Saturday, June 29, 2013

Bioluminescence: foxfire, rebel angels and the sexual preferences of fireflies

bioluminescence
By Jason Fowler, via Flickr
Yesterday a friend sent me this text message from a camping trip: “Hey, we found some chunks of wood that glowed in the dark. Never seen that before. Any idea what might cause that?”

I had a few ideas. Bioluminescence is pretty common in the ocean, so I’d come across it before. In my diving instructor days, I’d entertain divers at the end of every night dive by dimming our torches and stirring the water up into softly glowing clouds like miniature underwater galaxies.

Dinoflagellate bioluminescence 2
By Mike (Red Tide at midnight), via Wikimedia Commons

This type of bioluminescence is caused by tiny plankton floating in the water column, mostly dinoflagellates (single-celled algae) and a few planktonic crustaceans.

Dinoflagellates. By Maria Antónia Sampayo, Instituto de Oceanografia,
Faculdade Ciências da Universidade de Lisboa, http://planktonnet.awi.de, via Wikimedia Commons
When disturbed, they switch on their lights as an escape strategy. (See Quantum Immortal’s excellent post on bioluminescence for a great overview of the various reasons organisms use bioluminescence, and the science behind it.)

Larger aquatic animals can bioluminesce, too ⎯ especially deepwater species. As seen in Pixar’s Finding Nemo, deepwater anglerfish have a bioluminescent lure that they use to draw prey close to their mouth. 
Cartoon anglerfish. www.pixarpost.com

Real anglerfish. Monterey Bay Aquarium
The anglerfish doesn’t produce the light itself ⎯ the esca, the blob at the end of the “fishing rod”, contains millions of bioluminescent bacteria that do the work instead.

The hatchetfish, meanwhile, has bioluminescent scales on its belly that act as a cloaking mechanism: it uses counter-illumination, matching the light intensity of the surface of the water hundreds of metres above it, so that when predators view it from below, it nearly disappears into the blue.

Argyropelecus hemigymnus
(permission of prof. Francesco Costa, via Wikimedia Commons) www.professorecosta.com
There are a few examples of bioluminescent animals on land, too ⎯ fireflies being the most well-known, glowworms being another (with "glowworm" being a generic term for a variety of insect species). Like marine species, these insects bioluminesce for various reasons, including to identify other members of their species, as a form of sexual selection (female fireflies prefer males with brighter and more frequent flashes), to warn predators that they are toxic, and to attract prey.

But back to our glowing wood chips:

bioluminescence
By Jason Fowler, via Flickr
My gut said the bioluminescence was caused by a fungus, and it turns out that on land, bioluminescence happens exclusively (probably) in insects and fungi. A quick Internet search revealed my hunch to be correct, and I texted my friend back:

“It’s a species of bioluminescent fungus, most likely from the genus Armillaria. Some people call it foxfire or faerie fire.”

Armillaria is the most common genus of bioluminescent fungi in Ontario (and much of Canada). There are 10 species in the genus, but many resemble on another and are often collectively called honey mushrooms.
Armillaria
Honey mushrooms.
By Tomas Čekanavičius, GFDL (www.gnu.org/copyleft/fdl.html), via Wikimedia Commons

Armillaria generally infect dead or decaying trees and stumps by sending out shoelace-like strands of mycelia that infect the roots, then moving up through the trunk. Healthy trees can usually stave off infection, but Armillaria can be very destructive in forests. Unlike other bioluminescent mushrooms, in Armillaria it is only the mycelia, not the fruiting-bodies (mushrooms) that produce light. (Check out this University of Georgia page on foxfire for more information on bioluminescence in Armillaria.)

Fungal bioluminescence is less well understood than its insect counterpart. Since mushrooms don’t move around, signaling a mate is unnecessary ⎯ though it could attract insects, which help to spread spores. But bioluminescence is costly. In a sense, it is the reverse of photosynthesis: while photosynthesis takes energy (light), carbon dioxide and water and turns it into sugar and oxygen, bioluminescence takes sugar and oxygen and turns it into energy (light) and water. It is somewhat analogous to cellular respiration, which converts sugar and oxygen into energy (heat and chemical), water and carbon dioxide. Since bioluminescence uses a completely different pathway than cellular respiration, though, it does not produce carbon dioxide as a waste product, so the comparison with both cellular respiration and photosynthesis can only go so far.

Because they can’t photosynthesize (with at least one exception, again from the marine world), animals do cellular respiration to harness the energy stored in the sugars they eat. They need the energy to power reactions in their cells so they can stay alive. So why would a fungus waste precious sugar on producing light? Bioluminescene must have some pretty strong advantages for fungi, but the jury is still out on exactly what those advantages are.

Fun fact: the generic name for the various molecules responsible for bioluminescence is called “luciferin” (the catalyzing enzyme is “luciferase”). At first I thought that this name revealed something of the social attitudes of the time towards organisms diabolical enough to produce their own light, but the chemistry of bioluminescence seems to have been understood too recently for scientists to choose molecular names based on Christian views of good and evil. In pre-Christian days, the Latin noun lucifer referred to the morning star (Venus), or as an adjective meant “bringer of light”, which makes the name of this class of molecules a lot more à propos, and a lot more poetic.

(Looking back into Abrahamic mythology, Jewish tradition identifies the fallen lucifer as a Babylonian king, while certain Christian traditions evolved to identify him as the rebel angel who fell from heaven and became Satan, the personification of evil.

William Blake's illustration of Lucifer for the Divine Comedy, via Wikimedia Commons

Not surprisingly, pre-Abrahamic mythology also referred to the morning star as a god who tried to occupy the throne of the supreme god and, when unable to do so, descended to rule the underworld.) Meanwhile, all this light-bringing business brings to mind the Greek Titan Prometheus. Of course, I’m not the first person to see the parallels here.

But I digress. Greek mythology aside, there are several classes of luciferins, basically one for each different type of bioluminescent organism. The luciferin responsible for light production in mushrooms is illudin. Illudin is also responsible for those mushrooms being toxic. Interestingly, it appears to have some anti-tumour properties and is currently being experimented with as a potential cancer treatment. Not bad for a few chunks of wood rotting on the forest floor.

Saturday, June 15, 2013

Le programme AIM en enseignement du FLS


Depuis le mois dernier, je fais de la suppléance dans des écoles divers dans la commission scolaire locale. J’ai enseigné le français cadre pour la première fois il y a quelques semaines, pour des élèves de 6e/7e  — donc dans leur troisième ou quatrième année d’instruction en FLS. J’étais vraiment déçu de découvrir que leur niveau oral était si pitoyable — ils ne comprenaient même pas la question « Quel est ton nom » ou « Comment t’appelles-tu? ». Il me semble que le français est trop rarement parlé lors de l’enseignement dans cette classe — et dans beaucoup d’autres que j’ai vu depuis. C’est suivant cette expérience que j’ai découvert le programme AIM (Accelerated Integrated Method) lors de mon cours sur l’enseignement du FLS. Après avoir vu les vidéos sur le programme, j’ai hâte d’y expérimenter.

Le programme AIM est un programme d'apprentissage qui utilise des actions et des gestes qui correspondent aux mots et expressions courantes. Le programme incorpore également des activités de drame, musique et danse pour stimuler l’acquisition du vocabulaire. Pour en apprendre davantage, visionnez les clips ci-dessous ou visitez le site web.



D’après mes propres expériences comme apprenante de quelques langues étrangères, AIM emploi les principes et stratégies qui me semble les plus efficaces : mettre l’accent sur l’oral, pratiquer dans des situations naturelles et détendus, et développer le vouloir d’apprendre en utilisant la musique, la drame, et les thèmes qui sont pertinents au vies des élèves. Et AIM s'applique à tous les méthodes d'apprentissages: visuel, oral et kinesthésique. Pour voir des exemples des travaux produits par des étudiants lors du programme, cliquez ici.

Certes, AIM n’est pas parfait. Certains enseignants disent que les élèves n’apprennent pas assez de grammaire et que le programme est tellement rigide et prescriptif que les élèves ont du mal à fonctionner en français dans des dialogues naturels. De plus, certains élèves intermédiaires ne veulent pas y participer car ils le voient comme trop enfantin (surtout l’utilisation des gestes).

Malgré ces problèmes, je pense qu’avec un peu d’adaptation thématique, les principes du programme AIM peut être utilisé avec des élèves de tout âges et tout niveaux. Et si AIM est introduit lorsque les élèves sont plus jeunes, les élèves de 6e à 8e n’auront plus besoins des gestes, mais continueraient à être bien servi par les activités kinesthésiques et dramatiques.

En fait, avec toutes nos recherches et connaissances sur les styles et stratégies d’apprentissage, les méthodes que l’on trouve dans AIM ne sont pas vraiment étonnantes ou novateurs. Selon moi, elles doivent être employées par tous les enseignants, donc c’est un peu déprimant qu’un tel programme peu causer une « révolution » dans l’enseignement. En plus, tous les éléments du programme AIM peuvent être employé dans une classe de FLS sans adopté le programme en entier — c’est justement le genre d’approche que j’adopterai pour mes propres classes lorsque je me trouve engager comme enseignante de français.

Thursday, June 13, 2013

Quel est le rôle de la classe FLS quant aux initiatives de litéracie dans l'école?


J’ai commencé à réfléchir à cette question lors de mon cours d’enseignement d’FLS. Les approches utilisées dans la litéracie en FLS peuvent renforcer celles qui sont utilisées pour la litéracie en anglais. L’utilisation des mêmes stratégies souligne leur importance et permet aux élèves de les pratiquer dans de nouveaux contextes. Ceci les aide à intégrés les stratégies dans la « boite a outils » qu’ils se développent pour la litéracie en générale. Par exemple, l’utilisation de la morphologie pour décoder les mots se pratique en français également qu’en anglais.

Puisque la compréhension française est généralement moins développée qu’en anglais pour les élèves d’FLS, les stratégies de lecture en français doivent être enseigner et pratiquer plus explicitement (par exemple, pré-lecture, révision des connaissances préalables, résume/synthèse, utilisation des questions pour prédire un texte et pour vérifier la compréhension). Les enseignants d’FLS peuvent facilement aider leurs élèves à faire le lien entre ces stratégies et la compréhension des tous les textes qu’ils peuvent rencontrer dans n’importe quelle langue.

Le transfert des connaissances préalables est une stratégie de litéracie universelle (dans ce cas, de la première langue à la langue seconde). Donc, nous devons supporter l’intégration des nouveaux concepts étudiés en français avec les connaissances préalables en anglais, et l’employer explicitement afin de permettre aux élèves de l’utiliser eux mêmes dans d’autres situations.

La litéracie est plus que lire et écrire. Peu importe la langue, la pratique orale est fondamentale au développement de la litéracie. Un cours d’FLS qui est axé sur la pratique du français oral (à travers des discussions des questions qui demandent la pensée créative et critique) encourage la prise de conscience de la litéracie, et nourrit les habiletés générales en communication.

De plus, la litéracie comprend maintenant les litéracies numérique et médiatique. Les images autant que les mots sont utilisés pour transmettre les idées, et nous devons aider les élèves à se servir des deux – les décoder, comprendre, transmettre, et y réfléchir d’une façon critique. L’utilisation des nouvelles technologies de communication dans les cours d’FLS peut non juste mieux engager les élèves, mais les mieux armer avec les litéracies critiques qu’ils nécessitent pour avancer dans le 21e siècle.

Un défi en FLS est d’engager les élèves dans le curriculum quand ils n’ont pas le niveau de compréhension nécessaire pour accéder les textes étudiés (par exemple, le langage dans un roman de Gabrielle Roy peut être trop difficile pour les élèves au secondaire, même en immersion). Les enseignants doivent alors trouver des textes plus convenables au niveau des élèves. En même temps, ils doivent faire attention de ne pas sous-estimée les capacités des élèves, ce qui est facile à faire avec la barrière de la langue. Les enseignants doivent instruire d’une façon qui affirme l’intelligence et le niveau développementale des élèves, et qui les permet d’exprimer leurs idées et émotions.

Un problème particulier pour les élèves en immersion lorsqu’ils étudient d’autres sujets en français (comme la science et la géographie) est que, malgré leur capacités orales en conversation générale, ils n’ont pas le vocabulaire ni les connaissances des structures du langage académique pour fonctionner au même niveau dans un tel sujet que les élèves dans le même cours instruit en anglais. Les enseignants de ces cours doivent non-justes enseigner leurs sujets, mais aussi les structures linguistiques qui s’y retrouve. Ainsi, en milieu d’immersion, tous les enseignants sont des enseignants de français et de litéracie. En faisant un effort pour présenter les élèves avec des textes de formats divers lors des cours d’FLS, nous pouvons aider les élèves d’immersion à accroitre leurs connaissances et compréhension des structures de différents textes, particulièrement les textes académiques.