Propositions pour la mise en séquence d’activités de modélisation:
○ Une séquence de production de modèles assistée par ordinateur (avec une évaluation).
1) Commencer par la tâche du seau, avec ou sans support informatique.
2) Poursuivre avec un exercice de modélisation identique pour toute la classe, permettant d’introduire les outils informatiques choisis (GeoGebra, STELLA®, etc.)
La tâche est choisie librement en fonction du thème, par exemple:
● reprise de la tâche du seau sur STELLA® avec diverses géométries – lien;
● exercices avec GeoGebra – lien;
● travail sur l’inertie – lien;
● travail sur la quantité de mouvement – lien;
● travail en cinématique – lien;
● travail d’optimisation à l’aide d’un modèle:
● la tête-de-moine avec GeoGebra – lien;
● le nageur – lien;
● travail en électrostatique – lien;
● travail sur les ondes – lien;
● travail sur la température – lien.
3) Proposer un temps de travail plus long aux élèves, éventuellement en groupes, pour s’approprier la démarche de modélisation sur un projet personnel. L’idée est de fournir le matériel informatique et les outils et de demander aux élèves de produire un modèle, dans une démarche pédagogique par projet.
Exemple de consigne:
■ Choisissez un phénomène du monde physique et proposez-en un modèle. Aidez-vous en discutant entre vous, en vous référant aux manuels et au cours, et à l’aide des outils informatiques mis à votre disposition (GeoGebra, STELLA®, etc.). Une fois votre modèle produit, vous le présenterez à la classe. Si vous avez le temps, prévoyez des variantes de votre modèle et expliquez le raisonnement qui a conduit à leur construction.
OU
■ Choisissez un problème ou un projet interdisciplinaire qui implique une ou plusieurs tâches de modélisation, et proposez une solution basée sur le modèle que vous avez construit en explicitant votre raisonnement et votre utilisation des documents, mesures et autres ressources.
4) Reprendre les étapes 2) et 3) à loisir sur d’autres thématiques ou d’autres types de problèmes, en fonction de votre inspiration, du curriculum. La diversité des contenus et des problèmes modélisés vous permet de souligner ce qui est commun à toute modélisation.
5) Une évaluation pourrait se composer d’une question interpellant les compétences à modéliser en général des élèves (cf. partie 5), avec une ou plusieurs tâches de modélisation liées aux thématiques de physique étudiées, telles qu’elles ont été travaillées en classe.
○ Un scénario utilisant l’activité de modélisation pour engager les élèves dans une discussion argumentative en physique
lien : scénario pédagogique
Attention: il faut ouvrir le document avec un programme pour faire fonctionner les liens.
Ce scénario pédagogique présente quelques tâches qui peuvent être données aux élèves dans des parcours différents, de manière à engager les élèves à un ou plusieurs moments, dans une activité argumentative entre pairs ou en dialogue avec l’ensemble de la classe. Cette activité invite les élèves à participer à la construction d’un modèle et à sa justification – voire à sa transformation – en interaction avec les autres élèves, en se basant sur leurs compétences et savoirs propres en physique, dans une démarche ouverte, plutôt que sur l’application de procédures mémorisées et efficaces destinées à résoudre les problèmes d’un genre spécifique.
C’est un scénario qui peut être utilisé de diverses manières, notamment en fonction de la compétence des élèves, et qui vient compléter le travail d’application de procédures souvent utilisé dans l’enseignement de la physique.