Terminales S Spécialité / Escape Game

Escape Game D’Contract Déjouons le Dr Tannaux en récupérant l’antidote contre le tétanos

En classe de Terminale Scientifique spécialité, mise en place d’un escape game traitant du rôle de l’ATP dans la contraction musculaire.

SOMMAIRE
- Liaison avec le programme et place dans la progression
- Problème à résoudre
- Notions, savoir-faire, compétences
- Outils numériques et ressources

- Déroulement de la séquence
- Retour des impressions des élèves
- Analyse et évaluation du dispositif

Professeur

  • Lucille LEGOUBÉ, au lycée Eugène RONCERAY de BEZONS (95)

LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné Terminale Scientifique spécialité
Partie du programme : Thème 1 : La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : l’énergie dans la cellule
PLACE DANS LA PROGRESSION
l’activité s’insère après le chapitre sur la formation de l’énergie dans la cellule (étude des différents métabolismes).
MOTIVATION : POURQUOI FAIRE UN ESCAPE GAME ?
Sortir des études de documents qui ont été très nombreuses ces derniers temps, et finir le programme sur une note plus motivante et collaborative.

PROBLEME A RESOUDRE

Comment se contracte un muscle ? Question à résoudre pour répondre à l’ensemble des énigmes, et retrouver la formule de l’antidote contre le tétanos volée par le machiavélique Dr. Tannaux.

NOTIONS, SAVOIR-FAIRE, COMPETENCES
Notions Extrait du Bulletin officiel spécial n°8 du 13 octobre 2011
La fibre musculaire utilise l’ATP fourni, selon les circonstances, par la fermentation lactique ou la respiration. L’hydrolyse de l’ATP fournit l’énergie nécessaire aux glissements de protéines les unes sur les autres qui constituent le mécanisme moléculaire à la base de la contraction musculaire.
Savoir-faire • S’informer à partir du réel, de graphiques, de schémas et de textes
Compétences • S’intégrer et collaborer dans un travail collectif
• Être autonome dans son travail
ACTIVITE
Durée : Introduction au jeu : 5 min
Puzzle d’activité : 1h maximum
Debriefing : 15 min
Bilan : 10 min
Utilisation des connaissances étudiées lors de l’escape game : 30 min
Total : environ 2h
Coût : Impression et plastification des documents
Prévoir 6 boîtes, 6 cadenas, 2 cadenas USB, 2 lampes UV et des signes en bois en forme de X (jouets pour enfants)
Sécurité : Attention à ne pas diriger la lumière des lampes UV vers les yeux.

Outils numériques et ressources
Lecteur de vidéos (ordinateurs ou tablettes ou smartphones)
Le kit complet (dossier zippé) :

Déroulement global de la séquence

Déroulement détaillé de la séquence

Avant d’entrer dans la salle on demande aux élèves de déposer leurs sacs sous la paillasse-professeur, leur manteaux sur les portes-manteaux, et de s’installer a leur place sans rien toucher. On lance alors la vidéo énonçant :

Vous êtes de jeunes étudiants en médecine, depuis quelques temps vous étudiez le tétanos. Au cours de vos recherches vous avez appris que cette maladie est provoquée par la bactérie Clostridium tetani produisant une neurotoxine, la toxine tétanique. Cette toxine empêche la fixation de l’ATP sur la myosine. Vous avez récemment trouvé un remède miracle pour cette maladie. Mais le docteur Tannaux, un médecin mal intentionné, qui rêve de voir la moitié de l’humanité s’éteindre, vous a volé la formule de ce remède. Cela fait plusieurs semaines que vous enquêtez pour retrouver Tannaux et votre précieuse formule. C’est alors aujourd’hui, dans un lycée désaffecté, au détour d’une salle cachée, que vous trouvez une boîte contenant le remède contre la maladie. Déjà, vous pouvez remarquer que Tannaux a essayé de comprendre comment vous avez fait pour trouver la formule, car vous voyez des documents sur la contraction musculaire partout dans la salle. Vous allez donc devoir comprendre les mécanismes permettant la contraction musculaire pour pouvoir ouvrir la boîte.

Le professeur annonce alors que la salle est divisée en deux, formant deux groupes de 6 à 10 élèves. Chaque groupe travaille sur le même escape game, mais chacun de son côté. On précise bien aussi qu’il n’y a pas de compétition entre les deux groupes.

Sont cachés dans la salle l’ensemble des documents, outils de décryptage et indices qui seront utiles. Sur des tables situées en face de la paillasse professeur sont disposés les trois malles et le cadenas USB. Les élèves n’ont droit de toucher aux malles et au cadenas USB que s’ils le demandent au professeur car ils ont un code à tester.
L’ensemble des supports ainsi que l’organisation des défis sont résumés dans le tableau ci-dessous.

Tableau des énigmes
CouleurDocumentsIndiceCode
Rose • Microscope avec lame de coupe longitudinale de muscle strié.
• Microphotographie de coupe de muscle strié légendée
• Les différents niveaux d’organisation du muscle
• Structure des sarcomères
• Code César où est inscrit « Niveaux ». Le chiffre à trouver est le nombre de niveaux d’organisation musculaire.
• Jeu de mots à trouver pour trouver comment déchiffrer → A VO CAT (A vaut K)
• La phrase « Plutôt deux fois qu’une... », pour comprendre que le chiffre 4 sera utilisé pour ouvrir la petite boîte et pour le final
Cadenas à 3 chiffres – 004 - pour une boîte donnant accès une lampe UV 

Pour le final le chiffre 4
Vert • Plusieurs morceaux d’actine et de myosine et des légendes pour reconstruire un sarcomère
• Définition d’actine et de myosine
Au dos du sarcomère reconstruit est écrit à l’encre invisible une addition dont le résultat est le code pour un cadenas renfermant une clé USB. Code cadenas renfermant clé USB

Pas de code pour le cadenas final
Jaune • Graphique montrant l’importance de l’ATP et du Ca2+ dans la contraction musculaire
• Microphotographie où l’on voit des ponts entre myosine et actine
• Document expliquant des mutations au niveau de différents composants musculaires
• La vidéo de la clé USB cadenas
• Une phrase « La vidéo est de couleur jaune »
• Logo « Essential Needs », pour comprendre que le code est ATPCA.
Cadenas à 5 lettres – ATPCA – ouvrant une boite avec un aimant « X » dedans

Code final 10 (X)
Gris • Graphique des voies de régénération de l’ATP
• Explication du couplage ATP – Phosphocréatine
• Graphique expliquant le rôle de la phosphocréatine
Photo d’un Axolotl avec écrit « Le roi de la régénération », pour comprendre que le code correspond au nombre de voies de régénération possibles Code final 3
Code final Pour le code final, sont mis à disposition des papiers avec écrit comment trouver l’ordre des chiffres • 1 – Origine
• 2 & 3 – Composition et Fonctionnement
• 4 – Différentes utilisations
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On met à la disposition des élèves des coups de pouce écrits, qu’ils doivent demander s’ils n’arrivent pas à avancer.

Ici, l’escape game est fait de telle manière que chaque énigme est reliée à la suivante, donc le travail par petits groupes est compliqué à mettre en place.
Il faut penser à bien récupérer les cadenas au fur et à mesure que les codes sont élucidés, pour éviter les dérèglements de codes involontaires.

Les élèves mettent en moyenne 45 minutes pour trouver le code final, et des coups de pouces écrits et oraux sont utiles. Dans la boîte se trouve le schéma bilan de la contraction musculaire, ainsi qu’un bon pour des bonbons, que le professeur distribuera par la suite.

On demande aux élèves alors de ranger les documents et l’ensemble du matériel, puis de retourner à leur place.

On débriefe enfin le jeu, en demandant aux élèves ce qu’ils ont appris et en reprenant les documents de chaque couleur (environ 15 min).
Ils complètent ensuite un schéma-bilan en mettant à leur disposition un diaporama comprenant l’ensemble des documents utiles (environ 10 min).
Le schéma est corrigé tous ensemble, puis un bilan complet des notions de l’activité est distribué ; il est expliqué en interaction avec les élèves (environ 10 min).

Enfin, un sujet type exercice II-2 du bac traitant des notions abordées peut être distribué puis corrigé tous ensemble (environ 30 min).

ANALYSE DU DISPOSITIF
Plus-values dégagées • Une bonne concentration et participation des élèves tout au long de l’activité.
• Les élèves, même les plus décrocheurs, ont été très motivés, et se sont bien plus impliqués dans l’étude des documents que lors des autres activités.
• Le schéma final est assez facilement complété.
• Un très vif intérêt porté au cadenas donnant accès à une clé USB.
Difficultés rencontrées • Plusieurs points sont un peu difficiles à comprendre sans aide :
◦ les indices pour trouver le code final, et savoir quels chiffres trouver au cours de l’activité peuvent être utilisés
◦ faire le lien entre « l’axolotl le roi de la régénération » et les 4 voies de la régénération, cela est sûrement dû au trop grand nombre de documents gris, dont certains ne sont pas vraiment utiles
◦ l’aimant en forme de « X » indiquant que le nombre à trouver est « 10 », même avec l’indice supplémentaire. Ils pensent plus aux chromosomes.
◦ comprendre qu’il faut reconstruire le sarcomère. De plus, la manière dont j’ai écrit les chiffres derrière ne les fait pas utiliser les légendes.
• Faire trop de lien entre les différentes parties de l’énigme (rose, vert, jaune et gris), leur permet de bien travailler en groupe et s’écouter, mais empêche la répartition du travail.
Pistes d’amélioration • Ajouter des coups de pouces et/ou des indices là où il y a eu des difficultés rencontrées.
• Enlever des documents qui présentent moins d’intérêt.
• Faire un schéma-bilan à trous « récompense » englobant une plus grande partie des notions abordées au cours de l’activité (le schéma-bilan distribué à la fin du retour sur l’activité).
• Essayer de plus intégrer le microscope dans la résolution des énigmes.

Voir en ligne : Animaker - Créateur de vidéos, Lien vers la vidéo Youtube sur la contraction musculaire

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