LA SIMULATION DANS L'APPRENTISSAGE
Nicole RICHE
Université Paris 7
SIJWLATION - EXPERIENCE - REEL - APPRENTISSAGE - DIDACTICIEL
~ L'enfant s'investit de lui-même dans de nombreuses activités de simulation. Dans l'enseignement, l'arrlvée de l'ordinateur permet de proposer des tion" intervenant dans une séquence d'apprentissage. Le mOlOOnt DÙ la simula-tion intervient, chan~e suivant le phenDmêne même à étudier.
LA SIKULATION DANS L'APPRENTISSAGE
Cet atelier se voul.Jit tres pr~tique, les exC!mples présentes l1lDde~tes, De nombreuses
simulations courtes et 4 cD~teDu limité peuvent intervenir v~lablemèntdans le
deroulement d'un enseJgnement. L'Jntéret de logJcJe1s plus sophJstJques, deve10ppé
tout au long de ces journées de Chamonix, n'est en aUCUD ç~smis en cause.
OUVRONS LE DICTIDNHAIRE partons ch~rcher le verbe
S I!IULAT 1011 action de simuler
Sl!llLliK faire paraître comme réelle une chose qui ne l'est point
QUELLE EXPERIENCE LE JEUNE POSSEDE-T-IL DE LA SIMULATIOII 7
Dés le plus jeune âge l'enfant prend contact (sans oucun enseignement) avec la simulation
J1 sJmu1e la fatJgue pour se faJre porter
11 slmu1e la douleur d'une chute pour se falre consoler 11 sJmu1e la ~ladlepour manquer l'école
Dans tous ces cas, II tire un bénéfice Immédiat, mais la simulation entre dans un grand nombre d'autres activités.
En dépl \ des ef forts d'un grand nombre de parents, Il JOUE à la guerre. Devant un SIKULACPE de mitraillette allant du MODELE réduit tirant des amorces avec un tac-tac-tac bien IMITE,
a
l'arme IMAGIIIAIRE, en passant par des objets REPRESEIITAHT plus ou moins la forme désirée <équerre, crayon, et même un simple doigt), 11KIKE les gestes des soldats à la bataille et SIMULERA sa DlDrt en tombant avec un REALISME parfois saisissant <restant iDlDlDbile : "un DIOrt ça ne bouge pdS" ... au moins un certain temps),
sJmu1atJoD des objets sJmu1atlon du comportement simu1atlon du résultat de l'actlon II Joue aussi à l'école ou les différentes activités de la classe sont reproduites. Il pourra se montrer un maître trés exigeant, Intrdltable sur la qualite du travail
a
rendre .. .D~~~ L~uL~_ ~~~ ~=t1~1té~
:L' "",~:>f~I:>-t d1-l3peJE>E> d u =l:~c>i:x: ~t ci-u ~i :ru\.~1 Cl-c ;r-~ .
REMARQUES
Ej...1.JOLl::l_é e~f
d u r - é E > l
1) Le oOlllLre de ces activités simulées se restreint
- Le rétrécl5sement de la cellule familiale diminue le nombre de partenaires disponibles
a
tout DIOmentLa transformation du trdvail des ddultes limite le champs des possibles
Jouer ~ la ~rcbdndedvec pesees, emballage, monnaie d rendre e-t-c. '" n'est pas
rttmpll>cé l'lJr jou"r ~ II> caJssJèr" de llJ srlJnde surface !trop de matériel pour l"mpJJr un çaddy, tdP'H les prix flcUfs Sdns machlne, sans avoJr à cOl1J11JunJquer ... ) Jouer d lB post" avec tlmbres à fabrJquer, à coller, à tamponner, ne s'est pas transforme à jouer à la blJnque (lJctlvité wnuel1e et verbale trop redut te. )
2) L'environnement qui diminue le nombre de situations que l'enfant pourrait s1mule~1 offre un catalogue qui s'dgrand1t d'année en année de simulations en tous genres.
Les jeux d'~rcadeper»ettent contre despièces de IF de se prendre pour NOAH ou PLAfINI (en Bettant eD oeuvre des séquences 8estuelIes fort éloi8nees du tennis ou du iootbaII).
D'autres vous font entrer dans la guerre des etoiles, le combat des SedDts e-t-c où il est possible d'abattre avions, superforteresses volantes, robots plus ou moins repoussants. vampires monstrueux ... au milieu d'eclairs multicolores et J~ bruits sonores dont I 'b"raonie ne conduit guère Il la relantion.
- Et pour la plup.rt de ces JeUK, il existe des versions pour mlcro-oldlnateurs qui les introduisent dans la vie familiale,
- Le couplaS" au vidéodisque vous transforme en pilote (de formule 1 !i evoluant dans un decofl dvec un IIldtéri~l plus réaliste.
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Ei.a:1. t cid.-~Eio
t..:.(.J'_.I·t~Ei C:::~t:==i Pr-CJI::'>(J:f:::i,i t.:l..~I"lt:.3.1 · lIE::!:I"lÎa.I"l.t
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e t :1.3- p e u · t r t >L"AE"3:r:> un. J e : u .- Plus subtlbles, les émissions de télévision prétent entre le direct, le transmis, le via satellite, le diffèré, l'enregistré, l'archivé à une grande confusion. Quand "0" voit" le hold up du jour savamment reconstitué, ou qu'un correspondant vous décrit les évenements sanglants de XKX tandis que défilent les images des précédentes atl-octté5111 devlt3nt dlificile de discriminer Où se trouve le réel (!Dème
et ce n'est fJàS toujours le cas, SIil est indiqué qu'il ya simulation).
LLE...E.... PLA N..E....LLKLlLI!.
Le:=. étail~s sont visibl~s sur la voûte, se déplacent, se lèvent A l'horizon, se
couchent, ... Jupiter, Venus. Mars. s'alignent impeccablement, la LUlle vient faire pàllr les constellations e-t-c. lei Rien fi'est réel du
Phénomène. Aucune étoile sur l'hémisphère,
aucune plallète ne traversent le ciel, mais la REALITE DES LOIS DU PHENOMENE est partal telllèllt reprodu i te.
•
•
\
COMMENT SE~I""E....J.oL...E-"-REl:cEl:c["',..JD,"A...!I,-,SLlL..tE",SL-"Sl.1I-,,Il.llU...LAALI1!IOo.lJ!I",S"-JP"-'..JA1.lP:.<P",I\u:'E",!I11T...I..,S,,,SAAl.tG...E Il est postiihle de co"stituer deuK grands clans
LLEE SIIIULAIEUR ...LJ....L....i'lLL. Dans ce genre de simulations proposees aux futurs pilotes TOUl est REEL dans l'environne-ment. Reproduction eXdcte de la (;dblne, bou-tons qui s'enfoncent, les leviers qui 6e dé-placent e-t-c, SEUL LE VOL, le phénomene n'existe pas.
Nous disposons de tr~s }Jeu d'exper lence de
ce genre dans les simulations dlJ~ctlqu2~ Les logiciels de simulô.tiLJIJ::' It=~ pllj~ tèpalldus conCerIl-=llt l'.:iiJpt~Ilt L'::'.:lt:~ Je 1,:1 dût::tylogl
d-1,llj~ u~ le I:l.:ivi~r Je 1!orJlo3teur S~It de
slruiJl.;.teur de la IIlachine
a
el:rirt:!.CeS L1.:tlvite:=. Où l'ACTION 8X8rcéd par
l'étu-d1.:illt .:orre::=.pond aUK gestes réels seraiellt à
Nos simulations 8ducdtives se ran8er~léntplutôt dans cette categorie.
~ Un enseignant de STRASBOURG a mts au point une très tnteressante simulation d'une ECLUSE Où 1'~nflJnt ouvre les ports'jferme les Vdnnes, fdit aVanCèr le bdte~u. monter ou descendre le niveau de l'edu.
- Ici rien n'est réel sur l'écran.
- Aucun des gestes de l'enfant n'a de rapport avec la réalité (1) - Le phenomene étudié est hi en observable
L ' é t u d i a = t < d e 3 à X a=~)
t - i l n e t t e = e = t l e ~èel d u
l·~~L~~~té pI-op~~é~ ?
QUAND UII IISEE LA SIKULATIOI/
d i E>=:r-i ~ni n.e
e ;i TIl\...Jl é de::t.rl.~
Le nombre croiSsdnt des simulations sur ordinateur sur des sujets très variés et toutes celles qui va~t venir se présenter sur l'écran conduit à andlyser deux types différents,
1e phti:uomfIle ne peut pas se montreL
La rèpons~
a
la question ne pose aucun problème, Ce sera la simuldtion ou rien., et l'enseignant faisant partie de la nature est sense avoir horleur du vide.La dérive dt::s continents, impossible à observer directement, la simulation permettra a l'étudiant une approche plus diversifiée que la description du phénomene,
C'e::st la CCflS d'urt grand nombre de &imulation (2)
PhéTJom~nt?s orl~r~uX mono/l:raphie de 11 or
dan;il;ereux ch me du lIuor, expériences nuc léaires, .' ,
le nts génétique d'une population de souris noirs e blanches, CrOiS&dnCe d'un cristal
,.
,rapides étude des chocs, propagation d'une onde " ,
dél cats expérience de nutrition ,,
1rréalisahles embryologl e
Inatteignables déplacement des astres, mouvement des galaxies " ,
L1ml tes dlffici les expérience à haute ou basse pression, à haute ou basse températ ure
modéle à tester évol ution de la consommation, développement économique., e L c
Daos tous ces exew~l~s là simulation a une plgce de chOix dans l'étude
Et bon nombre de logiciels de simulation DOUBLENT en quelque borte des activités réelles accE:s:sibles. Le dilemne simulation ou non, ne prés~nte pas tellement d' Inthèt, La confrontation au reel est toujours souhaitable quand elle est possible,
Il faudralt plutot s'Int"lfoger sur le PLU S apporté par la simulation ajoutée à l'expérience.
Tuut dépend alors du type d'expérience et du contenu de la simulation pour organiser le déroul-=m-=ut des 2 activités.
(1) EOGore que l' luforllldtlsation des tâches manuelles tend peu à peu, à une certaine res:s12I1JblaIic.t! ehtfe le codage des gestes reels et 6imulés.
A V A ft T L' EXP E Il 1 EIl C E t-\~\"od(
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Prenons comme exemple une manipulation de physique très connue;
Pour les enseignants le principe de la méthode semble trés simple. En fait la SUC CESSIOII des 3 expériences qui permettent de déterminer
- Id ma5~edu corps.
- Le volume du corps par Immersion dans un liquide non miscille (en pratique de l'eau
.. ) n'est pas 51 faclle qu'II y paI'alt pour l'étudiant.
La 2éme pesée intervient 2 fois dans les calculs (on observe des éléves qui répétent cette peseé) .
Acette difficulté théorique se rajoute la grande HABILETE pour avoir un flacon entlérement rempli d'eau, sans bulles d'air et sans eau sur la plaque qui le ferme, sans gouttelette sur les parois, et sans aucune trace d'humidité sur le plateau de la balance. L. combinaison des 2 difficultés conduit, dans le meilleur des cas a 1 mesure au plus en une séance de T.P. lIéme si le résultat est compatible avec la réal1te
l'etudlant, souvent, n'aura pas maîtrisé le phénomène étudié.
UIl E S 1 Il U LAT 1011 PilE P A Il A TOI Il E permettrait à j'etudiout d'asslml1ar la théorie sur un nombre d'essais suffisants sans avoir besoin d.: mettre en jeu son aptitude à chasser toute trace d'eau.
Ensuite, au laboratoire, en situation réelle l'étudiant aurait alors COIl1ll>2 souci l'aspect aquatique du probléme.
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artistique pour lequel Il esiste des simulations intére5sante~ graphisme, de la musique ...
présente une simulation de l'éclairage d'une scéne de théatre
PENDANT l'EXPERIENCE
1
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-
1--
Avec un matériel même trés sophistiqué, les résultatsobtenus par l'étudiant risquent d'être mé,11ocres, Il est
alors possible, avec un appareillage assez simple,
d'ob-tenir des résultats qui entrés et vérifiés par la machine,
seront restitués avec les décimales correctes non mesurées.
L'étudiant peut étudier le phénomène dans de bonnes conditions.
Une piste d'autocontrole des expériences semble aussi fort intéressante à développer.
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A-E RESLa siID'Ûation peut venir enrichir une expérience. Dans certaines écoles primaires, la température
est relevée, Selon les cas, le maître demande une
lecture du thermomètre mensuelle, hebdomadaire ou quotidienne. Pdrfois un éléve, une equipe en reçoit
la charge, danb d'autres CdS, tous les éléves se
succèdent. Md1s mêmt!, dan5 les cas les plus
favora-bles, CHAQUE éléve n'aura fait qu'UN TRES PETIT NOMBRE de mesures, En complément, une simulation individuelle permettra ultérieurement d'effectuer de nombreuses lectures, de faire tracer la courbe du mois de février, puis immédiatement celle du mois d'août, L'élève verra concrètement l'écart de température ...
De même après une étude expérimentale de la LOI DE MARIOTTE effectuée sur l'air à la température et la pression du Jour, l'etudiant au terminal pourra réaliser un trés grand nombre
d'expérien-ces simulées à toute température, avec des pressions très
faibies ou trés élevêes avec des gaz variés hydrogéne, chlore .,. et cerner le concept de GAZ PARFAIT et ses limites à partir de ses propres courbes et non sur celles du livre généralement peu analysées.
Les simulations apportent de nouvelles méthodes aux techniques d'apprentissage, mais il ne faut pas se bander les yeux. L'ordinateur ne cache aucune baguette magique, Utiliser des simulations représente pour le maître les mêmes difficultés que d'intégrer dans l' apprentissage les séances de T. P, les travaux dirigés, les ateliers de recherche e-t-c. Il faudrait que les simulations présentent non seulement un intérêt dans la présentation de l'irJiormation à. traiter, mais encore apporteAtune aide à l'assimilation du cOl1tenu. à l'dpprentissage lui-même. Or beaucoup des didacticiels disponibles sont des réalisations lnlormdtlqu~6 ~ttanten valeur la maitrise des enseignants dans l'art de générer des
bou-cles, mais la partie pédagogique est le plus souvent omise. "Il ne faut pas empiéter sur le rôle du maître" entend -on ... et pourtant qui mieux que l'auteur aurait pu proposer un~ solide réflexiun sur son oeuvre
L'AMELIORATION DES DIALOGUES ENTRE L'ETUDIANT
ET LA MACHINE AUGMENTERA L'IMPACT DES
