Résumé du Mémoire d'Agathe Lapeyre
Un Réseau Mixte Technologique (RMT) a pour vocation à favoriser l’innovation et les relations entre les agents de la recherche, du développement et de la formation. Le RMT Modélisation et Agriculture étudie les modèles agronomiques en favorisant le partage des connaissances, d’expériences et de fonctionnement de ces outils avec ses partenaires dans l’objectif de développer leurs utilisations dans la recherche et le développement. Il doit également produire des ressources sur les modèles pour l’enseignement agricole, en collaboration avec l’ENFA (Ecole Nationale de Formation Agronomique), école unique détenant un rôle primordial dans la formation des enseignants.
Le modèle est « une représentation concrète exprimée dans un langage donné d'un point de vue subjectif et finalisé sur un sujet d'études (…) le modèle est une représentation dépositaire d’une signification, un moyen d’échanger et de partager des connaissances » de G. CAPLAT, 2008, Inspecteur de l'Éducation nationale. Cet outil est autant utilisé dans les sciences formelles et de la nature que dans les sciences humaines et sociales. Les modèles peuvent également être appliqués à l’agronomie avec des domaines d’applications multiples. Il existe un grand nombre de modèles utilisés en agronomie comme par exemple la méthode COMIFER (N, P, K), le bilan hydrique, le bilan humique, Stics, Azofert, Inration … mais dont l’utilisation n’est pas toujours évidente en dehors du concepteur et des chercheurs, ingénieurs de la recherche et du développement et donc peu utilisable par les enseignants.
Néanmoins, les modèles peuvent être à destination de l’enseignement agricole du moment qu’ils sont pédagogiques et adaptés au public visé. L’objectif de notre travail est donc de concevoir une ressource utilisant des modèles et destinée à des enseignants de lycées agricoles où la pédagogie et la didactique sont des notions fondamentales et changeantes. Pour ce faire notre démarche sur la conception d’une ressource se base sur les sciences de l’éducation et pourrait être illustrée par le concept de transposition didactique qui nous renseigne également sur le travail de l’enseignant lorsqu’il élabore ses cours avec l’aide des référentiels.
Dans l’objectif de construction d’une ressource pédagogique sur les modèles, il est important d’analyser la place de la modélisation dans l’enseignement agricole. Pour cela nous avons analysé le nombre d’occurrences en lien avec les modèles (analyse du contexte dans lequel les termes sont employés) dans les référentiels et nous avons conclu qu’ils étaient mentionnés à plusieurs reprises et qu’ils augmentaient avec le niveau de diplôme. De plus, nous avons mené une enquête en ligne auprès des enseignants en lycée agricole pour connaître leurs pratiques et leurs besoins vis-à-vis des modèles. Nous avons vu que les modèles étaient connus mais pas toujours utilisés. Sur 40 enseignants, la moitié en utilise mais rencontre occasionnellement des difficultés techniques ou pédagogiques pour maîtriser ces outils ou trouve que les modèles ne sont pas facilement disponibles (privatisation, payants). Cependant nous avons pu constater une certaine motivation de l’ensemble des enseignants pour en connaitre davantage sur les modèles autant les utilisateurs que les non utilisateurs (pas de réticence aux modèles). Nous avons pu constater qu’ils souhaitaient bénéficier de ressources pédagogiques pour les aider à l’utilisation de ces outils.
Suite à ces résultats, nous avons élaboré une ressource pédagogique qui s’inspire de wheatpest, un modèle simulant les risques et les impacts des bioagresseurs sur le blé. Le modèle est constitué de quatre boîtes (sous-modèles) : un modèle sur les stades de développement du blé en fonction des températures, un modèle sur l’accumulation de biomasse totale en fonction du rayonnement (basé sur le modèle de Monteith), un modèle sur la répartition de la biomasse dans les organes (feuilles, tiges, épis, racines) et un dernier sur les bioagresseurs du blé (influence sur plusieurs variables) et l’impact qu’ils vont avoir sur le rendement du blé (individuellement ou associés). Afin d’adapter wheatpest aux enseignants en lycée agricole, nous avons décidé de nous concentrer sur le modèle de production de la biomasse. 1) wheatpest (architecture, fonctionnement, variables d’entrées et de sorties, les 13 bioagresseurs, détail des 4 boîtes), 2) présentation du sous-modèle de production de biomasse (détail modèle de Monteith : équation et paramètres (coefficient d’extinction, indice foliaire, l’efficience de conversion du rayonnement en biomasse et le rayonnement photosynthétiquement actif)) et 3) étude de la variation d’un paramètre à la fois dans le modèle production de biomasse et observation des conséquences que cela engendre sur les variables de sorties (graphiques, scénarii pédagogiques). Enfin, nous avons également tenté de faire des liens avec les référentiels de diplômes des BTSA.
Cette ressource est volumineuse et les concepts agronomiques sont parfois théoriques mais nous avons tenté de privilégier des graphiques, des schémas et des petites expériences pour faciliter la compréhension et l’assimilation par les enseignants et les élèves. D’autre part, nous n’avons pas co-construit cette ressource avec les enseignants et nous l’avons pas testée avec eux, ce sont es prochaines étapes en vue d’une amélioration grâce aux retours des enseignants. Cette ressource est un premier essai, elle n’est pas figée et sera dans l’avenir perfectionnée avec les échanges entre enseignants et membres du RMT Modélisation et agriculture lors de réunions ou d’échanges sur les forums présents sur le site modelia.org.
