Diapositive 1 - plaquette de présentation

Documents pour la classe
– Thème commun 1 –
Représentation Visuelle
Programme de l’enseignement
scientifique en L et ES
Représentation visuelle – enseignement scientifique L&ES
Organisation du document
• Un exemple de programmation

• Des ressources indispensables

• Des propositions de situations d’apprentissage 
• Des ressources pour aller plus loin
Rédaction Académie de Lyon – G.Grousset

Représentation visuelle – enseignement scientifique L&ES
Un exemple de programmation autour de problèmes
scientifiques partagés entre les SPC et les SVT
« Comment l'œil produit une image du monde qui nous entoure »
3 séances
« Comment la rétine permet d’obtenir une image précise »
1 séance
« Comment les couleurs sont obtenues dans la vision humaine »
2 séances
« Comment la vision des couleurs s’est construite chez les primates » 1 séance
Evaluation & Bilan ou Débat
1 séance
« Comment les couleurs sont obtenues »
1 à 2 séances
« Comment le cerveau permet la perception de l'image »
1 séance
« Comment la perception visuelle est transmise et perturbée par les drogues »
1 séance
Evaluation
1 séance
Total 12 ou 13 séances en alternance régulière de SPC et SVT
y compris les évaluations
Rédaction Académie de Lyon – G.Grousset
Représentation visuelle – enseignement scientifique L&ES
Un exemple de programmation autour de problèmes
scientifiques partagés entre les SPC et les SVT Programmation
focale
Exemple
Comment l’œil produit une image du monde qui nous entoure
40
C'est
avec Ibn Al Haytam (ou Alhazen), opticien persan du Xème siècle, qu'un progrès
35
y = 123,91x-1,088 de la propagation et de la perception du rayonnement
capital
dans la compréhension
30
lumineux
est réalisé. Il propose que les rayons lumineux se propagent de l'objet à
25
l'œil,
ce dernier devenant le récepteur de la lumière. Cependant il commet l'erreur de
20
suggérer
que c'est le cristallin (et non la rétine) qui reconstitue l'image point par point,
15
avant
son transfert, par le nerf optique, jusqu'au "siège de l'âme".
10
5
avec des propositions d’activités et des objectifs de formation
0
Activités
0
10 possibles
20
30
40
50
60
70
vergence
- approche historique
commune (SVT, SPC) sur le lieu
de la formation des images
- dissection de l’œil (lapin, poisson) mise en relation
avec les propriétés optiques et l’identification du lieu
de formation des images
- étude de l’appareil optique, incluant les défauts
optiques de l’œil et les techniques de correction
(verres, lentilles ou opérations correctrices)
Objectifs de formation
Comprendre une démarche aboutissant au
concept de formation des images
Extraire de l’information utile
Construire des connaissances à partir
d’observations et de la mise en relation de
données
Comprendre des problématiques de santé en
relation avec des progrès techniques
Rédaction Académie de Lyon – G.Grousset
Représentation visuelle – enseignement scientifique L&ES
Des ressources indispensables
Exemples de :
• Logiciels :
• De Visu
• L’œil
• Phylogène
Fichier de molécules
Vertébrés lycée
Rédaction Académie de Lyon – G.Grousset
Programmation
Représentation visuelle – enseignement scientifique L&ES
Des ressources indispensables
Programmation
Des sites
Terme de « flashback » décrit des distorsions
• de l’INRP
perceptives et des images intrusives, spontanées et
• SVT – Rennes
récurrentes après l’usage de LSD (Horowitz, 1968et
• Lyon - des documents 1969).
• du Collège de France C’est une répétition spontanée et transitoire, parfois
• un sur les effets et
permanente, de certains aspects de l’expérience
flash-back
induite par l’hallucinogène en son absence.
Données
moléculaires
L’imagerie cérébrale fonctionnelle a permis de
Mécanismes
cérébraux de la lecture
L'individu
présente une
anomaliemettre
génétique
sur le que les structures cérébrales
en évidence
Des revues
Stanislas
Dehaene
nécessaires
chromosome
X, dans
la région
Son à l’identification des perceptions
• Ouvrage L’œil,
le cerveau,
la Xq28.
vision
visuelles
peuvent
être
chromosome
X montre
une
de 570
paires
• PLS mars 2010
N° 389
: «délétion
L’évolution
de
la
vision
desengagées
couleurs dans
chez l’imagerie
les
de
bases, »située à 4kb en amontmentale
du gèneen
dudehors de toute entrée perceptive.
primates
…du
une
image
mentale
qui provient d’une réactivation
pigment
rouge
et N°318
43 kb en
plus
proche
• PLS avril
2004
: «amont
Drogues
et
cerveau
»
stockée dans la mémoire à
gène du pigment vert. La région d’une
où se représentation
trouve
long terme des
peut contribuer à une reconstruction
cette délétion est essentielle à l'expression
perceptive, et cela en dehors de toute stimulation
deux types de gène rouge et vert.
perceptive.
Cet individu présente une altération
de ses cônes
rouges et verts (il ne possède ni pigment rouge, ni
pigment vert). Il possède seulement quelques
Rédaction Académie de Lyon – G.Grousset
cônes bleus.
Représentation visuelle – enseignement scientifique L&ES
Des propositions de situations d’apprentissage,
Cinq exemples sont proposés, parmi ceux – ci :
 Exemple 3 : dans la partie « De l’œil au cerveau, Aires visuelles et perception
visuelle, Aires cérébrales et plasticité»
Objectif de la tâche complexe : On cherche à comprendre comment le cerveau permet
la vision des couleurs, des formes et des mouvements.
Consignes
aux élèves :
Pré-requisdonnées
:
L’étude
de certains
cas de personnes
un accident
vasculaire
cérébral
permet
parfois
La notion
du programme
suivanteayant
« Le eu
message
nerveux
visuel
emprunte
des
voies
de comprendre le rôle du cerveau dans la vision.
nerveuses jusqu’au cortex visuel » a été traitée.
- Utiliser les données cliniques macroscopiques et les données de l’imagerie cérébrale pour
Motivation possible :
relier un déficit visuel à une atteinte cérébrale, pour le cas clinique étudié (cas 11 ou 16).
de cas de malades
(parenexemple
: site
INRP cas 11vidéo
et 16)fournis
avec pour
un
-Présentation
Argumenter l’interprétation
scientifique
utilisant les
enregistrements
déficit delelalien
vision
couleurs ou
un déficit
reconnaissance
visuelle d’une
confirmer
entredes
les récepteurs
rétiniens
et le de
cortex
cérébral.
son entourage
pas présenter
les résultatsdedes
examens
-personne
Mettre en de
relation
les résultatsproche
des cas(ne
cliniques
observés d’anomalies
la vision
avec la
représentation
schématique
de la
« vision,
cérébrale
» du logiciel
œil.
mais uniquement
le constat
depage
déficit).
Unefonction
occasion
d’éducation
à la santé
(prévention des risques d’AVC) peut être trouvée ici.
Vous représenterez sur le schéma fourni les zones cérébrales responsables de la vision.
Voir les exemples de situations
Rédaction Académie de Lyon – G.Grousset
Représentation visuelle – enseignement scientifique L&ES
Extraits du site Vision - INRP
Réponse corticale enregistrée lors
d'une stimulation visuelle par des
anneaux en expansion.
Fichier mpg
Activation corticale enregistrée test d’excentricité
Les images fonctionnelles de vision et
rétinotopie sont obtenues lors de l'observation
binoculaire de mires qui présentent des stimuli
vidéo circulaires. L'objectif est de stimuler
localement et périodiquement l’ensemble du
champ visuel du sujet qui fixe une mire
centrale. Les stimuli sont périodiques avec une
fréquence lente (18Hz), l'analyse des données
fonctionnelles amène à rechercher des
activations de groupe de neurones selon la
même fréquence (dans ce cas, c'est une
analyse par transformée de Fourier qui permet
de repérer les décalages temporels dans
l'activation des neurones).
L’image fonctionnelle
IRMsujet131311fonctionVisionRetinotopieExcentricite
a été construite en utilisant comme stimulus visuel des
anneaux en expansion ou en contraction présentés
sous forme de vidéo (Figure 1B et animation). Les
groupes de neurones activés par la partie centrale du
champ visuel le sont en premier par rapport aux
autres qui sont activés par les parties plus
périphériques du champ.
Rédaction Académie de Lyon – G.Grousset
Représentation visuelle – enseignement scientifique L&ES
Des ressources pour aller plus loin
Programmation
De l’œil au cerveau
• Revues & ouvrages
 PLS octobre 2004 N°324 : « Vieillissement et troubles de la vision »
 SV décembre 2002 « Vers la fin des lunettes »
• Logiciels
Aber, les aberrations optiques (Site académie de Dijon – Sciences physiques)
Genigen : logiciel gratuit de traitement de séquences nucléotidiques ou
protéiques
Rastop : visualisation des opsines (cf site SVT Lyon)
•Sites
Université d’Angers pour les reconstructions phylogéniques
IRM Cerveau et résultats (ENS SPC Lyon)
La chimie de la perception
•Revues & ouvrages
 PLS janvier 2005 N°327 : « Du cannabis dans le cerveau »
Rédaction Académie de Lyon – G.Grousset