Edu'modèles

Modélisation multi-agents avec Edu’modèles : principe, technique et intérêt pédagogique – Sciences de la Vie et de la Terre. Par Philippe Cosentino Contrairement à la modélisation “analytique” (qui repose sur la manipulation de variables, liées par des relations mathématiques), la modélisation par agents est abordable, intuitive, et accessible aux élèves dès le cycle 4.

C’est une approche particulièrement pertinente dès lors qu’il s’agit de modéliser les effets d’interactions entre des entités, que ce soient des organismes, des cellules ou des molécules, par exemple. En modélisant des comportements très simples, d’agents élémentaires, on étudie le fonctionnement de l’ensemble et on se laisse parfois surprendre par l’issue de la modélisation. C’est ce que l’on appelle une approche ascendante, “bottom-up”, où l’on part du “bas”, des entités élémentaires, pour faire émerger des propriétés plus complexes (l’ensemble intégré est en quelque sorte davantage que la simple somme de ses constituants).

En quoi consiste la modélisation multi-agents ? Un modèle multi-agents est composé : renard + lapin → renard repu. Edu'modèles : Accueil logiciel en ligne. Edu’modèles (module analytique), un logiciel pour modéliser en SVT – Sciences de la Vie et de la Terre. Introduction : pourquoi un nouveau logiciel de modélisation ?

Alors qu’on met de plus en plus l’accent sur l’enseignement de l’algorithmique et du codage au sein de nos matières scientifiques, il me semblait important que les élèves comprennent ce qui se trouve derrière un “modèle”, ou mieux, qu’ils puissent créer leur propre modèle et voir les équations et relations qui se trouvent dans ces “boîtes noires” qui le constituent. Il existe certes des logiciels qui permettent déjà de le faire (par exemple l’excellent Vensim), mais la plupart des collègues qui les ont testés sont arrivés à la conclusion que ces outils étaient trop complexes, trop longs à prendre en main, et que pour les utiliser en classe il fallait beaucoup trop guider les élèves … Présentation du logiciel Ce nouveau logiciel devrait permettre aux élèves de créer des modèles numériques simples, reposant sur l’interaction entre plusieurs variables. Prise en main Reste alors à créer une relation entre ces variables. Edu'modèles en ligne - modélisation algorithmique.

Edu'modèles, quelques exemples de modèles algorithmiques. Édu'modèles Quelques exemples de modèles algorithmiques Retour à l'écran d'accueil Catalyse enzymatique de l'hydrolyse du maltose Lien direct vers le modèle Lien vers un article académique Dynamique et résilience dans une chênaie / hêtraie Lien direct vers le modèle Lien vers un article académique Sélection naturelle et dérive génétique chez les éléphants Lien direct vers le modèle Lien vers un article académique.

Fiche technique Edu'modèles Algorythmique. Télécharger Edumodèles. [TraAMs] Mettre l’élève en situation de concevoir et de réaliser un modèle numérique – Sciences de la Vie et de la Terre. Dans le cadre des Travaux Académiques Mutualisés (TraAM) de l’année scolaire 2018-2019, plusieurs enseignants de SVT de l’académie de Nice, sous l’égide de leur IA-IPR, ont travaillé sur le sujet de la modélisation, dans le thème plus large “SVT algorithmique et codage”.

Notre problématique était la suivante : “Quel est l’intérêt pour l’élève de concevoir ses propres modèles numériques, et comment lui permettre de les réaliser ? “ A l’issue de cette réflexion, et des échanges réalisés avec d’autres académies travaillant sur des axes similaires (notamment l’académie d’Aix-Marseille), deux pistes ont été explorées. Ces expérimentations sont résumées dans la vidéo suivante : 1ère piste : réaliser un modèle multi-agents (respiration / fermentation des levures) en Scratch (et en Python) Vous trouverez le compte-rendu intégral de cette expérimentation sur le site pédagogique, en suivant le lien suivant : Modélisation du métabolisme des levures avec Scratch.

Diastase 2 : Modélisation action enzymatique. Modélisation de la catalyse enzymatique avec le logiciel Edu’modèles – Sciences de la Vie et de la Terre. Avec la réforme du lycée et les nouveaux programmes, le numérique prend une place sensiblement nouvelle au coeur de notre enseignement.

Il ne s’agit plus seulement d’utiliser le numérique, mais à présent également des s’appuyer sur des capacités plus complexes faisant intervenir par exemple le codage ou la modélisation. Dans le nouveau programme de spécialité de 1ère, on peut lire notamment dans la rubrique “le numérique en SVT” : nouvelles compétences numériques chez les élèves : (…) de la modélisation numérique Toujours dans ce programme, on note le retour de la catalyse enzymatique.

Extrait : Connaissances : Les protéines enzymatiques sont des catalyseurs de réactions chimiques spécifiques dans le métabolisme d’une cellule. Capacités : Étudier les relations enzyme-substrat au niveau du site actif par un logiciel de modélisation moléculaire Voici donc une bonne occasion de faire réaliser à nos élèves un modèle de cette catalyse. 1ère phase = définition des agents. Vidéo : Purification d'enzyme avec calcul du rendement et de l'enrichissement. Modélisation algorithmique purification enzyme. Modélisation algorithmique : Bacteries/Phagocytes. Modéliser les effets du confinement sur le pic épidémique – Sciences de la Vie et de la Terre. Par Philippe Cosentino, licence CC BY-NC d’après un modèle de Marine Paulhiac-Pison.

Vidéo modélisation des effets du confinement sur le pic épidémique (ex. Coronavirus) Modélisation du microbiote (résistance à la colonisation) avec le logiciel Edu’modèles – Sciences de la Vie et de la Terre. Déjà abordé au collège, le microbiote s’invite dans les programmes de lycée (avec la réforme, dès la rentrée 2019) en classe de seconde.

Relevons notamment cet objectif de connaissances : “Le microbiote intestinal a un rôle indispensable dans l’immunité et dans la digestion. ” Et cette notion : “compétition entre microbes“. Vidéo : Modélisation de la dynamique et de la résilience d’un écosystème forestier - Acamedia. Modéliser les différentes dynamiques d’un écosystème marin soumis à une perturbation anthropique – Sciences de la Vie et de la Terre. Par Julien Cartier 1.

Utiliser Edu’modèles pour comprendre l’augmentation du nombre d’éléphants sans défenses dans certaines réserves africaines – Sciences de la Vie et de la Terre. Le cas étudié est connu (largement repris dans les manuels scolaires) : le braconnage exercerait une pression de sélection telle sur les éléphants portant des défenses, que la proportion d’éléphants sans défenses (chez les femelles essentiellement) augmenterait de manière significative.

C’est en tout cas ce qu’affirme l’article du National Géographique de novembre 2018 (lien), dans le cas d’un parc au Mozambique. Cependant, lorsqu’on recherche des articles scientifiques étayant cette explication, on se rend compte que la réalité est peut-être plus complexe : la dérive génétique, à elle seule, suffirait à expliquer cette tendance (quant au déterminisme génétique, il semble si complexe qu’il n’est pas question de l’aborder en 2de), notamment dans certaines réserves d’Afrique du Sud (parc national d’Addo). C’est ce qu’on peut lire par exemple dans cet article du “Journal of Zoology” (M. Whitehouse, Anna. (2002). “Tusklessness in the elephant population of the Addo Elephant National Park”).