Volume 23, novembre 2003, pp. 9-38.


Un schéma théorique pour situer les activités avec des logiciels de simulation dans l'enseignement de la physique

A theoretical diagram for scientific activities with simulation software in physics learning


Daniel BEAUFILS

Université Paris-Sud, centre scientifique d'Orsay
DidaScO, bâtiment 333, 91405 Orsay cedex, France.

Bernard RICHOUX

INRP-TECNE
91, rue Gabriel-Péri, 92160 Montrouge, France.

Résumé

Les logiciels de simulation sont considérés a priori comme des outils privilégiés pour l'étude des théories et modèles dans le cadre de l'enseignement secondaire et supérieur. Mais la diversité des logiciels est grande et les indications sur leur utilisation pédagogique sont souvent absentes. Sur la base d'études exploratoires, nous proposons un schéma théorique qui permet d'expliciter les spécificités de la simulation numérique et de ses utilisations pour l'apprentissage des modèles en sciences. Il permet, en retour, d'interpréter les difficultés rencontrées par les élèves et les étudiants, et de guider l'enseignant dans l'élaboration d'activités en cohérence avec les logiciels.

Mots clés : simulation, modélisation, didactique, physique, registres sémiotiques.

Abstract

Simulation software can be considered as suited tools for learning theories and models in science at secondary or upper level. But there is a wide range of simulation software, and information on how to use it in science teaching/learning is often missing. Starting from exploratory studies, we present a theoretical diagram, related to other didactical schemata for modelling, which makes explicit numerical simulation features and clarifies uses for scientific models learning. It allows interpreting students' difficulties and can be a guideline for teachers to design activities based on « manipulating models ».

Keys words : simulation, modelling, didactics, physics, semiotics.