Simulation

  • Présentation
  • autres exemples
  • objectifs
  • exemple retenu
  • application Internet
  • conditions de réalisation



    • Présentation
    Ce modèle d'application pédagogique d'Internet recrée une situation pour permettre à l'étudiant de vivre des sensations, de prendre des décisions ou d'apprendre certains comportements.

    Mode de communication asynchronique ou synchronique.


    Dans ce modèle, les applications d'Internet servent de support à une simulation vécue dans un ou plusieurs établissements scolaires ou placent directement l'étudiant face à une simulation logicielle.

    Les fonctionnalités de communication d'Internet favorisent des scénarios pédagogiques complexes par lesquels on recrée dans une classe ou plusieurs classes, dans un établissement ou plusieurs établissements, la vie parlementaire, une mission spatiale, une situation historique, un modèle de société de l'avenir, etc. Internet contribue à ces simulations dans l'espace par la réalité des échanges électroniques ou la virtualité d'une présence.

    Par ailleurs, l'accélération des vitesses de transmission de données, la performance nettement améliorée des algorithmes de compression et le développement des applications multimédia permettent aux programmeurs de créer des décors et des situations virtuelles que l'élève peut explorer et expérimenter. Sans remplacer le contact avec les objets réels, ces simulations logicielles, surtout dans les domaines scientifiques, peuvent préparer les élèves à des interventions en laboratoire ou en clinique.



    Exemple retenu : NESPUT (National Education Simulations Project Using Telecommunications)

    NESPUT est un organisme, relié à Academy One, qui vise à favoriser l'utilisation de simulations dans les classes à travers la planète. Il préconise surtout les simulations des missions de la NASA et publie de la documentation pour aider les professeurs à organiser des simulations dans leur classe.

    Dans Elements of a Successful Educational Simulation, Robert E. Morgan, le coordonnateur de NESPUT, pose les deux premières conditions d'une bonne simulation : Les autres dimensions d'une simulation réussie sont le réalisme : réalisme de la situation -- ne pas proposer des missions sur la planète Jupiter alors que la NASA n'a jamais exploré cette planète --, réalisme du professeur -- ne pas espérer recréer un décor à la Walt Disney avec les budgets d'un établissement scolaire. Le premier niveau de réalisme vise à assurer l'authenticité des contenus de mission et à permettre une exploitation scientifique des données recueillies. Le second niveau de réalisme peut seul permettre de concrétiser de tels projets.

    Une suggestion récente de NESPUT est d'utiliser leurs scénarios de simulation pour faciliter l'apprentissage des langues. À l'instar des équipages actuelles de la NASA, les membres d'équipage dans une simulation pourraient s'exprimer dans des langues différentes; ce qui serait favorisé par la participation de classes en provenance de pays différents.

    Les suggestions de NESPUT peuvent également servir pour d'autres scénarios qu'une mission de la NASA. Ne proposent-ils pas eux-mêmes, pour une deuxième année, les Téléolympiades, une simulation des Jeux olympiques et de leur esprit défini par Pierre de Coubertin ? Ces olympiades sont constituées d'épreuves sportives réelles auxquelles participent les élèves des écoles inscrites. Les résultats sont publiés sur Internet.

    De fait, dans ce type de simulation, Internet fournit l'infrastructure de communication. Il permet à plusieurs classes et plusieurs écoles de vivre simultanément un même scénario en se partageant les rôles dans une mission ou en participant à une même compétition.



    Autres exemples : Deux dissections virtuelles de la grenouille


    On trouve sur Internet deux simulations extrêmement populaires de la dissection d'une grenouille. Ces simulations par ordinateur ont été conçues avec des ressources informatiques et des objectifs très différents. Elles présentent des avantages pédagogiques complémentaires qu'il faut savoir exploiter.

    Mais ces simulations logicielles, pour intéressantes qu'elles soient, laissent complètement de côté l'aspect collectif et la communication. Ici l'élève est seul à manipuler une modélisation de grenouille ou un scalpel virtuel.

    Le kit virtuel de dissection de grenouille




    Le projet Grenouille, dont le kit de dissection n'est qu'une composante, vise des objectifs précis. L'équipe de production (1) veut faire connaître un processus de visualisation en trois dimensions entièrement généré par ordinateur et en démontrer les applications potentielles dans l'étude de l'anatomie.

    Cette simulation proposée par le laboratoire Lawrence Berkeley est devenue un classique du W3, dont elle illustre les possibilités et les limites. D'une part, la qualité graphique permet d'afficher des illustrations qui reproduisent avec fidélité l'anatomie d'une grenouille.
    La dissection n'est pas un spectacle. Elle est interactive. On peut déplacer la grenouille, simuler une incision, retirer ou replacer la peau et les organes, etc. D'autre part, la souplesse de la simulation est complètement dépendante de la rapidité du lien Internet et de la puissance de l'ordinateur.

    Cette dissection virtuelle n'est pas une succession de photographies prises en laboratoire. Les images, affichées à l'écran ou distribuées sous forme de séquences vidéo, sont générées par l'ordinateur. Elles relèvent de la modélisation, non de l'expérience directe. Elles demeurent abstraites, mais leur essence numérique permet une visualisation en trois dimensions sous l'angle désiré par l'utilisateur.

    Cette expérience a été chaudement applaudie par Negroponte. Il y voit une exploitation heureuse du médium, soulignant que ce processus de visualisation permet aussi bien la dissection que la reconsruction de la grenouille.

    Internet est absolument essentiel à cette simulation. Il permet à des milliers d'utilisateurs d'exploiter la puissance de calcul d'un ordinateur central. Cette simulation ne pourrait être diffusée sur doc, puisque ce n'est pas une collection d'images pré-enregistrées, mais générées en direct par le serveur, selon les indications (ou les clics) de l'utilisateur. Conçue pour une diffusion par Internet, la simulation a été traduite en plusieurs langues, dont le français.



    The Interactive Frog Dissection : An on-line tutorial




    Cette autre simulation a été publiée sur Internet par l'université Virginia (2) la même année que la précédente, en 1994, mais avec des objectifs de formation plus spécifiques. Elle s'adresse à des étudiants du secondaire qu'elle vise à préparer pour une première dissection. La simulation fait vivre à l'étudiant les différentes étapes de la procédure et lui permet de vérifier son niveau de compréhension.

    Comme on peut le voir, cette simulation est basée sur des photographies prises en laboratoire, des photographies réalistes de la grenouille et des différentes étapes de la procédure. Des séquences QuickTime ont aussi été tournées en laboratoire et peuvent être téléchargées. Les éléments interactifs sont associés à des photographies qui ont été transformées en cartes clicables. L'utilisateur peut alors vérifier en cliquant un pixel de l'écran si son geste est assez précis ou s'il peut identifier précisément les organes internes de la grenouille.

    Le plan de la simulation suit un déroulement logique :
    1. l'introduction où sont présentés les objectifs de la simulation;
    2. la préparation ou comment fixer le corps de la grenouille avant d'entreprendre la dissection;
    3. l'incision de la peau ou comment faire les premières incisions dans le ventre de la grenouille;
    4. l'incision dans les muscles ou comment réaliser les incisions dans les muscles abdominaux;
    5. les organes internes ou l'exploration en quatre étapes de l'anatomie de la grenouille.
    Au terme de cette simulation, l'élève devrait avoir une vision très claire de la procédure à suivre et de ce qui l'attend en laboratoire. Il n'a pas encore manipulé les vrais instruments ou la vraie grenouille, mais les images l'ont préparé au « choc » de l'opération. De toute façon, il est clair que cette simulation prépare à l'intervention réelle en laboratoire et ne vise pas à la remplacer.

    Contrairement à la précédente, cette simulation pourrait être diffusée par DOC. La diffusion par Internet permet cependant une plus universelle accessibilité et, point non négligeable, dispense de la gestion des disques et des lecteurs. C'est un des sites éducationnels les plus populaires du W3.



    Notes

    1. On trouvera sur cette page la liste de toutes les personnes impliquées dans le projet. Retour.

    2. Cette simulation est l'oeuvre de toute une équipe. « This program was initially developed by Richard Strauss, Jean Foss and Mable Kinzie. It was ported to HTML by Bill Looney, Jason Mitchell and Mable Kinzie. Wayne Conners narrates and Martha Foss and Richard Strauss appear on-screen. » The Interactive Frog Dissection. Retour.