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Anim - écolo : notion d’équilibre écologique

1er 2004, par Yolanda Ziaka (Date de rédaction antérieure : 15 mars 1994).

Logiciel de simulation qui vise la sensibilisation à la notion d’équilibre écologique. Il permet de simuler des ruptures d’équilibre dans un écosystème simplifié : prairie à trois composantes (herbe, cerfs, loups) et de chercher à le rétablir. L’objectif des concepteurs est de faire acquérir intuitivement une compréhension des interactions entre production primaire, herbivores et prédateurs en milieu naturel. Un mode d’exercice permet aussi de voir si l’élève a compris l’outil graphique utilisé pour la présentation. Les courbes défilent, à l’écran, continûement de droite à gauche. On peut interrompre leur défilement pour agir sur les quantités de proies et/ou de prédateurs, directement ou par l’intermédiaire d’un taux de chasse annuel. Il est possible de stocker les simulations sur disquette pour les revoir ou de sortir les résultats sur imprimante. Il existe trois grandes familles d’exploitation de la simulation en pédagogie :

1) simulations proposant des modèles tout faits,

2) environnements (langages ou logiciels) qui proposent aux élèves de produire et modifier des modèles et simuler sur ces modèles,

3) des environnements (capteurs plus logiciels) qui permettent d’enregistrer et traiter des mesures expérimentales et rechercher ensuite le modèle correspondant.

Le logiciel "Anim- écolo" appartient à la première catégorie. Ces simulations ont commencé à être développées au début des années 70. Le modèle proposé à l’élève est "caché" dans une "boîte noire" (l’ordinateur), c’est- à- dire que seules les variables d’action et d’observation sont accessibles à l’utilisateur. Ce type de simulations est recommandé quand les expériences sont dangereuses, difficiles ou impossibles à réaliser directement. Le but est de familiariser l’élève avec l’influence des différents paramètres ou variables qui régissent le phénomène étudié. L’exercice se limite à "faire tourner" le modèle proposé et éventuellement à répondre à des questions sur l’identification des paramètres en jeu et sur leur rôle. Dans ce logiciel, le nombre de prédateurs et de proies à un instant "t" représente l’"état" du système, c’est-à-dire l’ensemble des valeurs des variables qui décrivent un phénomène - ou son modèle - à un instant "t". On appelle "opérateur de changement d’état" ce qui est susceptible de faire varier ces états dans un intervalle de temps donné : p.ex. : la chute des feuilles d’un arbre par unité de temps, ou, dans notre cas, le taux de natalité et de mortalité par unité de temps. Les opérateurs de changements restent pourtant inconnus pour ce logiciel. Quels sont les facteurs qui interviennent pour que l’équilibre s’établisse ? Pour ce logiciel, les facteurs se trouvent dans la boîte noire et nous n’apercevons que le résultat de leur action.

La simulation est une technique (très souvent liée à l’informatique qui l’a rendue opératoire) et aussi une attitude (quand elle est intégrée dans un processus d’aller- retour entre obser-vation, modélisation, simulation et confrontation au réel). Elle peut être utilisée à la fois pour l’analyse et pour l’élaboration de propositions de solutions, dans des domaines comme l’utilisation et la gestion des ressources, les problèmes d’aménagement, les atteintes à l’environnement - domaines qui font l’objet de l’éducation à l’environnement. Néanmoins, elle s’est trop souvent réduite à l’utilisation de cas où la description du système et les équations étaient préexistantes, comme dans le cas du logiciel présenté ici. Il serait plus intéressant de faire construire des modèles simplifiés par les utilisateurs eux-mêmes afin de s’engager ainsi sur la voie d’une véritable pédagogie de la modélisation-simulation.

P.-S.

Source : Médiathèque CNDP, 31 Rue de la Vanne, 92120 Montrouge, Tél. : 33 / 01 / 46 57 11 17

Gisement Yolanda ZIAKA, Polis - Réseau International en Education à l’Environnement, B.P. 4, 84100 Ermoupolis, Syros, Grèce, Tél. : 30 / 22810 / 87804, Fax : 30 / 22810 / 87840, e-mail : polis@otenet.gr

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