Résumé : j’explore le lien entre la manière dont on modélise en tant qu’expert ou chercheur et la manière dont on apprend à modéliser en tant qu’étudiant, et j’admets que ce lien repose sur le rapport expérience/modèle.








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6. Conclusion : évaluation de la typologie et propositions pour l'enseignement de la modélisation


La typologie des fonctions des modèles peut être utilisée à double titre. Par l’enseignant qui veut initier ses étudiants à la modélisation en biologie et qui pourra faire fonctionner les modèles d’une manière ou d’une autre en connaissance de cause. Pour le chercheur en didactique, la typologie demande d’être évaluée. Trois critères d’évaluation sont proposés par De Vries (2001), celui de nécessité, d’exhaustivité et d’exclusivité que nous reformulons un peu différemment comme des critères de relevance (nécessité), de cohérence (exhaustivité et exclusivité) et de performance.

Pour tester si les quatre fonctions sont relevantes nous avons cherché des points de recouvrement avec des types de fonctions des modèles décrits dans la littérature (au moins pour les modèles selon Legay, 1973, 1997). Les quatre fonctions sont cohérentes dans la mesure où elles sont basées sur le rapport expérience/modèle (modèle formel ici) et où les trois composantes de toute expérience ont été envisagées. La dernière fonction du modèle est basée sur une intégration des trois composantes. Cependant, certains modèles et certaines simulations pourront remplir plusieurs fonctions selon l’usage qui en est fait, on a pu le constater avec les deux exemples qui sont déclinés dans les quatre fonctions (la percolation et la démographie). Ce ne sont pas les modèles qui sont par leur nature d’un type ou d’un autre mais la fonction qu’ils prennent pour l’utilisateur en situation de résoudre un problème par la modélisation. Enfin, la performance de cette typologie devra être mesurée par rapport à la proposition suivante. Il faut prendre en compte les trois composantes de l’expérience : factuelle (matérielle), sensible (affective) et mentale (conceptuelle) dans la mise en place de supports et de méthodes pédagogiques pour l’enseignement de la modélisation en sciences expérimentales (biologiques).

Cette typologie a la particularité d’être basée sur une théorie (dont la pertinence pour la didactique des sciences reste certes à démontrer) plutôt que sur une approche empirique. Cependant, un lien pourrait être établi entre les fonctions des modèles présentées ici et d’autres catégorisations. Celle de Lebrun présente un certain nombre de congruences avec la nôtre et la complète par des associations entre option épistémologique, option psychologique et option pédagogique. Nous sommes partis du postulat que ces options, ces points de vue, influencent la façon dont sont utilisés les modèles et les simulations (Hilborn & Mangel, 1996 ; Lebrun, 2002). Nous devons faire trois remarques importantes à ce propos. Tout d’abord ces options théoriques (constructivisme, béhaviorisme, etc.) sont présentées sous une forme qui peut paraître caricaturale. De plus, un point de vue théorique ne commande pas de façon déterministe la conception des fonctions pédagogiques du modèle ou de la simulation (De Vries, 2001), mais, toutefois, celles-ci peuvent être vus comme une implémentation d’un point de vue théorique sur l’apprentissage, qu’il soit implicite ou explicite. Enfin, ni toutes les théories de l’apprentissage ni toutes les postures épistémologiques n’ont été citées. Il serait intéressant d’étudier la nature des modèles selon les différents courants épistémologiques, idéalisme/réalisme, empirisme/rationalisme, universalisme/ relativisme (d’Espagnat 1979, Chalmers 1987, Darley 1994).

Comment apprend-on à modéliser, à se servir des modèles ? Cela dépend de ce que l’on entend par apprendre. De plus, il est certain que les étudiants qui arrivent à l’université ne construisent pas des modèles mais les adaptent, les manipulent. Les enseignements de modélisation en biologie sont exceptionnels au niveau de la licence. La tendance est de se contenter de résoudre des systèmes d’équations et d’interpréter les solutions (une gymnastique certes nécessaire pour ceux qui voudront aller plus loin). Dans ce cas, il est possible de remplacer avantageusement l’expérience vécue d’un problème réel, issu de l’expérimentation de laboratoire ou du monde professionnel, par des activités sur des représentations théoriques ou des simulations. En effet, les composantes factuelles et sensibles de l’expérience (de celui qui s’approprie le problème puis le modélise) sont négligeables dans cette optique. Dans ce chapitre, nous soulignons que toute expérience (humaine) comporte les trois composantes et que nier l’une ou l’autre peut conduire à des difficultés pour l’étudiant. Nous proposons une fonction « indiquer » des modèles qui intègre les trois composantes de l’expérience. Nous proposons une pédagogie expérientielle (Kolb, 1984). Une innovation pédagogique a été présentée brièvement (on en trouvera une présentation plus détaillée dans Ney et al., 2004 et au chapitre 3). Nous préconisons donc de s’assurer de l’intégration de toutes les composantes de l’expérience et, en particulier, de redonner sa place à l’expérience qui ne soit pas purement mentale (manipuler des paramètres dans une simulation) mais située (dans ce cas : partir d’une situation inconnue, planifier une expérience, prendre des décisions concrètes) et à l’interaction sensible (manipuler des objets, se motiver grâce au travail entre pairs).



1 Ceci est une version revue et allongée d’un article qui va paraître dans la revue ASTER n°43.

2Je mets des mots sont mis en italiques afin de souligner certaines parties de la citation.

3 Les différents projets de Tom Moher sont décrits sur http://www.evl.uic.edu/moher/

4 Projet WebLab, voir http://www.lkl.ac.uk/kscope/Weblabs/



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