Modélisation et simulation, un exemple en biologie-géologie

Des logiciels de simulation, qui sont souvent les outils du chercheur, sont maintenant mis à la disposition des élèves et des enseignants. Ils offrent des supports très appréciables pour les apprentissages de la démarche expérimentale. Ils trouvent tout particulièrement leur justification en Biologie-Géologie lorsque les manipulations sur le réel sont impossibles dans le cadre d'une classe, par exemple lorsqu'on veut travailler à l'échelle cellulaire (« Fibre nerveuse »), ou lorsque l'expérimentation est interdite comme dans le cas des vertébrés (« SYNAPSE ») ou encore lorsque l'objet à étudier est une population d'insectes (« L'abeille ouvrière butineuse »).<br />Le grand avantage d'un logiciel de simulation est de permettre de reproduire autant d'expériences qu'on le souhaite en conservant ou modifiant très rapidement les conditions expérimentales. La formation scientifique de l'élève implique que celui-ci situe bien la place du modèle qu'il utilise par rapport au réel, qu'il prenne conscience que les choix qu'il fait pour réaliser ses expériences sont imposés par celui-ci. Une réflexion collective sur les limites du modèle proposé peut aussi être engagée.<br />Un certain nombre d'activités des élèves peuvent être mises en oeuvre à l'aide des logiciels de simulation, que ce soit dans l'objectif d'acquérir des connaissances ou de vérifier ses acquis : définir un protocole expérimental adapté à une problématique donnée, concevoir une stratégie d'expérimentation à l'intérieur d'une démarche explicative, interpréter des résultats.<br />Pour motiver des enseignants à l'utilisation de l'informatique en classe ou en travaux pratiques, les formateurs commencent souvent par faire travailler les collègues sur un logiciel de simulation convivial. Cela permet de mettre rapidement l'accent sur les divers avantages de l'ordinateur tout en familiarisant les enseignants avec les nouveaux outils auxquels ils ont accès