Apprendre à l'aide d'une simulation

Lorsqu'il est souhaitable de recréer artificiellement des situations d'expérimentation complètes ou partielles, l'acquisition des connaissances peut se faire à l'aide de simulations, informatiques ou non (représentation de phénomènes à l'aide d'équations, construction de prototypes, laboratoire virtuel, jeux de rôles, etc.). Celles-ci sont des reconstitutions de situations dans lesquelles l'intervention de l'étudiant, par l'introduction de paramètres, de décisions ou le déplacement d'objets, provoquera un effet observable.
La pertinence des décisions, la précision des paramètres indiquera le degré de maîtrise des concepts et connaissances factuelles, tandis que l'adéquation du résultat obtenu permettra à l'étudiant d'évaluer sa compétence. Dans les cas où l'acquisition d'automatismes est nécessaire, les simulations, par effet de répétition, sont particulièrement utiles.

Les simulations à fins éducatives peuvent être des «objets d'apprentissage» autonomes, auxquelles il est ponctuellement fait recours dans le cadre d'un enseignement. Elles peuvent également prendre une forme plus diffuse, comme dans le cas d'une simulation de conférence internationale se poursuivant durant plusieurs semaines, en parallèle avec des cours ex-cathedra.

Variante 1 : Simulations à l'ordinateur
Les simulations à l'ordinateur reposent sur le principe suivant : lorsque l'étudiant introduit une variable (paramètre, décision, information, etc.), le simulateur (calculateur, animation visuelle, etc.) la traite selon des contraintes (équations, règles de construction, règles de comportement, types d'actions autorisées, etc.) préalablement fixées par l'enseignant, l'expert consulté ou le concepteur du logiciel. Un résultat observable est ensuite rendu visible, avec ou sans commentaire.
Par simulations, nous entendons des logiciels capables de traiter les données concernant un phénomène et de représenter l'effet des actions de l'utilisateur. Elles prennent de multiples formes, selon la discipline et les objectifs recherchés : arbres de décision commentés, enchaînement de séquences vidéo, tableaux de calcul, représentation graphique de phénomènes à scénario modifiable, etc.

 
Variante 2: Jeux de simulation
Les jeux de simulation font un usage différent de la technologie. Ils se caractérisent par une distribution de rôles différenciés ayant chacun des tâches spécifiques à remplir en fonction d'un scénario préparé par l'enseignant (entretiens psychothérapeutiques, entretiens d'évaluation ou d'embauche, ou parmi les simulations de plus grande envergure: négociation et rédaction du Traité de Versailles, Conférence internationale sur le partage de l'eau au Moyen-Orient). Les informations, décisions et autres actions sont traitées par les «acteurs» eux-mêmes, tandis que la vérification de la conformité du traitement et ses effets est de la responsabilité des observateurs ou des animateurs.
Dans de telles simulations, l'utilisation d'espaces virtuels de travail permettra de regrouper et de distribuer documents et instructions nécessaires au déroulement de la simulation, ainsi que compte-rendus, analyses et nouvelles instructions.

L'observation des effets d'une action n'est souvent pas suffisante pour fixer un apprentissage. Il est alors important que l'enseignant formalise, reformule ou synthétise ce qui doit être retenu d'une simulation, ou qu'il attribue cette tâche à un rapporteur d'expérience.

Variante 1

• Faculté de Biologie et Médecine : cours de Sémiologie cardiologique

• Contact: Dr. Pieter van Dijken
  
  Dans le cadre du cours de Sémiologie cardiologique, les étudiants sont amenés à apprendre à reconnaître les antécédents, les troubles liés à l'affection cardiovasculaire ainsi que la pratique de l'auscultation cardiaque. Comme cet apprentissage s'exerce souvent en milieu hospitalier, le simulateur de bruits cardiaques est une réponse à la complexité de cet apprentissage en permettant aux étudiants de s'exercer à reconnaître les différentes sonorités cardiaques en vue de la pratique. Ce simulateur sera peut-être utilisé dès 2007.

 Variante 2

• Ecole des HEC : cours de Gestion de projet de développement

• Enseignant : Prof. Estier Thibault
  
  Ce cours vise à apporter une expérience pratique de la gestion de projet de développement en équipe. Les étudiants sont mis en situation réelle et doivent constituer les groupes et se répartir les rôles spécifiques à chaque membre du projet. Par la suite, chacun devra présenter l'avancement du projet du point de vue de son propre rôle. Les outils de développement (radixa) et de communication (inteach) permettent aux étudiants de toucher la réalité du développement informatique et la nécessité de définir un vocabulaire commun pour communiquer avec les autres acteurs impliqués. La réalisation d'un prototype fonctionnel permet de vérifier le niveau de connaissances acquis et les échanges de suivre de plus près la participation de chacun d'eux.

• Autres exemples UNIL : Virtual Skills Lab, Physiopathology Online, Simulations management (HEC), Form@tox.

Dans ces variantes de simulations, l'usage de la technologie est très différent. Dans les simulations à l'ordinateur, celui-ci offre des possibilités de calcul, d'interaction et de présentation quasiment impossibles à mettre en oeuvre autrement. La possibilité de rejouer la simulation à de multiples reprises est également un avantage indéniable. Dans le cas des jeux de simulation, qui reposent parfois sur de grandes quantités d'informations devant être disponibles en tout temps et pour lesquelles l'interprétation des événements et le suivi de la participation individuelle est une composante essentielle, l'utilisation des technologies allège les questions d'organisation de manière significative. L'usage de simulations numériques ou visuelles permet de focaliser l'attention sur des difficultés de compréhension et contribue à la découverte du champ de validité et des limites des concepts. Par l'établissement de situations pouvant être aisément reproduites, celles-ci se révèlent également utiles pour fixer des standards pour les évaluations.