Aujourd’hui, quand un événement scientifique survient sur la planète, les médias diffusent très rapidement l’information et souvent de façon sensationnelle, à l’image de la pandémie du SARS_CoV2 ou plus récemment de l’augmentation des cas d’infections humaines à la variole du singe.
De nombreux arguments sont ainsi lançés sur les réseaux médiatiques par des scientifiques mais aussi malheureusement par des "pseudos" experts complotistes.
Le but de cet article est de présenter des pistes de réflexion pour aider nos élèves à s’éduquer aux médias, à travailler la démarche scientifique sur des problématiques d’actualité tout en utilisant des outils professionnels issus du monde de la recherche.
Cet article se focalise sur l’utilisation des bases de données de la NCBI ("National Center for Biotechnology Information") concentrant d’innombrables séquences nucléotidiques et protéiques et sur l’utilisation du logiciel d’alignements de séquences BLAST. une variante sera proposée avec l’application en ligne Geniegen2.

  Professeur expérimentateur

Sébastien BERGEOT, au lycée Hardouin-Mansart à Saint-Cyr-l’École (78)

 Vidéo de présentation

 Caractéristiques de la séquence

LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné	Seconde et Première spécialité SVT
Phrases tirées du BO spécial n°1 du 22 janvier 2019 Les différents scénarios pédagogiques proposés dans cet article répondent aux objectifs généraux des programmes de SVT sur l’éducation aux médias et sur l’utilisation des bases de données scientifiques. « Les SVT doivent aussi développer de nouvelles compétences numériques chez les élèves comme paa exemple l’usage des bases de données scientifiques » « Une formation scientifique développe les compétences d’analyse critique pour permettre aux élèves de vérifier les sources d’information et leur légitimité, puis de distinguer les informations fiables. Ces démarches sont particulièrement importantes en SVT, qui font souvent l’objet de publications « pseudo-scientifiques », voire idéologiques : les professeurs de SVT contribuent à l’éducation des élèves aux médias et à l’information par un travail régulier d’approche critique des informations. »
Partie du programme	Seconde :  la Terre, la vie, l’organisation du vivant / Biodiversité, résultat et étape de l’évolution / Les échelles de la biodiversité , La biodiversité change au cours du temps.  Corps humain et santé / Microorganismes et santé /Agents pathogènes et maladies vectorielles. Première spécialité SVT  La Terre, la vie et l’organisation du vivant / Transmission, variation et expression du patrimoine génétique / Mutations de l’ADN et variabilité génétique / L’histoire humaine lue dans son génome  Corps humain et santé / Variation génétique et santé / Patrimoine génétique et santé /Le fonctionnement du système immunitaire humain / L’immunité adaptative / L’utilisation de l’immunité adaptative en santé humaine

MOTIVATION

Développer le sens critique des élèves est généralement aisé car ils sont de nature curieux et souvent au courant des dernières actualités via les réseaux sociaux. Cependant, leur faire travailler des compétences et capacités bien précises liées à la critique argumentée des informations médiatisées est plus compliquée car il faut utiliser des outils scientifiques accessibles et fréquemment mis à jour. La base de données du NCBI liée à l’utilisation de BLAST ou Genigen2 permet d’apporter des données aux élèves et ainsi de les aider à construire leur argumentaire critique.

PROBLÈME À RÉSOUDRE
Comment utiliser les outils professionnels BLAST et NCBI pour sensibiliser les élèves au monde de la recherche et sur des faits scientifiques d’actualité ?

COMPETENCES, CAPACITÉS
Compétences	Extrait du Bulletin officiel spécial n°1 du 22 janvier 2019 Programme de Sciences de la vie et de la Terre de Seconde et de 1ère spécialité :  Pratiquer des démarches scientifiques.  Utiliser des outils et mobiliser des méthodes pour apprendre.  Communiquer et utiliser le numérique.
Capacités	Extrait du Bulletin officiel spécial n° 1 du 22 janvier 2019 Programme de Sciences de la vie et de la Terre de Seconde et 1ère spécialité :  Formuler et résoudre une question ou un problème scientifique.  Interpréter des résultats et en tirer des conclusions.  Conduire une recherche d’informations sur internet en lien avec une question ou un problème scientifique, en choisissant des mots-clés pertinents, et en évaluant la fiabilité des sources et la validité des résultats.  Savoir distinguer ce qui relève d’une croyance ou d’une opinion et ce qui constitue un savoir scientifique.

Cadre de référence des compétences numériques (CRCN)
	Mener une recherche et une veille d’informations. Gérer des données. Traiter des données. S’insérer dans le monde numérique

 Déroulement de la séquence

 Focus sur la base de données du NCBI et sur l’application BLAST

logo de la base de données du NCBI

Bases de données du NCBI
Le NCBI (National Center for Biotechnology Information) est une plateforme WEB du gouvernement des USA qui concentre des ressources issues des biotechnologies. Ces ressources de natures diverses (articles, séquences, modélisations 3D,etc) sont classées dans des bases de données.

tutoriel vidéo pour utiliser les bases de données tutoriel Genially pour utiliser la base de données

Avantages / Plus-values :

• Les ressources proposées proviennent de divers instituts de recherche et sont donc très récentes.
• Les ressources proposées concernent de nombreux domaines en biologie (médecine, évolution humaine,etc).
• Le NCBI est un site gouvernemental des USA. La fiabilité des ressources est donc assurée.

Points de vigilance :

• Il y a beaucoup de données très techniques réservées aux chercheurs ou bioinformaticiens. Il faut savoir faire le tri et récupérer les informations essentielles.
• Le choix des mots-clés peut être problématique. Un simple espace en trop peut ne pas mener à la séquence recherchée.

logo de l’application BLAST

Le logiciel BLAST (Basic Local Alignment Search Tools) est une application en ligne qui permet de comparer des séquences et donc de rechercher des régions similaires entre celles-ci. Différentes méthodes de tri peuvent être utilisées selon les besoins. Voir tutoriel vidéo pour la présentation plus en détail des fonctionnalités de BLAST.

• tutoriel Genially pour utiliser BLAST
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 Retours, analyse et évaluation du dispositif

RETOUR DES IMPRESSIONS DES ÉLÈVES

J’ai réalisé l’activité sur la variole du singe avec mes 18 élèves de Première Spécialité sur un temps de 1h.
Par manque de temps, je n’ai pas pu préparer de questionnaire mais j’ai eu un temps de discussion avec eux de 15 minutes pour avoir un retour d’expérience :
1ère question posée : Ont-ils aimé la séance ? et pourquoi ?
Tous les élèves ont répondu OUI car ils ont travaillé de façon autonome sur une activité de recherche liée à l’actualité et le fait d ’utiliser des outils professionnels les a motivés davantage. Ils ont apprécié le rôle pris de chercheur.
2ème question posée : Quel est leur ressenti sur l’utilisation des bases de données du NCBI ?
Les élèves ont trouvé facilement 1 séquence sur 2. Ils ont eu des difficultés à trouver les bons mots-clés.
Ils ont insisté sur le fait qu’il y avait aussi énormément de résultats et que le tri était difficile à faire. Les titres des ressources sont effectivement parfois très techniques. L’anglais du site ne leur a pas posé de problème.
3ème question posée :Quel est leur ressenti sur l’utilisation de l’outil BLAST ?
Les élèves ont souligné la facilité à réaliser une comparaison même si cet outil est en anglais. Ils précisent que le tutoriel d’utilisation les a bien aidés.

ANALYSE ET ÉVALUATION DU DISPOSITIF
Plus-values dégagées	BLAST et la base de données du NCBI sont des outils professionnels destinés aux étudiants et chercheurs de différents domaines (médecine, agronomie, paléontologie moléculaire,etc). Les élèves se rendent ainsi compte de la forme des outils scientifiques dans le monde professionnel ce qui les change des applications « pédagogisées » Anagène2 et Geniegen2. Les bases de données sont fréquemment mises à jour et suivent l’actualité. Par exemple, quelques jours après les révélations sur la variole du singe, des ressources concernant cette problématique avaient été mises en avant sur le site. De même pour les variants du SARS-CoV2, les ressources sont nombreuses et bien documentées.
Limites	Le site du NCBI et BLAST sont en anglais, ce qui peut décourager certains élèves. BLAST a de nombreuses fonctionnalités mais il n’est pas très intuitif et reste réservé quand même aux initiés. Une connexion internet est nécessaire pour pratiquer cette activité.

Bilan :
La séance a bien fonctionné. Les élèves ont apprécié ces conditions de travail en autonomie. Cela permet de travailler la démarche scientifique sur un sujet d’actualité. Les outils BLAST et les bases de données du NCBI, qui au départ paraissent austères du fait du visuel et de la langue anglaise, passent au final très bien auprès des élèves mais à condition qu’ils aient des tutoriels d’utilisation, pour le coup peut être un peu trop dirigistes.

Des pistes d’adaptation et d’amélioration

-* Utilisation de Geniegen2 au lieu de BLAST : Il est possible de sauvegarder les séquences recueillies sur la base de données en format FASTA. Ce format est utilisable avec Geniegen2. Cette application est familière des élèves, plus intuitive BLAST propose aussi des cartographies géniques. Il serait intéressant de travailler sur la localisation des mutations et leurs rôles sur l’expression d’un gène. Le site du NCBI propose aussi un outil de visualisation 3D des molécules. Un travail complémentaire pourrait être fait en plus des simples comparaisons de séquences ce qui permettrait de relier le génotype au phénotype. Utiliser BLAST en Terminale Enseignement scientifique avec les données Tara océan

Remerciements à l’équipe du GEP 2021-2022 de l’académie de Versailles.