18 octobre : Rôle prédictif des modèles
" En trente ans, la modélisation épidémiologique est passée d'une discipline confidentielle, pratiquée par quelques mathématiciens intéressés par les problématiques médicales à un pilier de l'action en santé publique."
Anne Debroise, Modéliser la contagion pour l'enrayer, La Recherche, Hors-série n°19, 2016, pp 39-41
Cet article du Hors-série de La Recherche actuellement en kiosque (Vaincre les épidémies) permet d'illustrer les principes et le rôle prédictif des modèles épidémiologiques, mais aussi leurs limites, à partir d'exemples concrets sur la grippe, le Sida, les maladies du bétail...
24 avril : Corrélation et causalité
Sur cette
page, une quinzaine d'exemples "croustillants" tirés
de données officielles américaines pour illustrer qu'une bonne
corrélation entre deux phénomènes n'implique pas une
relation de causalité.
Utilisables en complément de notre page
sur l'analyse de graphe.
20 février : Animaux modèles
Le numéro 508 de La Recherche (Février 2016) contient un dossier d'une douzaine de pages sur l'expérimentation animale, sujet sensible dans nos classes, avec notamment un article sur "L'animal, de lobjet au modèle". De nombreuses informations permettant d'étayer d'éventuelles discussions en classe sur ce sujet.
"Au XIXe siècle, au moment où
Claude Bernard invente la méthode expérimentale, l'animal était
considéré comme une source de faits pour valider ou réfuter
une hypothèse théorique. On considérait que la démarche
scientifique consistait à observer, poser des hypothèses, construire
une expérience cruciale qui permette d'accepter ou de rejeter une hypothèse
décisive, de répéter et former des groupes témoins.
Cela peut être toujours vrai dans des cas simples, limités à
une discipline. Mais la science actuelle est devenue interdisciplinaire. Ses
démarches supposent un maillage beaucoup plus fin, où interviennent
en même temps statistiques, modélisation, informatique et diverses
disciplines de la biologie. Les résultats de l'expérience sont
donc discutés entre spécialistes différents, et cette
discussion fait partie de la démarche scientifique."
Anne-Françoise Schmid, La Recherche n°508, Février 2016, p86
A cette occasion, la page sur les organismes modèles a été remise à jour.
Bonne année 2016
20 décembre : C'est "scientifiquement prouvé" !
Depuis quelques années, il est habituel de trouver dans
les supermarchés des jeux scientifiques destinés aux enfants, notamment à
la période de Noël. Triops et dinosaures, produit par Ravensburger,
à la particularité de proposer "15 expériences
captivantes et scientifiquement prouvées".
C'est l'occasion de réfléchir sur l'utilisation de ces termes
dans la vie courante et en situation de classe.
[ Depuis l'été 2015, et pour diverses raisons, les brèves n'ont pas été mises en ligne au moment de leur rédaction... Ce retard va être progressivement rattrapé. ]
15 juillet: Biodiversité des espèces (agrosystème)
La banque de données Biodiversité des espèces animales (Arthropodes) a été mise en ligne.
8 mai : Biodiversité des espèces (agrosystème)
Les recherches en biodiversité se limitent souvent à un inventaire des espèces présentes, posant de multiples problèmes de détermination (même si la systématique moléculaire - le barcoding - vient compléter depuis une quinzaine d'années la systématique morphologique). Les expérimentations scientifiques en biodiversité sont encore très rares, car très lourdes en coût et en organisation, et donc absentes dans l'enseignement secondaire.
Nous avons choisi d'en propser une par le biais de l'application "Biodiversité végétale et productivité primaire d'un agrosystème", désormais en ligne sur cette page. Elle est basée sur une banque de résultats de la plus grande expérence pionnière dans le domaine de la biodiversité (débutée en 1994, elle se poursuit encore de nos jours).
Il ne s'agit pas d'une activité au sens classique du terme, mais d'une source de documents pour de nombreuses activités potentielles (à construire). En effet, cette application consiste essentiellement en formulaires - détaillés- permettant de construire la requête questionnant la banque de données.
Cela implique, de la part de l'utilisateur, de savoir ce qu'il cherche... C'est-à-dire de se situer dans le cadre d'une démarche scientifique initiée par un problème clairement défini !
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Le domaine "Biodiversité végétale" permet d'accéder à l'inventaire des espèces observées, année après année. Il peut trouver aisément sa place en classe de Seconde pour aborder la biodiversité sous l'angle des espèces. Mais à partir des résultats originaux des chercheurs, et sur une longue période (évolution d'une biodiversité contrôlée par l'homme). Un domaine "Biodiversité animale" sera ajouté très prochainement, avec les résultats des échantillonages d'Arthropodes. Il permettra de tester l'existence de liens entre biodiversité végétale et animale. Le domaine "Biomasse végétale et productivité primaire" peut être utilisé en classes de première dans le chapitre "Nourrir l'humanité". Il fournira notamment des arguments solides permettant de critiquer les pratiques agricoles classiques, et pourtant aberrantes, basées sur la monoculture (biodiversité minimale). |
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Le domaine "Paramètres mesurés sur les parcelles" donne accès à différentes mesures au niveau du sol (azote total organique, azote total minéral, nitrates, ammonium, carbone total organique, carbone total minéral...).
Le domaine "Données climatiques" concerne les relevés quotidiens des températures maximale teminimale, ainsi que les précipitations.
En fonction des réactions et demandes des utilisateurs, l'application est susceptible d'évoluer. Différentes pistes sont envisageables : Biodiversité des petits mammifères, banque de gènes des espèces semées (approche du barcoding, variabilité intra et interspécifique, construction d'arbres phylogénétiques et groupes fonctionnels...), documents complémentaires permettant la construction d'exercices de remédiation ou d'évaluation (diagnostique, formative ou sommative), etc...
En conclusion, application basée sur le traitement d'une banque de données scientifique à l'aide d'un tableur-grapheur, inscrite clairement dans la capacité « Pratiquer une démarche scientifique ». Exploitable en situation de TP, de travail bi-disciplinaire Maths-SVT, de TPE...
Si vous souhaitez faire des remarques sur cette application, être tenu au courant de ses évolutions, et/ou recevoir des documents pédagogiques, envoyez un mail en utilisant votre adresse professionnelle (et en précisant vos coordonnées professionnelles). Merci de votre aide !
Bonne année 2015
| 17 décembre Même à la retraite, on peut manquer de temps... Des petits problèmes personnels et techniques ont encore retardé la mise en ligne du projet de banque de données "Biodiversité" ! En attendant, vous pouvez profiter des vacances de Noël pour lire ce petit livre : Alan F. Chalmers L'auteur y présente en termes
simples et en s'appuyant sur de nombreux exemples (essentiellement dans
le domaine des sciences physiques) les principales méthodes méthodes
de constructon de la science moderne : inductivisme, falsificationnisme,
relativisme, objectivisme... |
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5 avril
Le site a semblé en hibernation... mais ce n'est qu'une apparence. Nous travaillons actuellement - en collaboration avec le CNRS de Moulis - sur la construction d'activités en liaison avec le thème de la biodiversité. Premières publications en ligne en principe avant les vacances d'été.
Pour patienter, mise en ligne d'un document sur l'autisme permettant des exploitations pédagogiques variées.
Bonne année 2014
31 octobre
L'AFPSVT (Association pour la Formation des Professeurs de Sciences de la Vie et de la Terre) a organisé le 2 juillet 2013 un colloque sur le thème "Modèles et modélisation en biologie et géologie" :
Toutes ces conférences sont disponibles en ligne sur le site de l'AFPSVT.
A cette occasion, nous ouvrons une nouvelle rubrique sur la page "Bibliographie" dédiée aux conférences en ligne.
15 juillet
Mise en ligne d'une page de réflexions - discutables, comme toujours - sur le domaine de validité d'un modèle.
6 juin
Marc Lavielle, de l'INRIA (Institut national de recherche en informatique et en automatique) de Saclay, met en ligne WikiPopix, un site consacré aux modèles en pharmacologie de populations. Ce site est un wiki dont les pages ne sont modifiables que par les personnes identifiées (ici des chercheurs dans ce domaine), mais consultables par tous les internautes sans identification.
Quelques remarques :
31 mai
L’UNESCO a placé l’année 2013 sous le signe des mathématiques de la planète terre. Le réseau des IREM propose un catalogue de ressources susceptibles d'inspirer la mise en oeuvre d'activités pluri-discplinaires SVT-Maths-Sciences physiques...
Denise ORANGE RAVACHOL propose un article Les classifications du vivant à l'école : former l'esprit scientifique ou inculquer la "bonne" solution ? orienté sur le cycle 3 du primaire, mais source d'inspiration pour le secondaire.
29 avril
Mise en ligne d'une page sur la place de la modélisation dans la démarche d'investigation.
25 mars
Mise en ligne d'une page sur Les limites du modèle, appliquée à l'exemple de l'activité Nourrir l'humanité, mais généralisable à toutes les activités comportant une part de modélisation.
19 mars
Le logiciel TRUE (Temporal Reasoning Universal Elaboration) est désormais téléchargeable gratuitement. C'est un logiciel de dynamique des systèmes, comme Vensim. Plus performant que ce dernier, donc plus complexe à maitriser, mais sans doute susceptible de nouvelles pistes d'exploitations pédagogiques. A tester !
23 janvier
Nous enseignons (Programme de 1ère S) que "Les portions
codantes de l’ADN comportent l’information nécessaire à
la synthèse de chaînes protéiques issues de l’assemblage
d’acides aminés. Chez les eucaryotes, la transcription est la
fabrication, dans le noyau, d’une molécule d’ARN pré-messager,
complémentaire du brin codant de l’ADN. Après une éventuelle
maturation, l’ARN messager est traduit en protéines dans le cytoplasme."
Cela ne concerne que l'information portée par nos 21000 gènes,
soit 3% de notre ADN (dernières estimations). Or plus de 80% de notre
génome possède une activité biochimique...
Il est possible, à l'occasion de cette partie de programme, de préciser
aux élèves que ce qu'ils apprennent ne correspond qu'à
un aspect de la réalité (à peu près ce que l'on
savait dans les années 60) : ce n'est qu'un modèle, mais il
fut suffisant pour orienter la recherche au cours des décennies suivantes
et conduire à de nouvelles découvertes qui ont permis de préciser
le modèle initial (découvertes qui sont hors programmes de lycée).
Pour en savoir plus, et éventuellement illustrer cette présentation
de l'évolution d'un modèle, voir la publication des premiers
résultats du programme ENCODE (en anglais) ou l'article "Le
génome humain s'agrandit" de La Recherche de Janvier 2013.
Bonne année 2013 !
25 septembre
Depuis le mois de juillet, une nouvelle version de Vensim (Vensim PLE 6.0) est proposée en téléchargement.
Nous sommes surtout concernés par les modifications de l'interface
utilisateur. Les nouvelles icones sont en couleurs, de taille paramétrable...
Il est possible d'afficher la nouvelle version avec les anciennes icones N&B
(menu 0ptions / Options puis cocher "Use old Vensim icon).
L'interface de la fenêtre Equations a également évolué,
mais le contenu est peu près identique à celui de la version
5.11.
20 septembre
Il y a un an, nous vous avions signalé le site sur la biologie de
synthèse, discipline (science ?) nouvelle promise à un rapide
développement du fait de ses applications potentielles dans des domaines
aussi variés que la santé, l'environnement, les ressources énergétiques...
( 
voir
des exemples).
La biologie analytique avait, en quelques siècles, permis de passer
de l'organisme à la cellule, puis aux molécules de la vie. Depuis
deux décennies, la biologie de synthèse a pour objectif la démarche
inverse en partant des "briques" élémentaires de la
vie. Cette démarche bio-technologique fait largement appel à
des techniques d'ingéniérie basées sur la construction
de modèles cellulaires.
Le récent rapport
sur les enjeux de la biologie de synthèse (Office parlementaire
d'évaluation des choix scientifiques et technologiques) fait un point
scientifique, détaillé mais accessible, sur cette discipline
mais également sur l'appréciation et la gestion des risques
ou les enjeux de la propriété intellectuelle. Il constitue donc
une source d'information et de documentation utilisable en classe (Percevoir
le lien entre sciences et techniques, Montrer de l'intérêt pour
les progrès scientifiques et techniques, Être conscient de l'existence
d'implications éthiques de la science...).
La version
pdf de ce rapport permet de lister les occurrences du mot "modèles" :
modèles biologiques, génétiques, prédictifs, économiques,
organismes modèles...
7 septembre
Météo-France a mis en ligne un site "Education" proposant de nombreuses ressources, notamment une petite information sur les modèles de PNT (Prévision Numérique du Temps).
A cette occasion, mise en ligne d'une nouvelle page sur ce site, Exploitation pédagogique des modèles météorologiques, qui recense un certain nombre de pistes permettant d'exploiter les connaissances intuitives des élèves sur ces modèles afin de structurer les capacités et attitudes liées à la modélisation.
19 mars
Mise en ligne d'une nouvelle version de l'application Vensim "Nourrir l'humanité". Modifications par rapport à la version précédente :
Ces quatre premiers points ne modifient pas l’interface utilisateurs version 1.
Cette mise à jour est appelée Version 2. C'est
elle qui est désormais téléchargeable sur la page Nourrir
l'humanité, ainsi que sur la page Documents
à télécharger.
Rappel : Pour télécharger un dossier zippé, faire un
clic droit sur le lien puis "Enregistrer la cible du lien sous..."
Toutes vos remarques / critiques seront les bienvenues pour améliorer l'activité et corriger les erreurs. Une version 3 est en préparation : elle intégrera les rejets de GES (Gaz à effet de serre).
2012
30 novembre
Création d’un Centre de théorie et de modélisation de la biodiversité à Moulis (Ariège). Les chercheurs du futur Centre de théorie et de modélisation travailleront notamment des modèles prédictifs des changements de la biodiversité à toutes les échelles, sur leurs causes et leurs conséquences écologiques, évolutives et sociétales.
14 septembre
Mise en ligne d'une activité liée au thème "Nourrir l'humanité" des nouveaux programmes de Première. Bien qu'inachevée et critiquable, cette application Vensim peut déjà être utilisée en classe. Nous la mettons en ligne dans l'espoir de recueillir les remarques et souhaits des enseignants qui accepteront de la regarder et éventuellement de la tester en classe ; nous tiendrons compte de vos critiques pour la compléter et la faire évoluer...
Mise à jour de la page Documents à télécharger
11 septembre
Mise à jour de l'activité Zone
d'habitabilité autour d'une étoile (Raisonnement inductif
ou déductif).
Archive complète de l'activité téléchargeable
(Menu Documents à télécharger).
6 juillet
Laurent Guerbois (SVT) et Jean-François Ahyerre (SPC) ont mis en ligne sur le site académique de Versailles une activité "Modélisation des anomalies magnétiques" propice à un travail bi-disciplinaire SVT-SPC dans le cadre du nouveau programme de Première S (typologie : modèle artificiel, réel simplifié).
27 juin
24 juin
Le nouveau site Biologie
de synthèse (dépendant de science.gouv.fr) propose une page
sur les Notions
de base : on y retrouve un des modèles classiques de l'enseignement
des SVT, le passage de l'ADN à la protéine (transcription puis
traduction grâce au "code génétique").
Une récente publication, "Widespread
RNA and DNA Sequence Differences in the Human Transcriptome", remet
sérieusement en question ce modèle...
Le modèle remis en question a été pourtant suffisant pour permettre, au cours des cinquante dernières années, des progrès spectaculaires dans la connaissance de la biologie de synthèse et dans l'approche de nombreuses maladies d'origine génétique. C'est donc fort logiquement qu'il est enseigné dans le secondaire. Mais il sera sans doute nécessaire de l'ajuster - voire de construire un nouveau modèle plus complexe - pour appréhender certains cas particuliers jusque là inexpliqués.
Dans le cadre d'une réflexion en classe sur (ou en approfondissement de) la notion de modèle, on trouvera un résumé en français de la publication accessible aux élèves de lycée sur le site de Pour la Science.
5 mai
Proposition de scénario pour une séance concernant l'élaboration d'un modèle de boucle de régulation de la pression artérielle.
23 avril
Activité biodiversité génétique : mise en ligne du modèle "de démonstration" (présentation de l'activité), de divers documents enseignants et du module de téléchargement.
10 avril
Mise à jour de l'activité biodiversité génétique qui sera désormais constituée de trois modèles à utiliser successivement (présentation de l'activité, travail élèves, pour aller plus loin). Mise en ligne du modèle "travail élèves".
18 mars
Fiche activité sur la biodiversité génétique
12 mars
Correction d'un bug dans le menu. Activité sur la biodiversité génétique (une première page sur les ressources disponibles, le reste de l'activité sera publié ultérieurement après test en classe)
2 mars
Mise à jour de la page Logiciels de modélisation (ajout de NetBioDyn)
5 février
Mise en forme de l'activité "Structure de l'ADN et nature du message codé". Réflexions sur les relations modèle-réalité par le biais d'un questionnaire.
24 janvier
Première ébauche d'une activité "Structure de l'ADN et nature du message codé" testée dans le cadre du nouveau programme de Seconde
Bonne année 2011 !
31 décembre
Fiche enseignant : Les images moléculaires, modèle ou réalité ?
27 novembre
Activité Seconde : Zone d'habitabilité autour d'une étoile
31 août
Questionnaire d'évaluation diagnostique
26 août
Problème (et solution) de téléchargement de fichiers, notamment les fichiers ods du tableur d'Open Office
12 juillet
Mise en ligne des fiches NetLogo
11 juillet
Mise en ligne des activités sur le cycle du carbone :
5 juillet 2010
Mise en ligne d'une première version. Elle est inachevée, incomplète... mais évoluera au cours des prochains mois. Les principaux axes de réflexion concerneront :
