I.2011Activité de modélisation

Tiberghien (1994) explicite l’importance d’une construction théorique pour interpréter ou prédire un fait en physique ou dans la vie quotidienne. L’auteur considère que cette construction met en jeu une activité de modélisation. Elle consiste à mettre en relation le monde des objets et événements et le monde des théories-modèles. Comme le précise Vince (2000, p.111), lors de cette construction, ‘’les théories naïves, les structures conceptuelles ou causales ’quotidiennes’ ou encore la connaissance de modèles dans d’autres domaines interviennent dans l’acte de modéliser, aussi bien pour le novice que pour l’expert. En conséquence, il nous paraît essentiel de considérer que l’activité de modélisation implique en fait des allers-retours constants entre les deux mondes’ ’.

Ce processus met en jeu trois principaux niveaux de savoir que sont la théorie, le modèle et le champ expérimental (Tiberghien, 1994) :

• Le niveau de la théorie inclut le niveau explicatif de la modélisation. Pour la physique, nous y rencontrons les principes, les lois.

• Le modèle est un intermédiaire indispensable entre le niveau de la théorie et le niveau du champ expérimental. Il reconstruit la situation expérimentale dans les termes de la théorie (Bachelard, 1979). Dans le cas de la physique, il consiste en des formalismes et des mises en relation entre grandeurs.

• Le niveau des objets et des événements. Pour la physique, il s’agit du champ expérimental qui comprend les faits expérimentaux, les objets et les événements associés à des expériences et les prises de mesure.

A ces niveaux correspondent des descripteurs du savoir mis en jeu dans le processus de modélisation. Le terme ’niveau’ utilisé ici n’introduit pas de hiérarchie dans le savoir : ce qui relève de la théorie ou du modèle n’est ni supérieur, ni inférieur à ce qui relève du champ expérimental (Buty, 2000, p. 18). L’hypothèse sous-jacente à cette activité réside en ce que les concepts de physique prennent leur sens dans la mise en relation entre le niveau du modèle et du champ expérimental. D’après Tiberghien (1999), ces niveaux rendent possible la comparaison des démarches de modélisation impliquées dans le savoir enseigné et celle (s) que l’élève met en oeuvre.