Apprentissage et perceptions des élèves du secondaire sur la phylogénétique des plantes à fleurs. CBE Life Sci Educ vol. 13 non. 4 653-665 doi : 10.1187/cbe.14-04-0074
La phylogénétique de base et la « pensée arborescente » associée sont souvent minimisées ou exclues des programmes scolaires formels. Les cadres informels offrent la possibilité d'étendre le programme scolaire de la maternelle à la 12e année, en initiant les apprenants à de nouvelles idées, en éveillant l'intérêt pour les sciences et en favorisant la culture scientifique. De même, les chercheurs universitaires qui participent à des activités de sensibilisation en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques (STIM) sensibilisent davantage aux options collégiales et professionnelles, mettent en évidence les domaines interdisciplinaires de la recherche scientifique et augmentent le programme d'études en sciences. Pour faciliter cet effort, nous avons conçu un module de 6 heures dans lequel les étudiants ont utilisé 12 espèces de plantes à fleurs pour générer des phylogénies morphologiques et moléculaires à l'aide de techniques biologiques et d'outils bioinformatiques. Le module de phylogénétique a été mis en œuvre avec 83 élèves du secondaire au cours d'un programme universitaire d'immersion STEM d'une semaine et visait à accroître la compréhension des élèves de la phylogénétique et de la coévolution des plantes et des pollinisateurs. La réponse des étudiants a reflété un engagement positif et des gains d'apprentissage, comme en témoignent les évaluations de contenu, les sondages d'évaluation de programme et les artefacts de programme. Nous présentons les résultats de la première année de mise en œuvre et discutons des modifications pour une utilisation future dans nos programmes d'immersion ainsi que dans plusieurs contextes de cours aux niveaux secondaire et premier cycle.
Interprétations étudiantes des arbres phylogénétiques dans un cours d'introduction à la biologie. CBE Life Sci Educ vol. 13 non. 4 666-676 doi : 10.1187/cbe.14-01-0003
Les arbres phylogénétiques sont des représentations visuelles largement utilisées dans les sciences biologiques et les représentations visuelles les plus importantes en biologie évolutive. Par conséquent, les arbres phylogénétiques sont également devenus une composante importante de l'enseignement de la biologie. Nous avons cherché à caractériser le raisonnement utilisé par les étudiants en introduction à la biologie pour interpréter la parenté des taxons sur les arbres phylogénétiques, à mesurer la prévalence des interprétations correctes de la parenté des taxons et à déterminer comment le raisonnement et l'exactitude des étudiants changent en réponse à l'instruction et au fil du temps. Compter les synapomorphies et les nœuds entre les taxons étaient les formes les plus courantes de raisonnement incorrect, ce qui présente un dilemme pédagogique concernant les synapomorphies étiquetées sur les arbres phylogénétiques. Les élèves ont également généré indépendamment une forme alternative de raisonnement correct en utilisant des groupes monophylétiques, dont l'utilisation a diminué en popularité avec le temps. Environ la moitié de tous les étudiants ont pu interpréter correctement la parenté des taxons sur les arbres phylogénétiques, et beaucoup ont mémorisé un raisonnement correct sans comprendre son application. Une instruction initiale large qui permettait aux élèves de générer des inférences par eux-mêmes a très peu contribué à la compréhension de l'arbre phylogénétique, tandis qu'une instruction ciblée sur les relations évolutives a amélioré la compréhension dans une certaine mesure. Les arbres phylogénétiques, qui peuvent affecter directement la compréhension de l'évolution par les étudiants, semblent offrir aux enseignants en initiation à la biologie un formidable défi pédagogique.
