Les relations entre les concepts
Selon un raisonnement hypothéco-déductif, l'élève
pour acquérir une connaissance doit poser une hypothèse, mettre
en place une expérience et interprèter les résultats obtenus.
Ce type de raisonnement et du cheminement qui en découle n'est pas naturel
chez l'élève. La simulation (expérience) doit être
encadrée et doit recevoir une aide métacognitive, c'est à
dire qu'il doit apprendre à réguler et à être critique
par rapport à son parcours cognitif. La métacognition est en fait
l'analyse et l'évaluation de sa propre cognition.
Pour effecter une critique et une correction métacognitive d'une méthodologie
de simulation, il peut s'avérer utile de s'appuyer sur des aides métacognitives.
Le raisonnement hypothético-déductif peut parfois mener l'apprenant
à changer ses pré-représentations. Une personne qui pense
que le soleil tourne autour de la terre voit l'arriver du premier astronaute
sur mars en direct à la télévision et constate que le soleil
tourne aussi autour de mars. Le raisonnement déductif qu'il va faire
à partir de cette constatation va lui faire prendre conscience que le
soleil ne peut pas tourner en même temps autour de mars et de la terre
et en arrive à la conclussion que c'est plutôt les deux planètes
qui tournent autour du soleil. Ainsi par son raisonnement hypothético-déductif
l'apprenant modifie ses représentations.
Ces deux concepts sont très liés. En effet la découverte
guidée est une conduite de l'apprenant vers la solution sans lui donner.
Ainsi, si, lors d'un raisonnement hypothético-déductif, on l'oriente
dans son choix d'hypothèses et dans sa déduction de conclusion
nous sommes en présence d'une découverte guidée. Le raisonnement
hypothético-déductif est donc une méthode de découverte
guidée
Ce lien pose la question de savoir si le concept représenté correspond
au concept d'origine étant donné qu'il est nécessaire de
transposer tout savoir pour le rendre enseignable. La transposition implique
souvent une simplification de la matière. Cette simplification ne doit
pas interférer avec la valité épistimique (qui correspond
à la vision des experts du domaine) de cette connaissance. L'utilisation
de l'informatique rajoute encore une contrainte lors de la transposition didactique
puisqu'elle nécessite encore une traduction supplémentaire de
la matière.
La stratétégie de demander à l'élève de
découvrir et de construire par lui-même un savoir nécessite
une grande simplification et modification du savoir "savant" pour
pouvoir être traitée de cette manière. Cette simplification
est faite lors de la transposition didactique.
La découverte guidée et la modélisation son deux méthodes
très proches. En effet dans les deux approches, c'est l'élève
qui construit son savoir grâce, pour l'une, à un cadre de conduite
et pour l'autre, grâce à sa propre exploration.
La transparence d'un modèle vérifie la clarté des processus.
Une simulation ne sera efficace que si la relation entre les différents
paramètres est suffisament transparente (évidente). Mais si cette
transparence est trop importante elle peut ammener à une trop grande simplification
et de rendre faux le concept enseigné. Ce problème rejoint de manière
directe la question de la transposition didactique
Dans la modélisation, le savoir est construit par l'élève,
progressivement et par tatônnement. La modélisation suppose donc
un investissement et une action plus importante de l'élève et donc
elle permettrait peut-être de contrer plus facilement les pré-représentations
de ce dernier qui réapparaissent systématiquement dès que
l'élève agit hors du contexte scolaire.
L'apprenant construit lui-même des processus lors d'une modélisation.
Les processus qu'il construit de cette manière lui sera d'amblée
transparante. Par contre, lors d'une simulation, la transparence doit être
pensée de manière adaptée. En effet une simulation trop transparente
va transformer l'apprenant en simple observateur alors que la cas contraire va
provoquer un manque de compréhension de l'elément simulé.