EPIdémie - Recherche 4 (Objectif et notes pédagogiques 3)

Activité « Propagation » - Etape 3

 

Résumé

Elaboration d’un modèle de propagation d’une épidémie.

Discipline(s)

Géographie/Mathématiques/SVT

Notions disciplinaires

Mathématiques : Calculer des probabilités dans un cas simple

Géographie : Mobilités transnationales, espaces transformés par la mondialisation

SVT : Action des antibiotiques

Capacités et attitudes disciplinaires travaillées

Mathématiques : Traduire en langage mathématique une situation réelle, Comprendre et utiliser une simulation, Valider ou invalider un modèle, Comparer une situation à un modèle connue (par exemple un modèle aléatoire)

Géographie : Raisonner, justifier une démarche et les choix effectués et Coopérer et mutualiser

SVT : Identifier et choisir des notions, des outils ou des modèles simples pour mettre en œuvre une démarche scientifique.

Capacités transversales

Notion de modélisation.

Matériel nécessaire/utile

Dés de 6 et 10 faces ou logiciel. Plateau de jeu.

Durée, modalités

1 à 2 séances

 

Objectifs et notes pédagogiques

L’objectif principal est ici de comprendre que le modèle va être plus réaliste s’il intègre un plus grand nombre de paramètres, éventuellement issus de disciplines différentes. De plus, c’est une nouvelle occasion de comprendre l’intérêt majeur des modèles : explorer des relations causales dans les cas complexes où celles-ci sont nombreuses et imbriquées entre elles dans des boucles de rétroaction. Une fois son modèle bien construit, le scientifique peut s’affranchir de comprendre ce qu’il se passe à chaque étape et choisir d'analyser le comportement du système dans sa globalité.

 

  • Concernant la notion de modèle

Cette étape réalisée en interdisciplinarité sert à montrer qu’un modèle scientifique s’améliore en intégrant un nombre croissant de paramètres, potentiellement issus de plusieurs disciplines. Elle permet aussi de bien appréhender un objectif central du recours à la modélisation : explorer des relations de causalité dans les situations réelles où de nombreux paramètres rétroagissent. On en profitera donc pour expliquer qu’un même phénomène peut avoir plusieurs causes, plusieurs conséquences et que des rétroactions positives ou négatives peuvent rendre difficiles des prédictions d’évolution des systèmes.

 

  • Concernant la géographie

Une activité peut être réalisée pour discuter du choix des indices pertinents et de leur représentation graphique sur le plateau de jeu. Concernant le choix des indices, nous en avons considéré deux : le trafic aérien et l’IDH. La probabilité de contamination est corrélée à l’intensité du trafic aérien. On peut séparer les villes en trois catégories (cf. tableau). Les stocks de médicaments disponibles dépendent du niveau de développement du pays caractérisé par l’IDH. On sépare là encore les villes en trois catégories (cf. tableau).

Tableau résumant un choix possible

Villes

Trafic aérien

(millions de passagers /an)

Connexion

IDH

Stocks de médicaments

Paris

65

Elevée

Très élevé

7

New-York

57

Elevée

Très élevé

7

Tokyo

75

Elevée

Très élevé

7

Sydney

39

Moyenne

Très élevé

7

Istanbul

62

Elevée

Elevé

5

Shanghai

60

Elevée

Elevé

5

Moscou

33

Moyenne

Elevé

5

Mexico

38

Moyenne

Elevé

5

La Paz

3

Faible

Moyen

0

Le Caire

15

Faible

Moyen

0

Lagos

7

Faible

Faible

0

 

Dans la version proposée, on a représenté l’intensité de la connexion des villes par la taille du figuré qui les représente. On a représenté le niveau de développement des villes par la couleur du figuré. Une vision polaire du monde peut être envisagée si l’on souhaite représenter les principaux flux aériens.

Le professeur peut donc choisir de laisser les élèves en autonomie avancée (choix des indices parmi plusieurs possibles, choix de la catégorisation, choix de la représentation du plateau) ou au contraire guider plus ou moins fortement une ou plusieurs étapes.

Partenaires du projet

Fondation La main à la pâte