Les modèles sont depuis longtemps couramment exploités au cours des activités de SVT. Mais c'est depuis la parution des nouveaux programmes de lycée qu'une réflexion sur les modèles et la modélisation est devenue un objectif de notre enseignement.
Il est classique de profiter d'activités, notamment de TP, pour conduire les élèves à une réflexion sur un des aspects de la modélisation. Cela permet une appropriation progressive des caractéristiques des modèles, mais nécessite de prévoir épisodiquement des séquences bilan pour structurer les connaissances ainsi acquises.
Les modèles météorologiques ne sont pas directement dans les programmes de tronc commun1, mais ils peuvent aisément être intégrés à un thème de MPS2 (éventuellement Protection de l'environnement / Réchauffement de la planète, mais ne pas oublier qu' "Un thème libre peut y être ajouté par l’équipe de professeurs").
1 Mais une séquence-bilan
sur les caractéristiques des modèles peut intégrer par
exemple
des relations entre climat sur les autres planètes et fenêtre
d'habitabilité (en Seconde),
ou l'évolution du climat dans Atmosphère, hydrosphère,
climats : du passé à l'avenir (en spécialité TS)
2 Le site Météo-France
Education propose des exemples d'activités MPS, mais il est possible
de faire un travail tri-disciplinaire avec des ambitions limitées,
par exemple en comparant
sur une certaine période la température quotidienne à
ma fenêtre et la température "officielle" de ma ville
(protocole précis, incertitude sur les mesures, présentation
des résultats dans un tableur,
traitement mathématique de ces résultats, recherche de valeurs
anciennes - archives -
ou futures - modèles climatiques - et évolution du climat...)
Dans tous ces cas, les modèles météorologiques peuvent constituer une source d'exemples car ils présentent de nombreux avantages.
Fig 1 : Simulations à l'aide de deux modèles différents
(GFS Europe et GEM), même date et même heure.
Comparer le S-E de la carte...
Cliquez sur les cartes pour voir les détails.
Le premier avantage des modèles météorologiques est qu'ils font désormais partie de la "culture" médiatique de nos élèves :
Tout l'été, la météo inonde
les JT.
Quand on sèche sur l'actu, rien de tel que de parler de la pluie et
du beau temps. En dix ans, le nombre de sujets a explosé[...]. Le baromètre
thématique des JT publié en juin 2011 par l'Ina stat révèle
qu'en 2010 quatre sujets sur dix de la rubrique environnement ont été
consacrés au temps qu'il fait.
Etienne Bouche - Télérama n° 3264
De plus, certaines caractéristiques des modèles scientifiques sont connues par le biais des modèles de prévision météo. Certes intuitivement, sans transposition spontanée au cours des activités de classe, mais suffisamment mobilisables pour être réinvesties dans les autres modèles scientifiques...
Les
modèles ont - entre autres - une fonction de prédiction.
Plusieurs
modèles peuvent permettre des investigations sur une même réalité.
Les modèles sont "nourris" par des données
issues de l'expérimentation et/ou de l'observation Un
modèle peut être testé par expérimentation ou
(comme dans notre propos) par observation.
Un
modèle n'est qu'un instrument pour réfléchir Un
modèle n'est pas figé, il est évolutif.Pour ceux qui souhaiteraient faire" tourner" un modèle en classe, SimClimat est un logiciel permettant de simuler l'évolution du climat en fonction de différents paramètres fixés par l'utilisateur. Il présente plusieurs avantages par rapport aux autres logiciels comparables :
Il existe deux autres versions du logiciel :
