Réalisation du Pr. Hugues Goosse (FDP 2008)

Simulations interactives comme support à l'apprentissage de la climatologie

On ne peut pas reproduire les interactions complexes ayant lieu au sein du système climatique dans un laboratoire. On ne peut pas non plus faire des tests contrôlés sur le système réel. Une alternative est de réaliser les expériences essentielles à une bonne compréhension des phénomènes dans l’univers virtuel de modèles numériques du climat. Cependant, même les plus simples de ces modèles demandent un apprentissage relativement long avant de pouvoir être utilisés à bon escient. L’emploi de ces modèles est donc réservé aux cours avancés, ce qui limite les applications possibles dans les cours d’introduction à la climatologie et a tendance à rendre ces derniers trop théoriques.

Pour remédier à ce problème, des applications interactives ont été développées en langage Java pour le cours en ligne « Introduction to climate dynamics and climate modelling ». Elles permettent aux étudiants de manipuler des modèles climatiques simples et dʼen comprendre les propriétés importantes. Elles ne nécessitent de leur part aucune tâche de programmation.

Après une brève description du modèle et des équations qui le régissent, lʼétudiant est invité à démarrer lʼapplet et à répondre à un questionnaire (QCM). Lʼapplet affiche des graphiques pour les variables du modèle et comporte des entrées correspondant à différents paramètres du modèle. Lʼétudiant peut modifier les valeurs de ces derniers. Les graphiques sʼadaptent automatiquement aux nouvelles valeurs introduites et permettent à lʼétudiant dʼanalyser leurs impacts sur les résultats du modèle. Il peut ainsi mettre en évidence certaines caractéristiques du modèle et répondre au questionnaire proposé afin de vérifier qu’il a bien compris les concepts fondamentaux mis en avant dans le modèle.