Séances Cycle 4
C4-S09 — Simulation et aléatoire
Cycle 4 (5e - 4e - 3e)C4-S09
Modélisation et simulation : Expérimenter sur un système complexe
Niveau : 5e, 4e, 3e
Durée : 55 minutes
Outil : Scratch
Organisation : Binômes
⚡ Actions rapides :👁️Vue Élève (C4-A05) →
⚡EN 2 MINUTES CHRONO (L'ESSENTIEL POUR LA CLASSE)
⏱️ 15' Modèle scientifique • 25' Simulation & Paramètres • 15' Esprit critique🎯 Objectif unique : Modéliser un phénomène scientifique (propagation épidémique ou écosystème proie-prédateur).
📦 Matériel exact : Projet de simulation avec 40 individus autonomes.
⚠️ Piège n°1 à éviter : Interpréter les résultats d'un tirage unique sans répéter l'expérience.
🎯 Objectifs d'apprentissage observables
- Définir les règles mathématiques et logiques simples d'un modèle (proies/prédateurs, propagation d'épidémie).
- Lancer des séries d'expériences simulées par ordinateur avec des paramètres initiaux variables.
- Analyser les résultats statistiques et discuter avec esprit critique les simplifications du modèle.
🎒 Matériel & Préparation
- Modèle de simulation SVT / Mathématiques (ex : propagation d'un virus au sein d'une population de 50 individus).
⏱️ Déroulé de la séance
1. Qu'est-ce qu'une simulation informatique ? (10 min)
En météo, en médecine ou en écologie, on ne peut pas tester en réel toutes les hypothèses. On crée un programme informatique simplifié : un modèle.
2. Atelier pratique : La simulation de contagion (30 min)
📝 Mission : Le modèle épidémiologique
Défi- 40 clones de personnes se déplacent aléatoirement dans une zone fermée. - 1 clone est initialement infecté (Costume rouge). - Quand un clone sain (Costume vert) touche un clone infecté : il a 50% de chance d'être contaminé à son tour. - Observer en combien de secondes toute la population est touchée selon la vitesse de déplacement.
3. Esprit critique : Les limites du modèle (15 min)
Débat : Pourquoi cette simulation ne reproduit-elle pas exactement la réalité ?
(Hypothèses simplifiées : pas d'immunité, pas de masque, espace fermé sans relief, contacts parfaits).
💡 Interdisciplinarité SVT & Physique-Chimie
Projet idéal pour illustrer le programme de SVT de 3e (système immunitaire et santé) ou la théorie cinétique des gaz en Physique-Chimie.
📊 Grille d'évaluation
| Critère observable | Avec aide | Autonome | Transfert / Dépassement |
|---|---|---|---|
| Implémente les règles d'interaction du modèle | N'intègre pas la probabilité de transmission | Modélise le contact et le changement d'état probabiliste | Ajoute un temps de guérison automatique au bout de 10 secondes |
| Analyse les résultats avec esprit critique | Prend la simulation pour une vérité absolue | Identifie au moins 2 facteurs absents du modèle | Fait varier les paramètres initiaux pour trouver un seuil d'endiguement |
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