L’heureux hasard dans les sciences (de/et) la vie: Christian Mellwig Inspire article

Traduction: Jeanne Keweloh. La vie a une drôle d’habitude de faire les choses autrement que l’on s’y attend. Prenez Christian Melling , par exemple. Il explique à Vienna Leigh qu’il était déterminé, quelque soit le chemin qu’il prendrait dans la vie, à ne pas enseigner.

“Mon père était enseignant”,explique Christian, qui a enseigné durant les six dernières années la chimie, les maths et la bioinformatique à des agés de 14 à 23 ans à la Marie Baum Schule^w1 à Heidelberg, RFA, un lycée professionnel integré à une école de biotechnologie. “Quand j’étais gosse, il rentrait tout le temps à la maison avec des histoires épouvantables sur ce qui s’était passé durant ses cours. Je pensais, comment peut-il avoir du plaisir à éxercer son métier?

„Ce n’est pas que moi, je n’ai pas passé du bon temps à l’école; j’aimais beaucoup les cours de chimie et de maths parceque les lecons étaient intéressantes. Les enseignants que j’avais à l’époque étaient très motivés, et en même temps amusants et humains. Mais néanmoins, au courant de mon enfance et des années de mon adolescence, j’ai juré que je ne deviendrais jamais un enseignant. »

Donc Christian s’embarqua sur une carrière scientifique. Il fit des études de chimie et de mathématiques à l’université de ^w2 où il commenca un doctorat, qu’il termina au Laboratoire Européen de Biologie Moléculaire (EMBL)^w3 à Heidelberg en coopération avec l’Institut de Chimie Physique de Freiburg^w4. A cet institut, les chercheurs utilisent les méthodes de physique pour étudier des systèmes biologiques. Un centre d’intérêt est les molécules participant à la photosynthèse, telle que l’enzyme ATP-synthase, une protéine de la membrane. Durant son doctorat, Christian analysa et modela la structure de cette protéine utilisant la microscopie électronique et la reconstruction tridimensionnelle. Jusque là, tout allait bien. Mais durant son doctorat, il travailla à l’université comme “aide-scientifique”, quelqu’un qui aide à organiser et superviser le travail pratique des étudiants- dans ce cas les cours de chimie pour les étudiants du premier semestre en chimie, ainsi que les étudiants en biologie et géologie.

“J’ai trouvé que j’aimais vraiment expliquer les choses et aider les gens,” dit-il. “je n’avais jamais eu de problème à parler devant les gens, mais je commencais à découvrir que j’avais en fait réellement du plaisir à enseigner!

“En même temps, j’ai réalisé qu’être le chef d’un groupe scientifique consistait en partie majeure à faire des demandes de subventions, à écrire des articles et à faire beaucoup de travail administratif, et je ne pouvais pas imaginer que je puisse aimer ce genre de travail. De plus, il était très difficile pour un chimiste de trouver un poste: beaucoup d’amis de l’université avaient terminé leurs doctorats et ne trouvaient pas de travail bien qu’ils soient des scientifiques très calés. Alors j’ai décidé que l’enseignement pourrait être une alternative et j’ai passé par les procédures nécéssaires. J’ai écrit mon “Staatsexamensarbeit” (une thèse pour enseignants) et j’ai terminé mon „Referendariat“ (un entraînement professionnel de deux ans qu’on éxige en général en Allemagne pour devenir enseignant) à la Marie Baum Schule, et je suis devenu professeur de science à la place. »

C’était absolument la bonne décision pour Christian, bien que, bien sûr, pas sans obstacles. “Un des plus grands défis en tant que prof, c’est de motiver les élèves pour des matières scientifiques, surtout la chimie et les maths,” dit-il. “Très souvent les élèves me disent que leurs parents n’ont rien contre le fait qu’ils aient des problèmes dans ces matières, car les parents avaient eux-même les mêmes problèmes.

“La chimie et les maths sont deux matières qui demandent beaucoup de travail, et je pense que si un élève est suffisament intéressé et prêt à travailler dur, il peut être largement recompensé dans ces domaines. “

Christian a cependant un petit avantage, quand il s’agit de motiver ses élèves. “Les étudiants chez nous à l’école sont déjà intéressés par les sciences dès le départ. Dans la plupart des écoles, et spécialement dans les cours de science, les étudiants sont clairement divisés en deux groupes: un groupe qui adore les sciences, ce qui fait que c’est très facile pour eux de comprendre des idées scientifiques même compliquées, et l’autre, qui a des difficultés à suivre des concepts, et donc finit par hair les sujets scientifiques. On ne voit vraiment que le premier groupe.”

En Allemagne, le système scolaire diffère légèrement d’un état fédéral à l’autre. A Baden-Würtenberg, les élèves à l’âge de 16 ans qui décident de poursuivre les trois ans de qualification pour l’université ont le choix entre quatre genres d’école avec des profiles différents: le lycée spécialisé sur l’économie (Wirtschaftsgymnasium), le lycée spécialisé sur la nutrition (ernährungswissentschaftliches Gymnasium), le lycée technique (technisches Gymnasium) et le lycée de biotechnologie (biotechnologisches Gymnasium). Les lycées de biotechnologie existent également dans les états fédéraux de Bavière et de Saxe.

A Baden-Würtenberg, ils couvrent une large variété de sujets scientifiques: la biotechnologie (six lecons par semaine, dont l’une comme travail pratique dans des laboratoires équipés professionellement), la bioinformatique (deux lecons par semaine), la physique et plus de lecons de chimie que dans d’autres genres d’école. De plus, il y a des matières spéciales qui font partie des sciences de la vie (‘Sondergebiete der Biowissenschaften’) qui couvrent des sujets comme les études nutritives, la nanochimie ou la bionique, dans lesquels le travail de laboratoire est très important.

Christian et ses collègues motivent également leurs élèves pour qu’ils participant aux olympiades internationales de biologie et de chimie^w5, et l’un de leurs étudiants a même gagné une médaille d’argent pour l’Allemagne à l’Olympiade Internationale de Biologie en Argentine en 2006. C’est pourqoui la Marie Baum Schule a un taux “sterling” de réussite en ce qui concerne la participation de scientifiques. “A peu près la moitié de nos élèves choisissent une carrière scientifique, la plupart biologie, médecine, chimie ou biologie moléculaire” dit Christian. “Dû à leur éducation, ils ont un départ fantastique pour l’université et ils sont des candidats intéressants pour différentes companies.

“Pour essayer de rester en contact avec le plus d’entre eux possible, j’ai établi une plateforme web sur la page d’accueil de notre école où les anciens peuvent s’enregistrer.

De temps à autre on se rencontre à l’école, et certains d’entre eux me disent que les notes qu’ils ont prises durant mes cours sont très utiles et ils les utilisent même à l’université. Ils m’envoient aussi des mails me demandant des conseils quand ils ont des problèmes en chimie!“ Et parfois ils rendent Christian fier: „Récemment, j’ai recu un mail d’un étudiant supercontent qui avait obtenu l’un des 23 seules postes, au centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ)^w6 à Heidelberg- parmi 2000 candidats! »

Malgré le taux de succès, Christian a quand même plusieurs idées pour développer et améliorer l’enseignement des sciences dans les écoles sur une base générale. “Je pense que c’est très important pour les enfants de rencontrer de ‘vrais’ scientifiques et de leur parler pour avoir une idée sur le genre d’options qu’on a avec une formation scientifique”, dit-il. “Certains de mes étudiants ont visité le EMBL, où j’ai fait mon doctorat, et ils étaient très surpris, car ils ne s’attendaient pas à ce que les scientifiques soient des gens comme tout le monde, avec des hobbies et d’autres intérêts!

“Je n’ai pas eu la chance de rencontrer un scientifique quand j’étais à l’école; la première fois que j’en ai rencontré un, c’était quand j’ai commencé à l’université. Pour moi, pendant longtemps tous les scientifiques ressemblaient à Albert Einstein!”

Pourtant, en classe, Christian ne peut insister suffisamment sur l’importance des séances de travail pratique. “Le travail pratique est la seule facon d’enthousiasmer les enfants et les élèves pour la science”, dit-il. “Ca prend beaucoup de temps, et tant de profs se demandent si tous leurs efforts en valent la peine. Mais le travail pratique est la partie majeure de mes cours car je crois que chaque concept théorique devrait être renforcé par des expériences.”

Christian puise ses idées de sources différentes, et récemment il trouva une inspiration utile dans un cours de formation professionnelle pour enseignants. “La reformation en chimie était au sujet de l’enregistrement automatique de données durant les expériences chimiques. Nous pouvions apprendre à utiliser les machines nous-même et essayer certaines experiences. Je sens que j’apprend mieux quand j’ai une formation pratique plutôt que d’écouter quelqu’un m’expliquer comment ces machines fonctionnent, et c’est la même chose pour mes élèves: ils retiennent l’information plus longtemps que s’ils m’écoutent en train de parler en face d’eux.

“Quand j’étais à l’école, la méthode ‘chalk and talk’ (parler la craie en main) était la méthode la plus utilisée, mais de nos jours les écoles encouragent les enfants à travailler en équipes sur des projets et à apprendre de nouveaux thèmes en s’organisant soi-même, de cette facon chaque élève peut apprendre à son rythme. Ceci me facilite les choses, en tant que prof, car je peux aider les élèves individuellement- et ca me permet de ne pas être tout le temps le centre d’attention!”

Malgré sa propre décision de quitter la recherche, Christian encourage toujours ceux qui choisissent de suivre le chemin scientifique. “C’est une chose fascinante. Pour moi la science a toujours été comme un puzzle, où on essaie de trouver quelles pieces vont ensemble. Bien sûr, normalement on travaille uniquement sur un petit bout, mais trouver des informations nouvelles sur le puzzle entier est extrêmement excitant.

“Un jour de ma carrière scientifique que je n’oublierai jamais a été un jour où j’ai fait quelquechose de travers – du moins c’est ce que je pensais – et le résultat a été celui que j’attendais depuis toute une année. J’étais en train d’essayer d’obtenir une structure tridimensionnelle de la synthase ATP utilisant la microscopie électronique, mais mes échantillons ne contenaient jamais l’enzyme. Le problème était évident, mais pas la solution: j’utilisais toujours un détergent pour enchasser les échantillons, car je pensais que les protéines de membrane – telle que la synthase ATP – en avaient besoin pour rester soluble.

D’autre part, tout étudiant sait qu’un détergent détruit la tension de surface de l’eau. Mais cette tension de surface aurait été nécessaire pour obtenir une couche fine d’eau vitrifiée, une forme de glace dans laquelle les molécules d’eau ont exactement le même arrangement que dans l’eau liquide, plutôt que de former des structures de cristal comme dans la glace normale. La formation de cristaux de glace peut détruire la structure des protéines que vous êtes en train d’analyser, donc la vitrification est essentielle. Puis un jour j’ai oublié accidentellement d’ajouter le détergent – et les enzymes étaient joliment encastrés. Je crois que je n’aurais jamais eu les résultats que j’ai eus sans cette découverte accidentelle, et c’est ce qui est si fantastique dans les sciences.”

Web References

• w1 – Le site web de l’école Marie Baum Schule se trouve sur: www.mbs-hd.de
• w2 – Pour plus d’information sur l’université de Freiburg, voir: www.uni-freiburg.de/index_en.php
• w3 – Pour plus d’information sur le Laboratoire Européen de Biologie Moléculaire, voir: www.embl.org
• w4 – Pour en savoir plus long sur l’Institut de Chimie Physique à l’université de Freiburg, voir: www.physchem.uni-freiburg.de
• w5 – Pour plus d’information sur l’Olympiade Internationale de Biologie, voir: www.ibo-info.org
• Pour plus d’information sur l’Olympiade Internationale de Chimie, voir les sites web de l’édition 2008: http://icho.hu/pages/Home.aspx
• ou de l’édition 2009: www.icho2009.co.uk
• w6 – Le site web du Centre Allemand de Recherche sur le Cancer à Heidelberg (DKFZ) se trouve sur: www.dkfz.de

Resources

• La thèse de doctorat de Christian sur la synthase ATP (en Allemand) se trouve sur: www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/560
• Sa thèse en langue Anglaise a été publiée:Mellwig C, Böttcher B (2003) A unique resting position of the ATP-synthase from chloroplasts. Journal of Biological Chemistry 278(20): 18544-18549. www.jbc.org/cgi/content/full/278/20/18544

Institutions

Review

Cet article peut être utilisé dans des cours de formation pour enseignants pour entammer la discussion sur les scientifiques qui deviennent profs. Il pourrait également amener les enseignants à penser à la facon dont les élèves percoivent les scientifiques; ils pourraient demander aux élèves de dessiner ou de décrire des scientifiques.

On pourrait aussi donner l’article à des élèves pendant un cours de science où on regarde les différentes options professionnelles. Ca aide à montrer qu’il y a plusieurs chemins différents qu’un scientifique peut prendre, et que l’enseignement peut etre l’un de ces chemins-là.

Shaista Shirazi, Royaume Uni

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