prompt qui donne une réponse aidante : l’argumentation de l’IA consiste souvent à répéter les résultats de l’expérience, et l’IA peut produire des arguments discutables.

La correction par les pairs vise à mettre l’élève dans une position de correcteur en lui demandant d’adopter un regard critique et d’évaluer le travail d’autres élèves.

L’idée est donc de demander aux élèves de repérer les erreurs que peut produire une IA. Ce qui, à terme, peut donner le réflexe aux élèves de garder un esprit critique lors de l’utilisation de l’IA. L’exercice est aussi formateur sur l’argumentation demandée à l’écrit en épreuve de spécialité.

Points de vigilance

Pour que les élèves soient en mesure de contredire les arguments de l’IA, il faut qu’ils aient bien compris l’expérience de Meselson et Stahl, ce qui prend un certain temps si on aide les élèves à rédiger.

Ce temps est nécessaire car beaucoup manquent de rigueur et réalisent des phrases prenant par exemple pour sujet "l’azote lourd" plutôt que "l’ADN(15N)" ou "la bande violette" plutôt que "l’ADN hybride".

L’argumentation en étape 2 manque aussi de rigueur car certains ne prennent pas la peine de réaliser la comparaison entre les résultats attendus et les résultats obtenus pour invalider les modèles dispersif et conservatifs.

Dès lors que ce temps est pris les élèves repèrent assez vite les arguments discutables de l’IA.

L’exercice a été testé en classe dans un lycée où le niveau est hétérogène. Il pourrait être fourni en exercice maison dans le cadre d’une classe inversée.

Ressources

Les schéma du diaporama ont été pris sur le site de Planet Vie Expérience de Meselson et Stahl | Planet-Vie (ens.fr)

D'autres activités produites dans le cadre du TraAM : "Éthique et formations à l’esprit critique dans les usages des outils d’IA en SVT"

Auteur et mail

Yann Maillard

Mail professionnel : prénom.nom@ac-aix-marseille.fr