VII.MODELES, MODELISATION ET SIMULATION :
Nous avons remarqué au cours de nos lectures que les
termes modèle, modélisation et simulation ont constitué
une triade formant l'objet d'études et de recherches didactiques
traitant ces concepts utiles à l'apprentissage scientifique et
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Cadre théorique
technique. En 1993, la revue ASTER a consacré deux
numéros (16 & 17) successifs pour traiter les modèles
pédagogiques. Le professeur Jean-Yves Dupont, professeur de
biologie-géologie a défini pédagogiquement la simulation
et la modélisation employées dans la discipline qu'il enseigne.
Dans certaines de ces publication, Jean-Louis Martinand lui aussi a
abordé le thème relatif à la modélisation et
comment donner aux modèles leurs caractéristiques essentielles ?
L'objet et ses modèles ainsi que les problèmes reliés
à ce thème. En 2006, Maryline Coquidé et
Jean-François Le Maréchal ont coordonné un numéro
d'ASTER (43) exposant des articles de recherche touchant la modélisation
et la simulation. Rym Naija dans son mémoire de DEA a largement
développé le terme "modèle" sur lequel nous reviendrons
ultérieurement. Jalel Saadi a employé le terme "simulation
modélisante" pour créer un outil informatique comme
remède à la notion abstraite relative aux vecteur de
Fresnel...
11. La notion du modèle selon le manuel scolaire
:
Le terme modèle est défini dans le chapitre :
Analyse fonctionnelle d'un système technique du manuel scolaire de cours
2ème année de l'enseignement secondaire (réf :
228231), par l'emploi de sa racine verbale comme suit : «
Modéliser un système technique consiste à lui donner
une représentation graphique qui énumère les quatre
ensembles d'éléments ci-dessous en les distinguant les uns des
autres et en montrant les relations entre elles :
La fonction globale, qui apporte la valeur ajoutée
à la matière d'oeuvre.
Les éléments constitutifs (le ou
les processeurs) qui sont inclus dans la frontière et supporte la
fonction globale.
La matière d'oeuvre sur laquelle s'exerce son
action.
Les données de contrôle, qui provoquent ou
modifient la mise en oeuvre de la fonction. »
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Cadre théorique
En fait, cette définition réfère sur
l'objectif principal de la première leçon du chapitre
précédemment indiqué, montrant les compétences
à acquérir par les élèves pour s'exprimer sur ce
modèle. Les apprenants doivent être capables de remplir
rigoureusement ce modèle par les données déjà
étudiées.
Dans cette optique, évoquer le terme modèle,
connaître ses définitions, ses natures et ses rôles nous
semble utile pour mener à bien notre recherche.
l.Définition du modèle :
D'après l'encyclopédie Larousse, il existe sept
définitions relatives au mot "modèle" dont voici les extraits
:
« Modèle : n.m (ital. Modello ; du lat. modulus,
mesure, mode »
Ce qui est donné pour servir de
référence, de type d'objet d'initiation. Personne ou objet
possédant certaines qualités ou caractéristiques propres
à en faire le type d'une catégorie.
Ce qui est donné pour être produit.
Personne citée ou choisie à titre d'exemple
qu'on s'inspire de sa conduite.
Objet type à partir duquel on reproduit des objets
de même sorte de multiples exemplaires.
Représentation schématique d'un processus,
d'une démarche raisonnée. En opposition après certains
noms, désigne quelque chose que l'on propose comme
référence. »
Nous pouvons remarquer la polysémie du sens de la
notion de modèle portée par la panoplie de définitions
ainsi présentées. Cependant, pour expliquer d'avantage ce concept
et diminuer cette multitude de sens, Rym NAIJA montre qu'il s'agit de deux
types de modèles : un modèle comme représentation et un
autre comme outil.
m. Le modèle comme représentation
:
Nous pouvons parler d'un concept original qui montre que le
modèle pourrait être au service d'une situation, comme
l'évoquait (Rym NAIJA, 1999) : « souvent la
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Cadre théorique
compréhension d'une situation passe d'abord par une
représentation ou un modèle » même si ce
modèle est raffiné, manquant et grossier. Dans cette optique,
Halbwachs (1975) : « Connaître une situation
c'est représenter la représenter par un modèle
».
Si nous voulons appliquer cette approche à notre
recherche, nous dirons que connaître un système technique
(automatisé) s'est savoir s'exprimer sur son modèle de
fonctionnement. Dans le même sens, Larvet (1994) suggère une
définition de modèle en relation avec la réalité :
« Le modèle est une image de la réalité,
expression d'un problème que nous cherchons, à
appréhender, représenté en des termes nous pensons
comprendre ».
Selon notre cas de recherche, le modèle existant
suivant un consensus scientifique universel explique en effet la
réalité d'un système technique (automatisé) tout en
liant les éléments composants appelés encore
sous-système avec la même approche c'est-à-dire la
même conception du modèle. Cette approche fait émerger le
schéma simplificateur sous forme graphique énumérant les
éléments qui dévoilent le fonctionnement d'un
système donné et les différentes parties qui le
composent.
Cette notion de modèle, rappelle qu'il s'agit d'une
simplification de la réalité, comme le signale Mouloud (1985) :
« le modèle est d'abord "la maquette" ; l'objet réduit
et maniable qui reproduit en lui, sous une forme simplifiée,
miniaturisée, les propriétés d'un objet de grande
dimension. »
n.Le modèle comme outil :
Dans un dossier présentant les résultats des
travaux de stage de deux journées consacrées à l'usage des
raisonnements scientifiques et modélisations, Didier THELLIER en
collaboration avec 30 conseillers pédagogiques et formateurs de l'IUFM,
indiquent le rôle et les fonctions des modèles comme suit :
« Les modèles permettent l'appréhension
de la réalité en facilitant la représentation du
caché (dans notre cas, nous pouvons impliquer les actionneurs et
les effecteurs qui présentent des sous-systèmes cachés
devant être dévoilés pour être compris) et en lui
aidant à penser le complexe. »
Ainsi : « un modèle remplit trois fonctions :
(1)Il figure le complexe de
manière simplifiée (=concept mentalement disponible)
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(2)Il propose un schéma
directeur pour orienter la pensée (=concept pensable)
(3)Il constitue un instrument de
communication du savoir.»
Didier THELIER, propose un schéma explicatif illustrant
les relations du modèle avec le réel observable et le concept
étudié :
Schéma 10 : schéma explicatif
modèle réel et concept.
R1 : Objectivité, définition d'une
vérité.
R2 : Concrétisation d'un concept.
Dans la même procédure, Didier THELIER
catégorise les modèles selon leur fonction. Il annonce qu'
« il existe 4 types de modèles suivant leur fonction (cognitif,
prévisionnel, décisionnel et normatif) dont le plus
communément utilisé est le modèle cognitif ».Il
définit le système comme étant : «...une
représentation d'un système existant, mettant en évidence
ses propriétés intéressantes ».
De plus, Rym NAIJA dans son mémoire de DEA, a
montré que certains auteurs insistent sur l'aspect utilitaire du
modèle. Ainsi Legay (1973) considère le modèle en ces
termes : « un modèle n'est pas la réalité, il est
l'instrument de la réalité ».Elle poursuit en
s'inspirant de ce qu'envisagent Robardet & Gilland (1995) à propos
d'un modèle : « Un modèle est donc un outil permettant
l'étude d'une réalité locale parfaitement circonscrite,
c'est le caractère local de la réalité
étudiée qui distingue fondamentalement le modèle d'une
théorie ». C'est de cette façon qu'ils expliquent le
problème du rapport entre un modèle et une théorie.
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