17 VirtualUrchin

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VIRTUALURCHIN

Marta Wolniewicz

À propos de VirtualUrchin

Les sites«VirtualUrchin» (Université de Washington, 2020)et «Sea Urchins for educators» sont deux sites d’appui contenant des ressources complètes pour les laboratoires et les activités en classe. Ils peuvent être utilisés en combinaison pour analyser des concepts de biologie, d’écologie et des questions liées aux sciences de l’environnement. Les deux sites proposent des ressources et des liens supplémentaires pour faciliter l’enseignement et l’apprentissage dans le domaine des STIM.

Pourquoi utiliserVirtualUrchin?

  1. Virtual Urchin offre une grande flexibilité, dans la mesure où il utilise différents modes de diffusion qui exploitables dans une gamme de cours pour stimuler différents résultats d’apprentissage. Grâce à une variété d’outils interactifs en ligne disponibles gratuitement, l’éducateur peut décider d’utiliser des activités allant des notions de bases sur le microscope à la biologie fondamentale, en passant par le développement, l’embryologie, l’écologie et l’environnement pour faciliter l’apprentissage.
  2. Ces activités virtuelles (compatibles avec les ordinateurs et les téléphones portables) suscitent l’intérêt des apprenants, car elles reproduisent des «expériences en situation réelle de laboratoire» qui peuvent servir d’alternative ou de préparation aux expériences de laboratoires physiques. Les outils virtuels peuvent également permettre aux apprenants de se familiariser première fois avec divers équipements de laboratoire qu’ils découvrent et leur donner ainsi l’occasion d’en apprendre plus sur les compétences et les procédures de laboratoire essentielles. Par exemple, les didacticiels interactifs sur les microscopes permettent aux apprenants de devenir des utilisateurs et des manipulateurs confiants d’un microscope, qui est un outil indispensable dans un laboratoire.
  3. Ce site Web comporte des ressources et des liens supplémentaires pour faciliter l’enseignement et l’apprentissage. Par exemple, les ressources pédagogiques comprennent des descriptions d’activités, des plans de cours et des liens vers une documentation plus récente sur divers sujets d’intérêt.
  4. Ces activités d’apprentissage sont structurées de manière à faciliter l’étayage de l’apprentissage et peuvent inclure des informations générales pour aider les apprenants à se familiariser avec un sujet ou un problème (par exemple, le module «our acidifying ocean» (l’acidification détruit nos océans [trad.]), décrit dans un exemple d’activité ci-dessous), une expérience de laboratoire virtuel (avec des objectifs, des procédures et un glossaire précis), l’analyse de données avec des instructions claires pour chaque étape, un débat sur les conséquences et des propositions de solutions aux problèmes environnementaux.
  5. De nombreuses activités offrent également des possibilités d’apprentissage approfondi (c’est-à-dire des sections intitulées «Approfondissement», «Activités pratiques», «le vaste inconnu» et/ou des liens vers des publications des travaux de recherche) afin d’approfondir votre compréhension du sujet.

EXEMPLE D’ACTIVITÉ

Our Acidifying Ocean

Introduction

Selon Ritchie et Rose (2020), en 2019, les humains ont émis 36 milliards de tonnes de dioxyde de carbone dans l’atmosphère (des émissions 3 600 fois supérieures aux niveaux enregistrés avant l’industrialisation, cf. 1750). Les émissions humaines de dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de serre sont l’un des principaux moteurs du changement climatique (GIEC, 2013). Cependant, les émissions de dioxyde de carbone sont également responsables d’un autre problème: la modification de la composition chimique des océans. Étant donné que l’océan absorbe environ 30 % du dioxyde de carbone de l’atmosphère, ils subissent une série de réactions chimiques qui conduit à leur l’acidification (NOAA, 2020). Ces changements chimiques dans les écosystèmes marins ont des répercussions à long terme sur les organismes qui vivent dans l’océan, en particulier ceux qui construisent leur squelette ou leur coquille à partir de carbonate de calcium (NOAA, 2020).

Objectives

Dans le cadre de cette activité, vous examinerez comment nos actions conduisent à l’acidification des océans et analyserez l’impact de ces changements chimiques sur les organismes vivants. Cela vous aidera à concevoir un plan visant à réduire l’impact de l’action de l’homme sur les océans.

Instructions:

Étape 1: Acidification des océans et vulnérabilité des organismes.

1) ce que c’est que l’acidification des océans;

2) comment les activités humaines contribuent aux changements de la composition chimie des océans;

3) les organismes vulnérables à ces changements.

Cette activité vous préparera à réaliser une expérience virtuelle destinée à déterminer l’impact de l’acidification des océans sur un organisme marin sensible aux changements chimiques.

Étape 2: Réalise l’expérience.

  • Au cours de l’expérience virtuelle vous testerez le développement des larves d’oursins dans des conditions normales et dans ces conditions d’acidification. Pour réaliser l’expérience, suivez la procédure détaillée fournie dans le laboratoire. L’expérience est accessible en accédant à «Expérience» (Partie 2) sous le module Our acidifying ocean sur Virtual Urchin  ou en touchant «Enter Lab» (Accéder au labo) à la page 4 de la rubrique «Comment faire» qui apparait dans la dernière section du module «Apprendre».

Étape 3: Analyser les données de l’expérience virtuelle (étape 2) pour déterminer l’impact de l’acidification des océans sur le développement larvaire des oursins et les conséquences écologiques qui en découlent.

1) mesurer la longueur des larves d’oursins plongées dans chacune des solutions (représentant les conditions chimiques acidifiées et normales de l’océan);

2) calculer la longueur moyenne des larves pour chaque condition;

3) comparer les résultats.

Tirer des conclusions sur la manière dont les modifications de la composition chimique des océans affectent les organismes marins directement (c’est-à-dire la taille, la forme et donc la survie des larves d’oursins) et indirectement (par le biais des changements dans le réseau alimentaire, affectant ainsi les organismes dont la survie dépend des larves d’oursins).

Réflexion

Dans les étapes 1 à 3, vous avez appris que les activités humaines sur terre peuvent modifier la composition chimique des océans. À leur tour, ces changements chimiques ont un impact écologique plus vaste, car ils affectent la stabilité des réseaux trophiques marins, avec des effets en cascade sur les fonctionnement des écosystèmes plus vastes.

Discutez de la nécessité d’agir pour garantir la stabilité de l’écosystème qui entretient la vie océanique.

Proposer des stratégies pour réduire l’impact de chacun d’entre nous, en tant que citoyen du monde, sur l’environnement marin.

Références

NOAA (2020, April 1). Ocean Acidification. Extrait de:https://www.noaa.gov/education/resource-collections/ocean-coasts/ocean-acidification.

GIEC. (2013). Changement climatique 2013: Les éléments scientifiques Contribution du Groupe de travail I au cinquième Rapport d’évaluation du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat [sous la direction de Stocker T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex et P.M. Midgley (éds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, Royaume-Uni et New York, NY, États-Unis.

Ritchie, R., Roser, M. (2020). CO₂ and Greenhouse Gas Emissions. Publié en ligne sur OurWorldInData.org. Extrait de:https://ourworldindata.org/co2-and-other-greenhouse-gas-emissions.

Université de Washington. (2020). Virtual Urchin: Welcome to the new Virtual Urchin website! Extrait de:Welcome to Virtual Urchin (washington.edu).