Modéliser ou utiliser un modèle dans une démarche de recherche

A l’école fondamentale et dans le cadre d’une démarche de recherche, modéliser consiste à représenter un réel trop complexe (système digestif, respiratoire…) ou inaccessible à l’expérience (système solaire, cellules, isolation d’une maison…). Le modèle permet de simplifier cette réalité en sélectionnant un certain nombre de caractéristiques pertinentes au regard des données disponibles et/ou de l’objectif de communication poursuivi. Le modèle peut prendre la forme d’une maquette, d’un schéma, d’un programme informatique…

Le modèle peut être explicatif et/ou prédictif. Dans le cas d’un modèle prédictif, l’enfant peut modifier des paramètres pour tester des nouvelles hypothèses. C’est un outil pour penser, structurer, imaginer et expérimenter

Le modèle peut être soit être proposé par le professeur pour mieux comprendre un processus qui a déjà été exploré par l’expérimentation ou l’observation. Il peut être conçu ou réalisé par les élèves pour tester des hypothèses.

La modélisation ne permet en aucun cas d’éviter l’expérimentation. Celle-ci se trouve toujours au moins en amont et parfois en aval de la modélisation. En effet, le modèle n’apporte un éclaircissement qu’à ceux qui connaissent déjà ce que le modèle veut expliquer ! C’est donc un outil, parmi d’autres, pour penser et comprendre un concept de sciences. Le modèle ne doit jamais constituer l’objectif d’un apprentissage, ce qui aurait comme conséquence de le considérer comme « vrai ».

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Quelques exemples de modèles utilisés dans nos démarches :

Modèle prédictif proposé par le professeur :
Projet « Une brique dans le cartable ».

Mesurer, sur des maquettes de maison contenant un système de chauffage, l’efficacité de différents isolants.

Modèle explicatif proposé par le professeur :
Projet « Histoire d’y voir clair ».

Une maquette de l’œil pour simplifier la réalité complexe de la dissection d’un œil.

Modèle explicatif construit par les élèves :
Projet « Athlétisme – Sport sous la loupe ».

Deux maquettes construites par des élèves pour tenter de représenter l’anatomie (insertion sur les os) et le fonctionnement du biceps et du triceps. Il s’agit de modèles qui évolueront en se confrontant à des expérimentations et à d’autres modèles issus de livres (schémas).