Seconde

Dr Housse : un scénario ludique sur le microbiote et antibiogramme

Avec Genially et quiz LearningApps

Une nouvelle journée débute pour le Dr Housse, avec une jeune patiente présentant une infection au Clostridium difficile et des résistances aux traitements antibiotiques classiques. Pour soigner sa patiente, il faudra faire des recherches sur l’infection au Clostridium, en apprendre plus sur les greffes de microbiote et déterminer quels antibiotiques pourraient être efficaces via la réalisation d’un antibiogramme.

seconde lycée sélection naturelle Prévention 2nde_Microorganismes et santé

jeudi 4 juillet 2024 , par Mélanie Fenaert

 Professeur

Mélanie Fenaert, lycée Baise Pascal, Orsay (91)

 Caractéristiques de la séquence

Introduction - Mission médicale

Liaison avec le programme

Niveau concerné : Seconde
Partie du programme : Thème Corps humain et santé, Micro-organismes et santé

Place dans la progression

La séance peut intervenir en début ou en fin de chapitre sur le microbiote.
Je propose ce chapitre en milieu ou en fin d’année, après avoir travaillé plusieurs fois l’analyse de documents.

Problème à résoudre

« Docteur Housse ! Vous tombez bien ! Un cas très difficile vient d’arriver : la petite Anna, transférée depuis un hôpital géorgien. On vous attend au service des maladies infectieuses. »
Pour soigner la patiente, il faudra faire des recherches sur l’infection au Clostridium difficile, en apprendre plus sur les greffes de microbiote et déterminer quels antibiotiques pourraient être efficaces via la réalisation d’un antibiogramme.

Notions, savoir-faire, compétences

Extrait du programme de Seconde générale et technologique (BO spécial n° 1 du 22 janvier 2019)

Notions :

  • Microbiote humain et santé
    Le microbiote (...) évolue en fonction de différents facteurs comme l’alimentation (présence de fibres) ou les traitements antibiotiques.
    Le microbiote intestinal a un rôle indispensable dans l’immunité et dans la digestion.
    La modulation du microbiote ouvre des pistes de traitement dans certains cas de maladies.
    Certains microorganismes normalement bénins du microbiote peuvent devenir pathogènes pour l’organisme notamment en cas d’affaiblissement du système immunitaire.
  • Les exercices complémentaires abordent aussi la notion d’IST.

Savoir-faire : Suivre un protocole.
Savoir-être : Savoir solliciter une aide au moment opportun.
Compétences : Raisonner à partir de données scientifiques.

Activité

Durée Coût Sécurité
1h20 faible (matériel usuel de laboratoire) Blouse, gants, lunettes de protection

Outils numériques et ressources

Proposition de document-support pour les élèves :

Dr Housse microbiote - Fiche élève (PDF)
Dr Housse microbiote - Fiche élève (PPTX)
Dr Housse microbiote - Fiche élève (ODP)

Cadre de référence des compétences numériques (CRCN)

  • Évoluer dans un environnement numérique

 Déroulement détaillé de la séquence

 

En modalité classe inversée (facultatif) : On peut proposer aux élèves de préparer la séance en visionnant une des vidéos qu’ils retrouveront dans l’interface de jeu, ou les deux.
Vidéo 1 - Antibiotiques et microbiote : quel impact ?
Vidéo 2 - Résistance bactérienne aux antibiotiques

Vidéo 1 : Antibiotiques et microbiote : quel impact ?
Source : RéPias Prévention Infection

Vidéo 2 : Résistance bactérienne aux antibiotiques
Source : Mélanie Fenaert

La vidéo 2 est celle qui prépare le mieux à la réalisation de l’antibiogramme.
Elle pourra être associée à un QCM de vérification de la compréhension (sur l’ENT, ou Pronote, ou autre).

 

Les élèves travaillent en binôme, mais chacun réalise son propre antibiogramme. Ils devront rendre un compte-rendu pour deux, en complétant la fiche prévue à cet effet.

La séance est chronométrée afin de s’assurer de la compréhension de la manipulation et de veiller à la sécurité. Le compte-à-rebours est affiché au tableau.

Première partie : 25-30 minutes

Accès à l’interface de jeu. Les élèves n’ont pas accès au matériel.

Temps 1 : prise de connaissance de la « situation-problème »

Introduction - Mission médicale


Dossier médical de la patiente

Temps 2 : consultation des ressources du dossier informatique et réponse au quiz

Accès au dossier documentaire et au quiz


Première question du quiz

Il s’agit d’un quiz façon millionnaire : une mauvaise réponse fait revenir au début. Les premières questions sont générales sur le microbiote, la dernière porte sur l’analyse fine d’un des graphiques.

La réussite permet d’obtenir une partie du code de traitement de la patiente, qui sera le code final du jeu.

Temps 3 : consultation du protocole (vidéo et schéma animé), réponse au texte à trou vérifiant la compréhension

Protocole en un schéma animé

Compréhension de la manipulation

Les temps 2 et 3 ne sont pas nécessairement réalisés dans cet ordre. Travaillant en binôme, les deux élèves peuvent se partager les recherches : l’un plutôt sur le dossier informatique ( documents, vidéos), l’autre sur la compréhension du protocole. Cependant, ce protocole sera mieux compris en ayant visionné les vidéos du dossier informatique. La nécessité de rédiger ensemble un compte-rendu incite les élèves à se communiquer leurs découvertes.

Deuxième partie : 25-30 minutes

Temps 4 : réalisation de l’antibiogramme
Un panier avec le matériel est remis aux élèves : un panier par binôme, chaque élève a sa propre boîte de Pétri.
Un point sur le matériel et la sécurité est réalisé par le professeur.
Les élèves manipulent en autonomie, avec l’aide ponctuelle de l’enseignant si besoin.

Élèves en cours de réalisation de l’antibiogramme

En attendant l’apparition des résultats, les élèves sont incités à compléter leur fiche de compte-rendu.
Les résultats obtenus permettent de compléter l’interface numérique en vérifiant à nouveau la compréhension.

Résultats et interprétation à compléter

Une autre partie du code final est ainsi obtenue.

Temps 5 : le compte-rendu a été complété au fil de la séance, une conclusion est rédigée.

Dernière partie : 20 minutes

Débriefing oral : mise en commun des résultats, discussion, temps pour finaliser la conclusion.
Un compte-rendu par binôme est ramassé pour être évalué.

Pour les élèves ayant terminé en avance : on peut leur fournir le lien vers l’activité qui fait suite, et qui sera à réaliser en dehors de la classe.

Trois compte-rendus et correction du troisième

 

Une série d’exercices auto-correctifs mêlant les thématiques du microbiote et des IST est à réaliser pour préparer la séance suivante. Pour réduire la charge de travail, on peut proposer aux élèves d’en réaliser au moins 5, au choix parmi les niveaux proposés.

 Analyse du dispositif

Limites du modèle utilisé

Le choix de produits de substitution pour la réalisation de l’antibiogramme répond à l’impossibilité de faire manipuler les élèves sur des bactéries réelles en l’absence d’équipement adéquat. On ne souhaite pas non plus contribuer au développement d’antibiorésistances en faisant manipuler des antibiotiques par les élèves.
La manipulation a de plus l’avantage de la rapidité d’apparition des résultats et du faible coût.
Cependant, ce modèle a des limites :

  • la gélose (rouge ou bleue selon le produit) représente mal le voile bactérien, ce qui peut conduire à des difficultés de compréhension de photographies de manipulations réelles
  • la réaction chimique à l’origine de la décoloration n’a rien à voir avec le processus biologique de destruction des bactéries par les antibiotiques

Résultats des évaluations des élèves

Les élèves ont été évalués pour leur compte-rendu en binôme, puis individuellement lors des deux contrôles suivants.

Deux exercices d’évaluation - interpréter un antibiogramme
Deux exercices d’évaluation - interpréter un antibiogramme
Deux exercices d’évaluation - interpréter un antibiogramme


Ci-dessous sont représentés leurs résultats (de A à D) aux deux évaluations.

Résultats des élèves lors de deux évaluations
  • Les résultats de la première évaluation montrent qu’une grande majorité des élèves (32 élèves sur 36) ont A ou B, ce qui indique qu’ils ont compris et réussi l’exercice d’interprétation de l’antibiogramme.
  • L’exercice de la seconde évaluation, qui a eu lieu un mois après la première, est lui aussi réussi pour la majorité (27 élèves sur 34 ont A ou B). Cependant, il en a surpris quelques uns qui n’ont pas compris la subtilité avec les bactériophages et ont ainsi de moins bons résultats qu’à la première évaluation.

 Évaluation du dispositif

Plus-values dégagées
  • L’interface ludique et immersive permet aux élèves de s’identifier au médecin et de mieux envisager les enjeux médicaux liés à la résistance aux antibiotiques.
  • Les quiz et mots de passe permettent une validation et un feedback automatiques pour les différentes activités et ne nécessitent pas d’intervention de l’enseignant, sauf en cas de blocage.
  • L’activité est bien calibrée pour 1h20 : jeu, manipulation, résultats, jusqu’à la finalisation du compte-rendu pour la majorité des binômes.
Difficultés rencontrées
  • Pour certains élèves, la vidéo et le schéma interactif n’ont pas été suffisants pour comprendre pleinement le principe et les objectifs de la manipulation.
  • Les deux traitements possibles (antibiotiques ou traitement du microbiote) entraînent parfois des confusions dans l’interprétation.
Pistes d’amélioration
  • Proposer une fiche technique papier en complément si besoin.
  • Améliorer la structure de la fiche réponse pour mieux distinguer les deux axes de traitement.
  • Le compte-rendu peut être proposé sous forme numérique de telle sorte que les élèves aient à construire eux-mêmes le tableau, insèrent une photo de leurs résultats, etc. Cependant cela allongerait la durée consacrée à ces notions du programme.

 Une piste d’adaptation en Première

Cet épisode est inspiré d’une activité réalisée en Première spécialité SVT : Épisodes en série pour le thème "Variations génétiques et santé" (épisode 2).

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