The large number of experimentally determined molecular structures has led to the development of a new semiotic system in the life sciences, with increasing use of accurate molecular representations. To determine how this change impacts students’ learning, we incorporated image tests into our introductory cell biology course. Groups of students used a single text dealing with signal transduction, which was supplemented with images made in one of three iconographic styles. Typically, we employed realistic renderings, using computer-generated Protein Data Bank (PDB) structures; realistic-schematic renderings, using shapes inspired by PDB structures; or schematic renderings, using simple geometric shapes to represent cellular components. The control group received a list of keywords. When students were asked to draw and describe the process in their own style and to reply to multiple-choice questions, the three iconographic approaches equally improved the overall outcome of the tests (relative to keywords). Students found the three approaches equally useful but, when asked to select a preferred style, they largely favored a realistic-schematic style. When students were asked to annotate “raw” realistic images, both keywords and schematic representations failed to prepare them for this task. We conclude that supplementary images facilitate the comprehension process and despite their visual clutter, realistic representations do not hinder learning in an introductory course.

The number of experimentally derived structures of cellular components is rapidly expanding, and this phenomenon is accompanied by the development of a new semiotic system for teaching. The infographic approach is shifting from a schematic toward a more realistic representation of cellular components. By realistic we mean artist-prepared or computer graphic images that closely resemble experimentally derived structures and are characterized by a low level of styling and simplification. This change brings about a new challenge for teachers: designing course instructions that allow students to interpret these images in a meaningful way. To determine how students deal with this change, we designed several image-based, in-course assessments. The images were highly relevant for the cell biology course but did not resemble any of the images in the teaching documents. We asked students to label the cellular components, describe their function, or both. What we learned from these tests is that realistic images, with a higher apparent level of complexity, do not deter students from investigating their meaning. When given a choice, the students do not necessarily choose the most simplified representation, and they were sensitive to functional indications embedded in realistic images.

Document 1. Inventaire des réponses à la question : « Pour vous, qu'est-ce qu'un fossile ? » C'est une marque déposée sur une pierre calcaire ou une roche, par un os, la coquille d'un coquillage, des ossements d'animal et conservée depuis des millions d'années. C'est l'empreinte d'un coquillage placée dans la roche. C'est une pierre fragile trouvée en creusant la roche. C'est une pierre sur laquelle est déposé un insecte, une feuille ou une coquille et qui prend sa forme. C'est un coquillage qui s'est incrusté sur une pierre et qui y est resté plusieurs millions d'années et y a laissé une marque. C'est une chose (coquillage, insecte, ossements, poisson) qui est restée longtemps sur une roche et s'y est dessinée.C'est une marque dans les roches au bord des rivières (poisson, insecte).C'est une pierre molle ou dure, l'homme préhistorique s'en servait en la taillant.C'est, par exemple, un oiseau qui s'est posé sur la roche ; des années après, il s'est imprimé dans la pierre.C'est un objet (animal, poisson, insecte, végétation) resté 100 ans sur la roche ; l'empreinte y est restée.C'est un coquillage posé sur une roche humide, qui reste assez longtemps et, quand il part, il reste sa trace.

No abstract

Le rôle des interactions langagières dans les apprentissages scientifiques a fait l’objet de nombreuses études (Aster 37 et 38) qui montrent comment, au cours d’un débat, l’élève parvient à reconfigurer ses modes de pensée et ainsi à dépasser certains obstacles de nature épistémologique. Considérant que l’activité langagière des élèves renseigne sur leur activité cognitive, nous étudions le contenu des échanges langagiers dans le but de repérer les processus en jeu dans l’élaboration du savoir. Nos travaux visent ainsi à identifier les réélaborations successives qui accompagnent les reformations des énoncés des élèves et à rechercher les conditions qui rendent possibles les déplacements observés. Les analyses que nous développons, en collaboration avec des didacticiens du français, permettent également de caractériser les formes d’étayage que le professeur met en oeuvre dans ses productions langagières pour aider les élèves à rompre avec leurs conceptions naïves et construire un autre questionnement. Elles permettent d’interroger la spécificité du travail langagier conduit en sciences et définissent ainsi quelques jalons pour l’étude des fonctions du langage dans d’autres disciplines.