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Mise en œuvre de méthodes
alternatives, basées sur l'informatique, pour l'enseignement des sciences biomédicales |
Henk van Wilgenburg
Département de pharmacologie, Université d'Amsterdam, Pays-Bas
Alternatives aux alternatives
Les animaux utilisés comme modèle pour l'homme
L'intérêt pour l'étude de l'anatomie et de la physiologie remonte à Léonard de Vinci (1452-1519) et bien au-delà. Que les animaux puissent être utilisés pour comprendre des processus jusqu'alors inexpliqués devint une évidence lorsque le Néerlandais Jan Swammerdam (1637-1680) réussit à prouver que le volume des muscles n'augmentait pas lors d'une contraction due à l'afflux de liquide comme on le croyait à l'époque. Il démontra, à l'aide d'une expérience, que le volume d'un muscle de grenouille isolé et immergé dans de l'eau ne variait pas lors d'une contraction, puisque le niveau de l'eau ne bougeait pas lors de la stimulation du muscle au repos. En 1859, la publication de " L'origine des espèces " de Darwin donna naissance à de nouvelles disciplines telles que l'anatomie et la physiologie comparatives. Depuis lors, les animaux ont été considérés non seulement comme des objets d'études, mais aussi comme des modèles pour l'anatomie et la physiopathologie de l'homme. En d'autres mots, les animaux sont devenus des alternatives à l'homme.
De nouveaux modèles pour animaux
Toute chose peut servir de modèle pour une autre chose, si elle partage avec celle-ci certaines propriétés. A titre d'exemples : dans le domaine des sciences, on emploie des modèles pour différentes utilisations, ainsi les modèles exploratoires servent de base à la recherche fondamentale. Dans la recherche appliquée, on fait appel à des modèles prédictifs avec l'intention d'extrapoler les résultats du modèle à la situation réelle ; les animaux sont souvent utilisés pour étudier les processus physiopathologiques et les effets de nouveaux médicaments dans la recherche biomédicale. Finalement, les modèles explicatifs servent pour l'enseignement et pour le transfert des connaissances : un schéma dessiné au tableau, un cours de travaux pratiques avec animaux et un programme informatique sont tous des exemples qui répondent à cet objectif.
Quoique les animaux soient toujours utilisés comme modèles explicatifs pour l'enseignement dans certains établissements, il devrait être clair qu'avec les technologies modernes, il y a peu de justification à leur utilisation. Pour développer certains savoir-faire, il existe aussi de nombreuses alternatives, spécialement lorsqu'il s'agit de la collecte et de l'interprétation de données. Par exemple, pour comprendre les effets de la pharmacodynamique, c.-à-d. l'interaction d'une substance avec un récepteur, les étudiants en sciences biomédicales utilisent souvent l'iléon du cochon d'Inde en cours de travaux pratiques. Un cochon d'Inde sera tué dans ce but et un morceau de l'intestin (iléon) sera isolé et transféré dans un un bain d'organe. Les effets de différentes concentrations de médicaments - agonistes et antagonistes - peuvent être étudiés en observant le niveau de contraction de l'iléon. La contraction sera enregistrée et mesurée pour analyse ultérieure, c.-à-d. pour une représentation graphique des résultats et calculs de différents paramètres. En général, un technicien préparera l'iléon isolé et les étudiants ajouteront les médicaments au bain d'organe et obtiendront les données. Pour ces savoir-faire pratiques, il n'y a pas besoin d'animaux, parce que pour générer ce genre de données, il existe des simulations très réalistes. On pourrait même se demander s'il est encore nécessaire de simuler des expériences sur animaux, puisque les animaux ont été introduits comme alternatives à l'homme comme nous l'avons vu plus haut or, avec les technologies modernes, nous pouvons directement simuler les processus appropriés à l'homme. On peut en conclure qu'en utilisant des outils modernes, l'ancienne approche consistant à utiliser les animaux comme alternative, peut maintenant être remplacée par de nouvelles méthodes alternatives. Ces alternatives ne sont pas forcément des alternatives à des expériences sur animaux.
Acceptation et mise en œuvre d'alternatives dans l'enseignement : les pour et les contre
Malgré le fait que les alternatives aient remplacé de nombreuses expériences sur animaux et qu'elles soient facilement accessibles, le nombre d'animaux utilisés dans l'enseignement ne semble décroître que très lentement dans certaines régions. De nombreux facteurs contribuent à l'acceptation des méthodes alternatives, mais ce ne sont encore que des prémices. En effet, il faudra encore relever un bon nombre de défis avant que les méthodes alternatives puissent être réellement mises en œuvre. Pour réussir cette mise en œuvre, il faut prendre en compte les facteurs suivants : la prise de conscience des méthodes alternatives, l'analyse des besoins, l'acquisition des méthodes alternatives appropriées, la préparation du personnel et des locaux, la mise en œuvre et lévaluation avant l'adoption définitive des
méthodes.

Fig. 1. Organigramme des étapes à suivre pour l'introduction de méthodes alternatives
La prise de conscience du besoin d'adopter des méthodes alternatives peut démarrer à plusieurs niveaux (pas seulement au niveau des enseignants) : les étudiants sont souvent les premiers à demander des alternatives aux expériences sur animaux et, dans certains pays, ils ont le droit de les utiliser ; des pressions extérieures viennent parfois de la société et de certains décideurs ; d'autres facteurs, pas directement liés à la découverte de méthodes alternatives aux expériences sur animaux, peuvent stimuler le processus de remplacement tels que l'introduction du CAL (apprentissage assisté par ordinateur), dont le but est de réduire le personnel.
Cependant, certains enseignants s'opposent à tout changement et ont besoin d'être convaincus des avantages de l'utilisation d'alternatives. On rencontre encore des personnes qui ont une attitude sceptique qu'il faut étudier de près. Voici des exemples de ce scepticisme :
· Les travaux pratiques avec animaux font partie intégrante de l'apprentissage et sont les garants d'un enseignement authentique et de qualité
· La technologie pédagogique n'est qu'une voie sans issue dans le processus moderne d'instruction
· La technologie est rétrograde - il n'y a rien de mieux que les expériences sur animaux
· Les nouveaux modèles d'apprentissage sont basés sur des a priori tels que les étudiants sont des êtres curieux qui aiment prendre des initiatives, qui ont les qualités relationnelles nécessaires et qui peuvent se concentrer assez longtemps pour travailler en équipe
D'autres obstacles éventuels peuvent être :
· Les enseignants n'aiment pas qu'on leur dise ce qu'ils ont à faire pendant leur cours
· Les enseignants sont submergés de matériels venant de toutes parts et ne disposent pas d'une interprétation objective de l'information
· Une tendance à se raccrocher à la tradition, basée sur l'hypothèse que l'anatomie compte beaucoup plus que les autres matières telles que la biologie cellulaire
· Les enseignants peuvent considérer que les alternatives sont inférieures aux autres méthodes
· Les livres, les travaux pratiques, etc. sont toujours très orientés sur l'expérimentation animale
· Il est difficile de former les enseignants en raison des contraintes de temps
· Cela n'a aucun sens de former les enseignants s'ils n'en ressentent pas le besoin.
Analyse des besoins
Ce n'est souvent pas possible de remplacer une expérience sur animaux par un modèle non-animal, car ce dernier peut très bien requérir de nouveaux outils et un nouveau style d'apprentissage. Le fait d'accepter le principe de l'utilisation de méthodes alternatives signifie souvent qu'il va falloir mettre en place, pour la toute première fois dans l'environnement pédagogique, de nouvelles technologies telles que le CAL (apprentissage assisté par ordinateur)
L'arrivée de nouvelles technologies peut aussi avoir pour effet de remettre en question la définition de la relation enseignant/étudiant. Par exemple, les nouvelles technologies peuvent ouvrir la voie à de nouvelles méthodes pédagogiques en :
· Simulant des environnements de vie réelle
· Permettant un apprentissage autorégulé (adapté au rythme de l'étudiant)
· Augmentant l'interaction entre l'enseignant et l'étudiant
· Offrant un plus grand accès à l'information
· Mettant en œuvre un apprentissage de mises en situation, de " flux tendus " et d'" enseignement sur commande "
· Stimulant la curiosité, la créativité et le travail en équipe
· Faisant tomber les murs de la classe en y intégrant la maison, la ville et le monde
Les modèles pédagogiques vont changer. En passant par exemple :
de l'ancien modèle :
L'enseignement en salle de classes
L'absorption passive
Le travail individuel
L'enseignant qui sait tout
Un contenu stable
L'homogénéité
au nouveau modèle :
L'exploration individuelle
Le principe de stage
L'apprentissage en équipe
L'enseignant est un guide
Le contenu évolue rapidement
La diversité
Les objectifs pédagogiques doivent non seulement être redéfinis, mais il faut en ajouter de nouveaux. Pour être sûrs de faire le bon choix, les enseignants doivent avoir à disposition : les bonnes informations (c'est-à-dire une description très détaillée des alternatives), les besoins en équipement, des évaluations indépendantes et des preuves de leur efficacité pédagogique. Lorsqu'il s'agit de mettre en place des méthodes alternatives, on se doit d'avoir toujours comme principes directeurs : les objectifs et le contexte éducatifs. C'est à ces conditions que l'on pourra, plus aisément, faire le bon
choix.
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