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Quels types doutils sont à la disposition des enseignants en S.V.T. ? Quels usages lenseignant peut en faire dans ses classes ? Quelles plus-values lutilisation.

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1 Quels types doutils sont à la disposition des enseignants en S.V.T. ? Quels usages lenseignant peut en faire dans ses classes ? Quelles plus-values lutilisation de ces outils apportent à notre pédagogie ? Jean AMBROSINO Chargé de missions Lycée LIBERGIER REIMS Animations - Simulations Modélisations

2 Modélisation, simulation et animations sont des pratiques courantes de chercheurs ou dingénieurs daujourdhui. Faire des sciences expérimentales, cest mettre en relation des idées théoriques et des faits dobservation ou dexpériences dans le cadre de la résolution dun problème. Les modèles construits par les chercheurs sont des outils de connaissance qui permettent dinterpréter le réel.

3 En S.V.T, la compréhension de certains objets ou phénomènes est rendue difficile du fait des échelles de temps ou despace impliquées. La réalisation de modèles numériques permet de produire des objets manipulables à lécran. La possibilité pour lélève de visualiser et de manipuler ces objets laide à surmonter ses difficultés de compréhension liées aux dimensions spatiales et temporelles des phénomènes étudiées.

4 Loffre de logiciels de « modélisation » destinée à lenseignement secondaire est abondante. Nombreux sont les portails académiques qui présentent une logithèque bien fournie où les outils sont présentés souvent accompagnés de pistes dutilisation en classe. La typologie peut ou doit être construite en fonction du degré dinteractivité offert à lutilisateur.

5 Un logiciel danimation ne laisse quun faible degré dinteractivité. Lutilisateur accède seulement aux données fournies par le logiciel (interface). La valse des continents

6 Un logiciel de simulation est fondé sur un modèle proposé par linterface, mais lutilisateur ny a pas accès. Il lui est cependant possible de dialoguer avec le modèle dont le comportement dépend de ses choix. Logiciel Rasmol

7 Un logiciel de modélisation permet délaborer le modèle qui sera utilisé pour des simulations ou des investigations. Ce modèle est explicite dans la mesure où les règles sont déclarées par lélève.

8 Pour comprendre le fonctionnement de ce système de régulation il faut identifier : Lélève mobilise ses connaissances acquises par lobservation, expérimentation… Il construit son modèle La variable biologique à régler. Concentration en glucose sanguin en g.L -1 Les différents effecteurs.Foie, Intestin, Cellules, Muscles…. Les organes de contrôle Pancréas Les moyens de communication entre organes. Hormonal Insuline (effet hypoglycémiant) Glucagon (effet hyperglycémiant)

9 Une fois le modèle validé en le confrontant aux données empiriques, il devient un outil pour mener une démarche dinvestigation: Comment la glycémie est elle maintenue constante alors que les apports en glucose sont discontinus et lactivité physique et intellectuelle variables? Comment corriger la glycémie lors dun diabète insulinodépendant? …

10 Les modèles sont créés pour simuler. La simulation apparaît comme un processus qui produit des résultats à partir du fonctionnement du modèle. Dans ce cas les résultats sont utilisés de deux manières : 1. Confrontés aux mesures de terrain les résultats permettent de juger de la pertinence du modèle qui a été élaboré et de décrire son domaine de variabilité. 2. Les résultats permettent aussi de faire des prévisions. 3. Les résultats permettent de mettre en œuvre une démarche dinvestigation.

11 Lutilisation des différentes fonctions: Retour / Avance / Arrêt sur image permettent la visualisation à un instant donné. Ralenti / Accélération permettent la dilatation ou la concentration du temps des phénomènes trop rapides ou trop lents. Zoom permet la modification de léchelle dobservation.

12 1. Comment avoir accès à la Terre profonde et à ses propriétés physiques. 2. Les ondes sismiques émises au cours des séismes se propagent dans le globe. La propagation de ces ondes doit nous apporter des informations quant à la structure du globe.

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14 Distances à lépicentre en Km Temps de parcours des ondes en S Vitesses calculées en Km. S -1 Station 1 Collège Valbonne Alpes maritimes ,657 Station 2 Collège du bourg aux abimes Guadeloupe ,083 Station 3 Lycée Stella Piton St Leu La réunion ,59

15 La vitesse augmente avec la distance : plus la station est éloignée, plus la vitesse est grande. La vitesse dépend du trajet de londe et donc de la nature des matériaux traversés.

16 Propositions: Densité, composition chimique, état, hydratation… Distances à lépicentre en Km Vitesse en Km. S -1 S1 : 17007,5 S2 : ,35 S3 : ,46 S1 S2 S3

17 La propagation des ondes sismiques dans différents matériaux. Activité : Productions élèves. Résultats

18 Notre objectif est dimpliquer les élèves dans une démarche dinvestigation. La modélisation et ou la simulation permet de confronter les résultats obtenus par investigations empiriques aux résultats obtenus par simulation. Lorsque le modèle est validé, il devient un modèle outil pour investiguer. Le danger est que lutilisation de lordinateur en classe ne conduise les enseignants à délaisser létude du réel pour lui substituer un travail sur ordinateur basé sur lemploi de simulations. Notre discipline fonde ses arguments sur la collecte de données empiriques recueillies par expérimentation. Cette démarche conduit à un raisonnement par la mise en relation des données. Si on raisonne sur les résultats de simulation, alors cest apprendre les règles du modèle qui permet de générer les évènements simulés.

19 1. Les dossiers de lingénierie éducative oct.-déc besancon.fr/svt/inf_pro/for_con/raison/Raimodel.htm besancon.fr/svt/inf_pro/for_con/raison/Raimodel.htm 4. Logiciel de simulation ONDES P amiens.fr/svt/info/logiciels/ondesp/Ondesp.htmhttp://pedagogie.ac- amiens.fr/svt/info/logiciels/ondesp/Ondesp.htm Logiciel Rasmol m m 7. Logiciel Modsim glycémie montpellier.fr:8080/disciplines/svt/spip/spip.php?articl e23http://pedagogie.ac- montpellier.fr:8080/disciplines/svt/spip/spip.php?articl e23


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