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1. LES FONDEMENTS THORIQUES DE L'APPROCHE SYSTMIQUE.

Depuis quelques dcennies, un mouvement thorique et mthodologique tournant autour du

concept de systme se dveloppe dans le domaine des sciences et techniques. Ce courant a

reu, suivant la discipline, diverses appellations plus ou moins quivalentes : analyse de

systmes, analyse systmique, analyse structurelle, analyse fonctionnelle, approche systmique.

WALLISER (2) prcise que "ces approches ont des contours relativement flous et un contenu

imprcis pour l'instant, mais que ce courant semble rpondre trois proccupations essentielles ;

- la volont de restaurer une approche plus synthtique qui reconnaisse les

proprits d'interactions dynamiques entre les lments d'un ensemble,

- le besoin de mettre au point une mthode qui permette de mobiliser et d'organiser

les connaissances pour concevoir et matriser des ensembles vastes et complexes,

- la ncessit, face une fragmentation et une dispersion du savoir, de promouvoir un

langage unitaire, qui puisse servir de support l'articulation et l'intgration de

modles thoriques et prceptes mthodologiques pars dans diverses disciplines".

Historiquement, poursuit WALLISER "ces proccupations ont diverses sources ;

- la premire proccupation apparat diverses tapes du dveloppement scientifique

en opposition une vision trop atomistique et statique de l'objet tudi,

- la seconde rsulte d'une exigence accrue d'efficacit dans la conception et la gestion

de systmes hommes-machines. Cette proccupation s'est affirme d'abord sur des

systmes technologiques, puis s'est tendue la prise de dcision et l'organisation

dans les entreprises et les systmes socio-conomiques,

- la troisime proccupation correspond au dsir d'une plus grande pluridisciplinarit afin

de restructurer un savoir parcellis. Elle se traduit d'une part par la recherche d'une

meilleure articulation entre les disciplines et d'autre part par la recherche de modle

commun des systmes trs varis" (thorie des jeux de NEUMANN, thorie gnrale

des systmes de BERTALANFFY).

1.1. LES FONDATEURS DE L'APPROCHE SYSTMIQUE

Une des premires rflexions sur le concept de systmes fut conduite par

BERTALANFFY (3) ds les annes 1920. Sur le plan philosophique, BERTALANFFY a t form

dans la tradition no-positive du cercle de Vienne. Toutefois, l'intrt qu'il portait au mysticisme

allemand et l'histoire de l'art excluait qu'il devnt un bon positiviste. Il se sentait plus proche du

groupe berlinois de la "socit de philosophie empirique" des annes 1920.

Dans les annes 1925, la procdure mcaniste consistait essentiellement rduire

l'organisme vivant en parties et en processus partiels : l'organisme tait une agrgation de

2 B. WALLISER. "Systmes et modles, introduction l'analyse de systmes". Editions du Seuil,

Paris. 1977. p. 9.

3 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes" Dunod, Paris. 1991. (1re EditionBordas, Paris. 1973).

8

cellules, la cellule une somme de collodes et de molcules organiques et ainsi de suite. Les

problmes de l'organisation de ces parties au service de l'organisme, de la rgulation aprs une

perturbation taient laisss de ct. L'approche mcaniste qui prvalait semblait ngliger ce qu'il y

a d'essentiel dans le phnomne de la vie. BERTALANFFY fut trs vite conduit considrer que

les organismes sont des objets organiss et c'est cette organisation que les biologistes doivent

tudier. Il essaya de raliser ce programme organique dans diverses tudes sur le mtabolisme,

la croissance et la biophysique de l'organisme. Un pas dans cette direction fut fait par la thorie

des systmes ouverts et des tats stables qui est essentiellement une extension de la chimie-

physique, de la cintique et de la thermodynamique classique. BERTALANFFY proposa une

conception organique de la biologie montrant l'importance de l'organisme considr comme un

tout ou un systme et donnant pour objectif principal aux sciences biologiques : la dcouverte des

principes de l'organisation tous ses niveaux.

Il apparut trs vite le besoin de gnraliser la direction prise et il fut vite conduit mettre en

oeuvre une thorie qu'il intitulait "General System Theory". Cette thorie a t prsente au

sminaire de philosophie de Charles MORRIS l'universit de Chicago en 1937.

Malheureusement, les thories taient mal vues en biologie l'poque et il fut contraint de laisser

ces brouillons au tiroir.

C'est aprs la seconde guerre mondiale qu'un changement de climat intellectuel eut lieu. La

construction des modles et des gnralisations abstraites tait devenue la mode. Trois grands

mouvements scientifiques ont suivi des lignes de penses parallles ;

- la thorie des jeux de NEUMANN,

- la cyberntique de WIENER,

- la thorie de l'information de SHANNON.

La thorie gnrale des systmes de BERTALANFFY n'tait plus isole. Elle correspondait

une tendance de la pense moderne.

1.1.1. LA THORIE DES JEUX DE NEUMANN (1947) (4)

Elle est parmi les techniques de recherche oprationnelle celle qui s'occupe spcialement

des situations dans lesquelles plusieurs personnes ont prendre des dcisions dont dpend un

rsultat qui les concerne. Les diverses techniques d'analyses scientifiques peuvent intervenir

simultanment dans un problme, mais on dit qu'il s'agit d'un problme de jeu lorsque sa difficult

est particulirement lie la prsence de plusieurs centres de dcision. Il en est souvent ainsi

dans les problmes conomiques, politiques, diplomatiques, militaires. Dans une telle situation, il y

a la place pour deux facteurs essentiels, la coopration et la lutte. Il est clair, en effet, que les

personnes en prsence, les joueurs, ont des intrts qui peuvent concorder sur certains terrains et

s'opposer sur d'autres.

4 "La thorie des jeux". Extraits de l'Encyclopdie Universalis. p. 485 et suivantes.

9

On peut distinguer trois classes de jeu, selon le rle qu'y jouent la coopration et la lutte.

- dans les jeux de coopration l'tat pur, tous les joueurs ont des intrts concordants,

de sorte qu'ils se forment une coalition se comportant comme un joueur unique.

L'tude de leurs dcisions relve donc plutt de la thorie des programmes.

Cependant l'tude des conditions dans lesquelles il est possible de dgager un intrt

gnral auquel puisse se rallier un ensemble de joueurs relve de la thorie des jeux :

c'est le problme de l'agrgation des prfrences individuelles, qui claire celui de la

formation des alliances.

- dans les jeux de lutte l'tat pur, aucune possibilit de coopration n'existe entre les

joueurs. Il en rsulte que ces jeux sont des duels, c'est dire des jeux deux joueurs

dont les intrts sont strictement opposs. Bien que deux joueurs engags dans un

conflit s'opposent rarement sur tous les terrains, l'tude du duel est indispensable, non

seulement parce qu'elle peut tout de mme s'appliquer certains conflits bien

dlimits o le rle de la coopration est ngligeable, mais aussi parce qu'elle

contribue l'tude des jeux plus gnraux, l'intrieur desquels il est souvent utile de

considrer la possibilit de certains duels entre deux coalitions complmentaires. La

thorie du duel cherche mettre en vidence un ou plusieurs rsultats privilgis

selon certains points de vue (prudence ou quilibre) pour l'un ou l'autre joueur. C'est la

partie la plus acheve de la thorie des jeux.

- dans les jeux de lutte et de coopration se rencontrent simultanment des intrts

concordant et des intrts divergents. Ces jeux se prtent mieux que les duels la

reprsentation des situations relles, bien qu'il soit plus difficile de les tudier

systmatiquement en raison de la varit des aspects que peut prendre la

coopration, selon les modalits de la communication entre les joueurs et les

possibilits de formation et d'volution des alliances (il s'agit de vritables conditions

sociologiques). La thorie des jeux de lutte et de coopration propose plusieurs points

de vue pour l'analyse de ces jeux (rationalit et stabilit) et faute de pouvoir en gnral

isoler des rsultats privilgis, elle cherche mettre en vidence des classes de

rsultats, privilgis en tant que classes selon ces points de vue. Mais cette thorie ne

peut prsenter la mme unit que la thorie du duel. Pour aborder un problme de jeu,

il faut d'abord construire un modle, reprsentant plus ou moins fidlement la situation

relle. L'tude de ce modle, selon la thorie des jeux, peut avoir pour objet, soit de

guider les joueurs dans leur manire de jouer effectivement le jeu, soit de les aider

atteindre, par marchandage ou arbitrage, une solution de compromis qui tienne

compte de leurs moyens d'action et de leurs intrts respectifs soit enfin d'expliquer

l'volution d'une situation concrte par rfrence des principes unificateurs d'une

porte plus gnrale.

10

1.1.2. LA CYBERNTIQUE DE NORBERT WIENER (1948) (5)

Le terme "Cyberntique" a t forg partir du grec kubernesis, qui signifie au sens propre

"action de manoeuvrer un vaisseau" et au sens figur "action de diriger, de gouverner". Utilis

pour la premire fois par Ampre pour dsigner l'art du gouvernement, il a t mis en circulation,

dans sa version actuelle, par le clbre ouvrage de Norbert WIENER : "Cybernetic or control and

communication in the animal and the machine (1948)". WIENER fait la synthse de toute une

srie de recherches poursuivies dans le domaine des mathmatiques pures (thorie de la

prdiction statistique) dans le domaine de la technologie (machine calculer, tlcommunication)

dans ceux de la biologie et de la psychologie, et jette les bases d'une science nouvelle, support

mathmatique, destine couvrir tous les phnomnes qui, d'une manire ou d'une autre mettent

en jeu des mcanismes de traitement de l'information. Derrire les dveloppements thoriques de

WIENER, il y a bien entendu des problmes concrets, relatifs par exemple au transport des

messages travers des rseaux de communication, ou la rgulation des systmes biologiques.

Ces problmes sont eux-mmes lis l'apparition, depuis la fin du sicle dernier, des machines

d'un nouveau genre, analogues d'un certain ct au systme nerveux.

Historiquement, on peut distinguer dans l'volution des machines trois grandes priodes ;

- les machines de types mcaniques mettent en oeuvre les principes de la statique et

de la dynamique classique. On trouve dans cette catgorie les engins capables de

transmettre ou d'amplifier la force applique en un point comme le levier, le treuil, la

grue et aussi les machines d'un mouvement priodique rgulier, comme les pendules

et tous les mcanismes d'horlogerie.

- les machines nergtiques, capables de transformer une forme d'nergie en une

autre et de rendre utilisables les nergies de la nature, mettent en oeuvre les principes

de la thermodynamique, de l'lectrodynamique et de la thorie atomique. On trouve

dans cette catgorie la machine vapeur, le moteur explosion, les gnratrices

d'lectricit, le moteur thermique, les diffrentes espces de moteur raction, le

racteur atomique.

- les machines "informatiques" qui prolongent en quelle sorte le systme nerveux et

non comme les prcdentes le systme musculaire. Ce qui est propre ce genre de

machines, c'est qu'elles utilisent et transforment l'information. En voici quelques

exemples. Les machines transmission (tlphone, radio) transportent une

information d'un point de l'espace en une autre. Les machines calculer analogique

ou numrique, rsolvent des problmes mathmatiques ou logiques, conformment

des rgles, partir d'informations donnes.

Les machines comportement s'adaptent une situation extrieure et y rpondent d'une

manire approprie conformment certains critres. La caractristique la plus frappante de ces

diffrentes machines, c'est qu'elles se prsentent comme des automates. Ce sont des systmes

matriels qui effectuent des oprations plus ou moins complexes, conformment certaines

normes, sans intervention humaine. Un automate met en oeuvre un programme et doit tre

5 "Cyberntique". Extraits de l'Encyclopdie Universalis. p. 485 et suivantes

11

capable de contrler ses oprations. Or un programme est une suite d'instructions, indiquant des

oprations effectuer dans un ordre donn : c'est bien un ensemble d'informations. Et d'autre part

les mcanismes de contrle sont bass sur la rtroaction. C'est donc bien la notion d'information

qui apparat comme centrale. Le problme scientifique essentiel qui se prsente donc, dans

l'tude des machines du troisime genre, est celui du traitement de l'information. Comme l'un

des aspects importants de ce problme concerne l'analyse des mcanismes de rgulation, on

comprend qu'on ait donn le nom de cyberntique la science charg d'tudier le comportement

des automates. Dans la mesure ou un systme est muni de mcanismes de rgulation, il peut

contrler son propre fonctionnement et donc se gouverner lui-mme. C'est bien la proprit

essentielle de l'automate.

La cyberntique permet de dvelopper des analogies fort instructives entre les automates et

d'autres systmes : systmes nerveux, systmes vivants, systmes du comportement, systmes

sociaux. Il ne s'agit, bien entendu, que d'analogies, car ces divers systmes ont une constitution

fort diffrente de celle des automates et possdent des proprits que l'on ne retrouve que dans

les automates.

Mais on peut rapprocher ces systmes au point de vue de leur mode de fonctionnement. Ils

prsentent, de ce point de vue, une certaine communaut de structure qu'il appartient une

thorie gnrale de dgager. La cyberntique se trouve ainsi au point fort de rencontre de

plusieurs disciplines : mathmatique, logique, lectronique, philosophie, sociologie.

Le vritable objet de la cyberntique est d'ordre abstrait ; elle ne s'intresse pas au systme

concret qui oprent sur l'information, en tant que tels, mais sur la structure logique de leur

fonctionnement. Il convient donc de distinguer la cyberntique, prise au sens strict, de la thorie

de l'information, qui construit une dfinition quantitative, purement objective, de la notion de

d'information, et tudie, sur cette base, les problmes relatifs la manipulation effective de

l'information dans les systmes physiques. La cyberntique est alors l'tude des systmes

considrs sous l'angle de la commande et de la communication. Dans cette dfinition, "un

systme est un ensemble de phnomnes et d'vnements interdpendants que l'on extrait du

monde extrieur, par une dmarche intellectuelle arbitraire, en vue de traiter cet ensemble comme

un tout". Les actions du monde extrieur sur le systme se traduiront par l'existence de variable

de sortie. L'tude d'un systme consiste, une fois que ses variables d'entre et de sorties ont t

dfinies, rechercher les relations traditionnelles qui existent entre ces variables, c'est dire

tablir un modle mathmatique du systme.

1.1.3. LA THORIE DE L'INFORMATION DE SHANNON ET WEAVER (1949) (6)

La thorie de l'information est de faon plus prcise une thorie statistique de la

communication. Le premier expos synthtique de cette thorie est d Claude SHANNON,

ingnieur la Bell Telephon. On est alors conduit tudier d'une part l'information proprement

dite (quantit d'information, entropie), d'autre part les proprits des canaux (capacits) et enfin

6 "La thorie de l'information". Extraits de l'Encyclopdie Universalis. p. 1009 et suivantes

12

les relations qui existent entre l'information transmettre et le canal employ en vue d'une

utilisation optimale de celle-ci. On pourra ainsi considrer la thorie de l'information comme une

thorie au sens large.

Elle intervient une fois qu'un signal est envoy et s'applique, par consquent, aussi bien la

tlphonie, la tlgraphie et au radar qu' la physiologie du systme nerveux ou la linguistique,

o la notion de canal se retrouve dans la chane forme par l'organe de phonation, les ondes

sonores et l'organe auditif. En fait les concepts de base de la thorie de l'information sont d'une

telle gnralit qu'il est possible de les introduire dans n'importe quelle discipline, des

mathmatiques la sociologie, mais il faut ajouter que les tentatives faites en ce sens n'ont que

rarement apport les progrs que l'on attendait.

Une information dsigne, par dfinition, un ou plusieurs vnements parmi un ensemble fini

d'vnements possibles. Si, cherchant un document dans un dossier, l'on dit que ce document se

trouve dans un dossier rouge, on donne une information qui rduira d'autant plus le temps de

recherche que le nombre de dossiers rouges est plus restreint. Si maintenant on ajoute que le

document est dans un petit dossier rouge, on fournit une nouvelle information qui abrge encore

le temps des recherches. Sur un plan purement pratique, une information tant d'autant plus

intressante qu'elle diminue davantage le nombre de possibilits ultrieures, on a t conduit

dfinir la quantit d'informations.

Pour transmettre un message, il faut un code dpendant de la nature du canal de

transmission (l'criture, la parole, le code Morse, etc.). Pour qu'un code soit utilisable, il faut qu'il

soit non singulier (tous les mots du code doivent tre distincts) et dcodage unique, c'est dire

non ambigu la rception. Afin d'amliorer la rapidit de la transmission, on est amen

minimiser la longueur d'un code, donc attribuer les mots codes les plus courts aux symboles les

plus frquents ; c'est ce que ft Morse de faon plus ou moins intuitive quand il cra le code qui

porte son nom, et c'est aussi la mthode qu'utilisa HUFFMAN, mais de faon plus systmatique,

lorsqu'il proposa sa mthode pour la recherche des codes de longueur minimale.

La thorie de l'information consiste donc tudier les proprits d'une liaison

informationnelle notamment ; l'efficacit et la redondance des codes, la fiabilit d'un codage en

prsence de bruit, la vitesse de transmission d'un message. SHANNON a dmontr qu'il existe un

codage optimal conduisant des vitesses de transmission aussi voisines que l'on veut de la

capacit du canal de transmission et qui permettent de rendre la probabilit d'erreur de

transmission infrieure tout nombre donn l'avance.

1.2. LA THORIE GNRALE DES SYSTMES

1.2.1. L'UTILIT DE LA THORIE GNRALE DES SYSTMES

Les diffrentes thories ci-dessus ont t dveloppes en parallle avec le dveloppement

de la thorie gnrale des systmes. Elles sont toutes bases sur le traitement de l'information.

13

BERTALANFFY (7) nous rappelle que "dans les domaines biologiques, sociologiques et du

comportement, d'importants problmes taient ngligs par la science traditionnelle, quelquefois,

n'taient mme pas pris en considration. Dans un organisme vivant, nous observons un ordre

surprenant, une organisation, un continuel changement, une rgulation et une apparente

tlologie (8). Cependant des concepts comme ceux d'organisation, de direction, de tlologie

n'apparaissent pas dans le systme scientifique classique. En fait selon la vision mcaniste du

monde fonde sur la physique classique ils taient considrs comme illusoires, mtaphysiques".

Le but de la thorie gnrale des systmes est de formuler les principes valables pour

tout systme et d'en tirer les consquences. La physique s'occupe de systmes ayant diffrents

niveaux de gnralit : systmes assez spciaux utiliss par l'ingnieur pour construire un pont ou

une machine.

BERTALANFFY (9) explique que "nous devons rechercher des principes qui s'emploient

pour des systmes en gnral, sans se proccuper de leur nature, physique, biologique, ou

sociologique. Si nous posons ce problme et si nous dfinissons bien le concept de systme,

nous constatons qu'il existe des modles, des lois et des principes qui s'appliquent des

systmes gnraliss; leur espce particulire, leurs lments et les forces engages

n'interviennent pas".

Les systmes qui dcrivent la rivalit entre les espces animales et vgtales ont des

modles qui s'appliquent certaines branches de la physique-chimie ou de l'conomie. Il y a

correspondance dit BERTALANFFY, "parce que les entits en question peuvent tre considrs,

certains gards, comme des systmes, c'est dire des ensembles d'lments en interaction les

uns avec les autres".

On aboutit une correspondance des principes gnraux et mme des lois particulires,

quand les conditions des phnomnes considrs correspondent. En fait, on a souvent dcouvert

simultanment dans des domaines distincts, et de faon indpendante, des modles et des lois

identiques ; ceci partir de faits totalement diffrents. "Beaucoup de principes similaires ont t

dcouvert la fois. Ceux qui travaillaient dans une branche ignoraient que la structure thorique

qu'ils cherchaient existait dj dans une autre branche". La thorie gnrale des systmes,

rappelle BERTALANFFY (10), "sera trs utile pour viter une telle multiplication inutile du travail.

Cette thorie serait un outil utile. Son fondateur prcise "qu'elle fournirait d'un ct des modles

utilisables par diverses disciplines et transfrables de l'une l'autre, d'un autre ct elle

permettrait d'viter ces analogies vagues qui ont souvent gch les progrs de ces disciplines".

7 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991.

8 Tlologie : "Etude de la finalit. Science des fins de l'homme. Doctrine qui considre le mondecomme un systme de rapports entre moyens et fins". Dfinition du petit robert. 1986. p 1934.

9 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991. p 32.

10 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991.

14

1.3. LES CONCEPTS FONDAMENTAUX.

Selon DURAND (11), quatre concepts fondamentaux doivent tre prsents dans un

systme.

L'interaction entre les lments d'un systme est l'action rciproque modifiant le

comportement ou la nature de ces lments. DURAND prcise "que contrairement ce

qu'indiquait la science classique, la relation entre deux lments n'est pas obligatoirement une

simple action causale d'un lment A sur un lment B, elle peut comporter une double action

de A sur B et de B sur A". "De nombreux types d'interactions peuvent lier deux lments d'un

systme ;

- la relation classique de cause effet,

- la relation temporelle dans laquelle un vnement A est suivi avec un certain dcalage

d'un vnement B,

- la relation dite de raction, ou de feed-back dans laquelle une action de B sur A est

suivie d'une action de A sur B. C'est une mise en vidence du modle cyberntique.

- l'interaction indirecte dans laquelle une action partie de A est passe par B et C puis

revient A, crant ainsi une boucle plus ou moins longue et complique".

La totalit - L'expression "un tout est plus que la somme de ses parties" signifie

simplement prcise BERTALANFFY que "les caractristiques constitutives ne peuvent s'expliquer

partir des caractristiques des parties prises isolment". D'aprs BERTALANFFY (12), un

systme peut tre dfini mathmatiquement comme "un complexe d'lments en interaction.

Par interaction, nous entendons des lments p lis par des relations r, en sorte que le

comportement d'un lment p dans R diffre de son comportement dans une relation R'. Un

systme peut tre dfini mathmatiquement de plusieurs faons comme exemple un systme

d'quations diffrentielles simultanes. Alors, le systme considr serait un tout non seulement

du point de vue spatial, mais aussi du point de vue temporel".

DURAND indique que "l'organisation revt deux aspects qu'il faut gnralement examiner

sparment : un aspect structurel et un aspect fonctionnel". L'aspect structurel sera gnralement

reprsent sous forme d'un organigramme, tandis que l'aspect fonctionnel pourra tre dcrit par

un algorithme ou par un algorigramme.

"La complexit n'est pas la complication" a dit MORIN (13). La notion de complexit ne se

confond pas avec celle beaucoup plus simple de complication. Celle-ci n'est que la caractristique

d'un objet ou d'un systme qui ne demande pas beaucoup de temps pour tre compris, tandis que

le complexe requiert pour tre assimil temps, mthode et intelligence. Le degr de complexit

d'un systme dpend la fois du nombre de ses lments et du nombre et des types de relations

11 D. DURAND. "La systmique". Que sais-je?. Presses Universitaires de France. 2me dition.

1983. p. 9.

12 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991. p 53.

13 E. MORIN. "La mthode Tome 1". Le Seuil, Paris. 1977. p. 377.

15

qui lient ces lments entre eux. LE MOIGNE (14) indique que "les systmes complexes ne sont

pas rductibles a des modles explicatifs, ils nous sont pourtant intelligibles. Nous ne pouvons pas

les rduire des modles "prt porter", mais nous pouvons chaque instant les modliser,

autrement dit laborer et concevoir des modles eux mmes potentiellement complexes".

1.4. DESCRIPTION D'UN SYSTME

Un systme peut tre dcrit sous son aspect structurel et sous son aspect fonctionnel.

D'aprs DURAND, sous son aspect structurel, un systme comprend quatre composants ;

- une frontire qui l'isole de son environnement pour mieux le comprendre, pour mieux le

connatre, pour mieux l'tudier, sans pour autant le couper de son environnement. La

frontire permet de mieux caractriser les entres et les sorties qui matrialisent les

rapports du systme avec son environnement. On distingue trois types d'entres et de

sorties suivant la typologie des lments composant le systme ;

* matire (produit solide, liquide, ou gazeux),

* nergie,

* information.

- des lments qui peuvent tre identifis, dnombrs et classs,

- un rseau de transport et de communication qui vhicule soit des matires solides,

liquides ou gazeuses, soit de l'nergie, soit des informations,

- des rservoirs dans lesquels est stock de la matire, de l'nergie ou de l'information.

Sous son aspect fonctionnel, un systme comporte ;

- des flux de natures diverses : de matires, de produits, d'nergie, de monnaies, ou de

l'information. Ces flux circulent dans les divers rseaux et transitent dans les rservoirs

du systme.

- des centres de dcisions qui reoivent les informations et les transforment en actions

en agissant sur les dbits des diffrents flux.

- des boucles de rtroactions qui ont pour objet d'informer les dcideurs de ce qui se

passe en aval et donc de prendre leurs dcisions en connaissance de cause.

- des dlais qui permettent de procder aux ajustements dans le temps ncessaire la

bonne marche du systme. Ces dlais jouent un rle semblable celui des rservoirs

dans la description structurelle.

1.4.1. RAPPORTS AVEC L'ENVIRONNEMENT

Il y a une distinction bien tablie entre systmes ouverts et systmes ferms. Les systmes

ouverts sont ceux qui pratiquent des changes nombreux avec l'environnement. Les systmes

ferms sont ceux qui vivent entirement replis sur eux-mmes.

14 J.L. LE MOIGNE. "La modlisation des systmes complexes". Dunod, collection AFCET Systmes,

Paris. 1991. p 4.

16

BERTALANFFY (15) indique que "la physique traditionnelle ne traite que des systmes

ferms, c'est dire que des systmes considrs comme isols de leur environnement. Le

second principe de la thermodynamique tablit que dans un systme ferm, une certaine quantit

appel entropie doit crotre jusqu' un maximum, et qu'ventuellement le processus s'arrte en

tat d'quilibre. Le second principe peut tre formul de diverses manires ; en particulier,

l'entropie est une mesure de probabilit; donc un systme ferm tant vers un tat de distribution la

plus probable. Cependant la distribution la plus probable d'un mlange, par exemple de perles de

verre, rouges ou bleues, ou de molcules ayant des vitesses diffrentes est un tat de dsordre

complet ; il est hautement improbable d'obtenir un tat o toutes les perles rouges soient

spares d'un ct et les bleues. Ainsi la tendance une entropie maximum ou la distribution la

plus probable est une tendance au plus grand dsordre. On trouve des systmes qui par leur

nature mme ou leur dfinition ne sont pas des systmes ferms".

Tout organisme vivant est essentiellement un systme ouvert. Il change toujours avec

l'extrieur ne serait ce que de l'nergie. BERTALANFFY (16) prcise que "l'organisme vivant

maintient dans un flux entrant et un flux sortant continuel, une gnration et une destruction de

composants. Les formulations conventionnelles de la physique ne s'appliquent pas, en principe

l'organisme vivant considr comme un systme ouvert et stable. Dans un systme ferm, l'tat

final est dtermin de faon univoque par les conditions initiales; par exemple, le mouvement dans

un systme plantaire, ou les positions des plantes au temps t sont dtermines uniquement par

leur position au temps t0. Si l'on change les conditions initiales ou le processus, l'tat final sera

aussi modifi. Il n'en va pas ainsi dans les systmes ouverts. Le mme tat final peut tre atteint

partir de conditions initiales diffrentes ou par des chemins diffrents. C'est ce que l'on appelle

l'quifinalit; elle a une grande signification pour les phnomnes de rgulation biologique".

On reconnat maintenant que la vision de systme ferm n'est qu'un concept thorique ; en

fait il n'existe que des systmes qui sont plus ou moins ouverts sur leur environnement. Les

systmes les plus ouverts sont gnralement ceux qui ragissent le mieux et peuvent s'adapter

face aux conditions changeantes de cet environnement ; ils doivent cependant, prcise

DURAND (17), "garder un certain degr de fermeture pour assurer leur maintien et leur identit,

sinon ils se dissoudraient en quelque sorte dans cet environnement".

1.4.2. L'ORGANISATION HIRARCHIQUE DES SYSTMES

DURAND (18) affirme que "sans organisation, il n'y a que chaos". Dans un premier temps,

on pourrait considrer que tout systme pourrait tre dcompos en un certain nombre de sous

systmes. Mais cette approche structurelle est peu explicative. Dans un deuxime temps, une

15 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991. p 37.

16 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991. p 38

17 D. DURAND. "La systmique". Que sais-je?. Presses Universitaires de France. 2me dition.1983. p. 16.

18 D. DURAND. "La systmique". Que sais-je?. Presses Universitaires de France. 2me dition.1983. p. 16.

17

approche fonctionnelle nous permet de comprendre comment fonctionne le systme. On dcouvre

alors que ce fonctionnement est de nature hirarchique.

SIMON (19) prsente l'histoire de deux horlogers qui montaient les mmes montres

composes de 100 pices. L'un procdait pice pice sans tape intermdiaire, l'autre

commenait monter des sous ensembles de 10 pices qu'il assemblait ensuite. Pour une

probabilit d'interruption dans l'assemblage de 1%, il faudra en moyenne quatre mille fois plus de

temps au premier pour achever sa montre qu'au second. DURAND (20) pense que "l'organisation

est le chanon manquant entre les vues trop schmatiques de deux thories du

comportement ; Celle des bhavioristes qui voit dans chaque action la simple rponse un

stimulus externe ou interne, celle des gestaltistes qui considrent l'organisme comme un tout qui

ne fournit que des rponses globales".

L'organisation est d'abord un agencement de relations entre composants ou individus qui

produit une nouvelle unit possdant des qualits que n'ont pas les composants pris sparment.

En physique, un atome, un cristal ou une molcule sont des organisations. En biologie, les

organismes sont par dfinition, des objets organiss. Les notions de totalit, de croissance, de

diffrentiation, d'ordre hirarchique, de domination, de commande, de comptition, sont des

caractristiques de l'organisation, que ce soit celle d'un tre vivant ou d'une socit. Il est possible

de dfinir de telles notions l'intrieur du modle mathmatique d'un systme. BERTALANFFY

cite que la thorie biologique de VOLTERRA et la thorie de l'conomie quantitative sont

isomorphes sous beaucoup d'aspects. Cependant, des organisations ne se prtent pas facilement

l'interprtation quantitative.

1.4.3. LA CONSERVATION DES SYSTMES

Hirarchiquement organis, un systme doit assurer sa conservation, sa survie l'aide des

boucles de raction, des dlais et des stocks sans lesquels le systme irait sa destruction.

1.4.4. L'VOLUTION DES SYSTMES.

Le deuxime principe de CARNOT affirme que tout systme clos volue vers le plus grand

dsordre, alors que les dcouvertes de la biologie montrent que tout systme ouvert volue

naturellement vers une structure plus complexe. DURAND (21) prcise que "la thorie de

l'volution, en mettant l'accent sur les interactions systmes-environnement, permet de dpasser

cette contradiction apparente".

Les notions de tlologie (22), de directivit semblaient tre hors du champ de la science.

Les organismes vivants et encore plus les socits humaines sont organiss en fonction de

19 H.A. SIMON. "Sciences des systmes, sciences de l'artificiel". Dunod, Paris. 1991.

20 D. DURAND. "La systmique". Que sais-je?. Presses Universitaires de France. 2me dition.1983. p. 17.

21 D. DURAND. "La systmique". Que sais-je?. Presses Universitaires de France. 2me dition.1983. p. 23.

22 Tlologie : "Etude de la finalit. Science des fins de l'homme. Doctrine qui considre le mondecomme un systme de rapports entre moyens et fins". Dfinition du petit robert. 1986. p 1934

18

l'existence d'un but, de la recherche d'un but. Pour BERTALANFFY (23) "l'quifinalit est la

tendance vers un tat final caractristique partir de diffrents tats initiaux et par diverses voies,

fondes sur l'interaction dynamique dans un systme ouvert qui atteint un tat stable. La

rtroaction, maintien homostatique d'un tat caractristique ou recherche d'un but, fonds sur

des chanes causales circulaires et sur des mcanismes renvoyant l'information sur les carts

partir de l'tat maintenir ou partir du but atteindre".

BERTALANFFY (24) explique ; La modlisation mathmatique permet de dfinir des lois de

croissance des systmes. La loi exponentielle est appele loi de croissance naturelle. Elle est

valable pour la croissance du capital avec intrts composs. En biologie, elle s'applique la

croissance individuelle de certaines bactries et de certains animaux. En sociologie, elle est

valable pour la croissance sans contrainte de populations de plantes ou d'animaux. En sociologie,

croissance illimite de la population quand le taux de natalit dpasse celui de mortalit. Elle

dcrit galement la croissance de la connaissance humaine mesure au nombre de pages de

livres consacrs des dcouvertes scientifiques. Le fait de garder le second terme a une

consquence importante. L'exponentielle simple prsente un accroissement infini. En gardant le

second terme on obtient une courbe qui tend vers une valeur limite. Cette courbe est appele

logistique et prsente aussi un large champ d'application". (Chimie raction d'autocatalyse, en

sociologie, loi dcrivant la croissance des populations humaines si les ressources sont limites).

La loi exponentielle, rappelle BERTALANFFY (25), tablit par exemple que "si on a une

certaine population d'tres quelconques, un pourcentage constant de ses lments disparat ou se

multiple par unit de temps. Cette loi s'appliquera aussi bien aux dollars d'un compte en banque,

aux bactries ou aux individus d'une population. La loi logistique dit que l'accroissement, l'origine

exponentielle, est limit par des contraintes restrictives. Une population croit exponentiellement,

mais si l'espace et la nourriture sont limits, la quantit de nourriture disponible par individu

dcrot ; l'accroissement ne peut donc tre limits, mais on doit approcher d'un tat d'quilibre

dfini comme le maximum de population compatible avec les ressources existantes". Nous

retrouvons ici l'importance de la notion de stock de dlais.

La loi parabolique, poursuit BERTALANFFY (26), exprime "la comptition l'intrieur d'un

systme ; chaque lment joue un rle en fonction de ses capacits qui sont exprims par un

coefficient spcifique. Cette loi est de la mme forme que celle qui s'applique une comptition

d'individus dans un systme conomique ou des organes qui se concurrencent l'intrieur d'un

organisme pour avoir la nourriture et qui prsentent une croissance allomtrique".

A ce niveau, WALLISER (27) distingue deux types de rgulation permettant au systme

d'atteindre le but fix.

23 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991.

24 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991. p.60.

25 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991. p.79.

26 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991. p.80.

27 B. WALLISER. "Systmes et modles, introduction l'analyse de systmes". Editions du Seuil,Paris. 1977. p. 90.

19

- la rgulation passive, qui consiste attnuer les perturbations de l'environnement la

frontire du systme ou au sien du systme,

- la rgulation active, qui consiste absorber les perturbations de l'environnement et

les compenser l'intrieur du systme.

WALLISER (28) donne un exemple pour la physique : "Si l'un veut conserver un systme

une temprature interne constante, on utilise la rgulation passive (procd d'isolation thermique)

ou active (mcanismes thermostatique); ainsi, un thermostat joue le rle d'un rgulateur modulant

l'action d'un appareil de chauffage par rapport une pice chauffer dont les perturbations sont

les facteurs mtorologiques et la sortie la temprature".

1.4.5. LE BESOIN DE VARIT

DURAND (29) indique que "la varit d'un systme est le nombre de configuration ou d'tats

que ce systme peut revtir. Il affirme que toute organisation qui ne dispose pas de suffisamment

de varit est menace de surcouplage ou de sclrose de type bureaucratique". Au contraire

c'est, prcise-t-il, "la disposition une certaine marge de varit qui permet aux systmes volus

de trouver des solutions adaptes aux dfis qu'ils ont relever en vue notamment ;

- d'tablir une bonne coordination de leurs comportements,

- de trouver des rponses adaptes aux perturbations en provenance de leur

environnement,

- d'apprendre de nouveaux comportements".

ASHBY (30) s'interroge sur le concept fondamental de machine et rpond la question en

affirmant que ce sont, son tat interne et celui de ce qui l'entoure, qui dfinissent de faon unique

son prochain tat. Sa dfinition moderne d'un systme comme une machine avec un intrant

remplace le modle gnral de systme par un autre plutt particulier : le modle cyberntique,

c'est dire un modle ouvert l'information mais ferm pour les changes d'entropie. L'affirmation

de ASHBY est que "aucune machine ne peut tre auto-organise". Par comparaison avec le

contenu d'information (organisation) d'un systme vivant, la matire importe (nutrition, etc.)

n'apporte pas d'information mais un signal. Nanmoins son entropie ngative sert maintenir ou

mme accrotre le contenu d'information du systme. BERTALANFFY souligne que "l'organisme

vivant n'est pas une machine de ASHBY parce qu'il volue vers une diffrenciation, vers une

variabilit de plus en plus accuss".

1.5. QUELQUES DFINITIONS.

Parvenu au terme d'une premire approche des systmes, nous sommes en mesure de

mieux apprcier les dfinitions des systmes fournies par diffrents auteurs.

28 B. WALLISER. "Systmes et modles, introduction l'analyse de systmes". Editions du Seuil,

Paris. 1977. p. 91.

29 D. DURAND. "La systmique". Que sais-je?. Presses Universitaires de France. 2me dition.1983. p. 20.

30 W.R. ASHBY. "Introduction la cyberntique". Dunod, Paris. 1958.

20

BERTALANFFY (31) prcise que la premire dfinition d'un systme comme "un ensemble

d'lments en interaction" est une dfinition si gnrale et si vague que l'on ne peut pas en tirer

quelque chose. Il propose d'autres dfinitions de systmes. La plus acheve de BERTALANFFY,

me semble-t-il est celle qui dfinit un systme "comme un complexe d'lments en

interaction" (32).

Pour ROSNAY (33 ) la dfinition la plus complte est la suivante : "un systme est un

ensemble d'lments en interaction dynamique, organiss en fonction d'un but".

L'introduction de finalit (le but du systme) dans cette dfinition prcise que le systme doit

maintenir ses quilibres et permettre son dveloppement afin d'atteindre le but fix.

MORIN dfinit le systme comme une "unit globale organise d'interrelations entre

lments, actions ou individus". Il ne faut pas tre surpris par l'apparition de l'individu dans la

dfinition du systme, individu qui peut suivant le type de systme tre un simple lment ou un

lment de dcision.

WALLISER (34) dfinit un systme comme "une entit relativement individualisable, qui se

dtache de son contexte ou de son milieu tout en procdant des changes avec son

environnement".

1.6. TYPOLOGIE DES SYSTMES.

Une premire classification permet de diffrencier les systmes naturels des systmes crs

par l'homme. Parmi les premiers, il faut encore distinguer les systmes vivants et les autres, et

parmi les seconds, les machines manufactures et les systmes sociaux.

31 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991. p.37

32 L. VON BERTALANFFY. "Thorie gnrale des systmes". Dunod, Paris. 1991. p.53.

33 J. DE ROSNAY "Le macroscope, vers une vision globale". Seuil, Collection Points, Paris. 1975.p.91

34 B. WALLISER. "Systmes et modles, introduction l'analyse de systmes". Editions du Seuil,Paris. 1977. p. 13

21

LE MOIGNE (35) a repris son compte la typologie neuf niveaux tablie par l'conomiste

amricain BOULDING (36).

- le premier niveau est celui de l'objet passif : la pierre pose sur le sol. Ces objets n'ont

rien d'autre faire que d'tre.

- le deuxime niveau est celui de l'objet actif. Il n'est plus seulement, il fait et nous le

connaissons par son activit. La terre est cet objet qui assure le mouvement de la lune

par rapport au soleil.

- le troisime niveau est celui de l'objet actif et rgul dont les comportements se

manifestent entre certaines limites plus ou moins bien dfinies. L'arbre gorg d'eau

n'en consomme plus. La machine vapeur surchauffe n'acclre plus les

mouvements du piston, le rgulateur boule ayant referm la vanne d'admission de la

vapeur. A ce niveau apparaissent les relations de bouclage qui assurent la rgulation.

- le quatrime niveau est celui de l'mergence de l'information dans la reprsentation de

l'objet. L'objet s'informe. L'information fait suite la boucle de rtroaction mais ne se

confond pas avec elle. LE MOIGNE (37) insiste : "reconnatre de l'information dans

une plante ou un organisme vivant, dans la machine ou dans l'animal et dclarer que

ce nouvel objet a la mme nature identifiable que celui que crent les tres humains

pour communiquer entre eux, relve de la gageure. Cette gageure s'est avre

fconde, elle nous devient acceptable, familire". Avec ce quatrime niveau se

dtermine la catgorie des systmes-machines qui relvent du domaine proche de la

cyberntique.

- le cinquime niveau est celui de l'mergence de la dcision. L'objet dcide de son

activit. Il est ncessaire de distinguer l'information de reprsentation de l'information

de dcision. Seuls appartiennent au cinquime niveau les systmes, qui outre

l'information de reprsentation, possdent galement une capacit de dcision

autonome. De tels systmes chappent au dterminisme du seul hasard, ils ont leurs

propres projets, ils appartiennent au domaine du vivant, de la biologie, des systmes

artificiels complexes.

- le sixime niveau est celui de l'mergence de la mmoire. L'objet actif a une mmoire.

En fait, comme le reconnat LE MOIGNE , il est difficile d'tablir une hirarchie entre

dcision et mmoire. Il parat que la dcision devrait plutt tre classe aprs la

mmoire. On aurait ainsi la chane information, mmoire, dcision. Avec la mmoire,

nous pntrons dans le monde de la communication.

35 J.L. LE MOIGNE. "La thorie du systme gnral, thorie de la modlisation". Presses

Universitaire de France, Paris. 1984. p. 126. (2me dition). p.128 147.

36 K.E. BOULDING. "Evolutionary economics". Stage Publications Inc, Beverly Hill, Ca.

37 J.L. LE MOIGNE. "La thorie du systme gnral, thorie de la modlisation". PressesUniversitaire de France, Paris. 1984. p. 126. (2me dition). p.132.

22

- le septime niveau est celui de la coordination et du pilotage que rend ncessaire la

varit du systme. L'objet actif se coordonne. Tout systme complexe est la fois

structur hirarchiquement et en rseau avec de multiples liaisons verticales et

horizontales, d'o la ncessit d'un centre de pilotage et coordination. Les

mammifres ou les systmes de pilotage automatique appartiennent ce niveau.

DURAND (38) prcise que "les niveaux cinq, six, et sept comprennent le domaine de la vie,

de la cellule aux mammifres trs volus conues l'image de l'homme. Les deux derniers

niveaux couvrent les domaines humains et sociaux".

- le niveau huit est celui de l'mergence de l'imagination et donc de la capacit d'auto-

organisation de l'objet. L'objet actif imagine, donc s'auto-organise. On est entr

l'vidence dans le domaine de l'humain, des organisations et des socits, mais aussi

des objets-artefacts tels que certains systmes originaux de reconnaissance de

formes ou d'auto-apprentissage.

- le niveau neuf est celui de la finalisation. L'objet actif s'autofinalise. Ce niveau est celui

de l'mergence de la conscience au sein du pilotage du systme. DURAND (39) pense

qu'une "grande partie de l'humanit n'a pas encore atteint ce niveau, soit que les

contraintes matrielles soient trop fortes pour donner un sens rel au besoin de libert,

soit que l'homme qui en aurait les moyens n'prouve pas l'aspiration organiser lui-

mme son propre avenir".

1.7. MODLISATION DES SYSTMES

Les systmes modernes sont des systmes complexes. "La complexit n'est pas la

complication" dit MORIN (40) qui explique que "le vrai problme n'est pas de ramener la

complication des dveloppements des rgles de bases simples. La complexit est la base".

L'intelligibilit du complexe se fait par la modlisation. "Nous ne raisonnons que sur des

modles" assurait VALERY. La modlisation des systmes complexes ne doit pas le simplifier,

car cela reviendrait le mutiler. On aurait alors dtruit son intelligibilit. Les outils de

modlisation devront nous aider mieux comprendre le fonctionnement des systmes.

LE MOIGNE (41) affirme "les projets du systme de modlisation ne sont pas donns : ils se

construisent. Autrement dit la tche la plus importante du modlisateur n'est pas de rsoudre un

problme prsum dj bien pos. Elle est de formuler le ou les problmes qu'il s'avrera

pertinent de rsoudre : il faut apprendre rsoudre le problme qui consiste poser le problme".

38 D. DURAND. "La systmique". Que sais-je?. Presses Universitaires de France. 2me dition.

1983. p. 31

39 D. DURAND. "La systmique". Que sais-je?. Presses Universitaires de France. 2me dition.1983. p. 31

40 E. MORIN. "La mthode Tome 1". Le Seuil, Paris. 1977. p. 377.

41 J.L. LE MOIGNE. "La modlisation des systmes complexes". Dunod, collection AFCET Systmes,Paris. 1991. p 66.

23

LE MOIGNE poursuit (42): "trop souvent le systme ducatif est en gnral centr sur la

rsolution de problme mono-critre, et sur l'hypothse que le modle permettant de la rsoudre

est dj formul ! Qu'une information non prise en compte par ce problme prcdent soit ajoute

l'nonc, suggrant l'hypothse d'une finalit jusque l implicite, et l'lve sera dsaronn : il

ne saura plus rsoudre le problme des robinets qui achve le cours d'arithmtique lmentaire si

l'on complte l'nonc habituel du problme bien pos par des indications relatives la couleur du

lavabo ou de la temprature de l'eau. Comment tre certain que ces donnes ne sont pas

pertinentes si l'on ne connat pas les projets que l'on se propose l'action. La pertinence se dfinit

par rapport quelques finalits ; si les finalits ne sont pas identifies, comment valuer

raisonnablement la pertinence?".

1.8. L'APPROCHE SYSTMIQUE DE SITUATIONS PDAGOGIQUES

BERGER et BRUNSWIC (43) considrent "une situation d'apprentissage comme un

systme renvoyant un fonctionnement social". Les composants de ce systme social sont ; le

produit (sortie), l'entre, les ressources, les contraintes, la stratgie la rtroaction et l'valuation.

L'approche systmique en ducation, prcisent BERGER et BRUNSWIC, peut jouer plusieurs

rles : "elle peut tre tantt un instrument de fabrication de nouveaux modles, de prparation

d'une dcision, tantt un instrument d'analyse et de diagnostic puis d'intervention dans un

systme existant".

L'approche systmique en ducation est une mthode d'enseignement qui permet, partir

de l'analyse de situations ducatives concrtes, d'amliorer l'efficacit du processus

d'enseignement et d'apprentissage. C'est alors un instrument de fabrication d'un nouveau modle

d'enseignement. BERGER et BRUNSWIC confirment que "l'approche systmique en ducation

n'est ni une thorie des systmes ducatifs, ni une mthode particulire d'enseignement ou

ducation." C'est une forme de pense.

Il n'est pas question d'appliquer l'approche systmique d'une manire mcanique. BERGER

et BRUNSWIC affirment (44) "ce qui va dclencher la rflexion de l'ducateur et son dsir de

changement, c'est soit un chec, soit une contradiction entre ses objectifs et la ralit, ou entre

ses propres objectifs et ceux qui lui sont proposs par l'institution."

42 J.L. LE MOIGNE. "La modlisation des systmes complexes". Dunod, collection AFCET Systmes,

Paris. 1991. p 67

43 G. BERGER et E. BRUNSWIC. "L'ducateur et l'approche systmique Manuel pour amliorer lapratique de l'ducation". UNESCO. Paris. 1981. p 10.

44 G. BERGER et E. BRUNSWIC. "L'ducateur et l'approche systmique Manuel pour amliorer lapratique de l'ducation". UNESCO. Paris. 1981. p 27.

24

L'volution technologique en multipliant les composants lectroniques et leurs agencements

rendait trs rapidement les programmes obsoltes. Le lgislateur a compris. Le programme est

devenu rfrentiel. Les objectifs de formation proposs par l'institution changent. L'enseignant

traditionnel est en contradiction entre les nouvelles finalits de formation imposes par l'institution

et ses mthodes habituelles. Les pdagogues ont alors propos des lments d'une mthode

d'analyse des objets techniques lectroniques en suivant les principes de l'approche systmique.

L'orthodoxie systmique de l'enseignement de l'lectronique est-elle admise par l'ducateur de

terrain ? La formation initiale peut-elle aider le professeur dclencher la rflexion dont parlent

BERGER et BRUNSWIC ?

25

2. L'ENSEIGNEMENT DE L'LECTRONIQUE DANS LE SECONDAIRE ETL'APPROCHE SYSTMIQUE.

2.1. LA FORMATION DES PROFESSEURS DE L'ENSEIGNEMENTTECHNOLOGIQUE

2.1.1. LA FORMATION DES PROFESSEURS DES LYCES PROFESSIONNELS.

Les E.N.N.A. (45) ont t crs (46) en 1946 "sous l'autorit du Ministre de l'Education

Nationale pour la formation du personnel d'encadrement des centres de formation professionnelle

(C.A.P.). Les cinq coles normales d'enseignement professionnel sont tablies : Paris Nord,

Paris Sud, Nantes, Lyon et Toulouse". Plus tard s'ajoutera Lille. Chacune de ces coles ayant une

comptence nationale a pris le titre de l'cole normale nationale d'apprentissage suivi du nom de

la ville o elle est tablie. Les E.N.N.A. ont assur la formation technologique et pdagogique des

enseignants des centres d'apprentissage, devenu plus tard les lyces d'enseignement

professionnel (L.E.P.), puis plus rcemment les lyces professionnels (L.P.).

La formation des matres du technique s'organisait dans les E.N.N.A. autour d'une

finalisation des savoirs et des savoirs-faire qui donne le sens l'apprentissage des processus

techniques ainsi qu' l'acquisition des comptences professionnelles. Pour OBIN (47), cette

formation s'est appuye "sur les valeurs dominantes de -l'aristocratie ouvrire- et de l'ducation

populaire : le got de l'action, du travail en quipe, l'attrait pour des ralisations concrtes, pour

l'efficacit, l'amour du travail bien fait, l'engagement pour la promotion sociale et culturelle des

classes populaires, la solidarit. Le modle pdagogique qui prvaut est celui de l'apprentissage,

c'est dire une pdagogie alternant les phases d'acquisition de savoirs-faire professionnels et des

phases de transmission de savoirs, pratiques et thoriques, directement lis aux savoirs-faire.

45 E.N.N.A. (Ecole Normale Nationale d'Apprentissage).

46 Extrait de l'ordonnance n45-2630 du 2 novembre 1945 et du dcret n46-816 du 26 avril 1946.

47 J.P. OBIN. Inspecteur gnral de l'ducation nationale. "Identits et changements dans laprofession et la formation des enseignants" Sminaire, IUFM de Toulouse. Avril 1991.

26

Le futur professeur, trs souvent titulaire d'un B.T.S. ou D.U.T. a pass avec succs les

preuves des concours P.L.P. 1 (48) ou du P.L.P. 2. (49). Il tait nomm pour un an l'E.N.N.A.

La formation en E.N.N.A. consistait en l'apprentissage de mthodes pdagogiques sans faire

rfrence aux concepts gnraux de la didactique. La formation des futurs professeurs de L.P.

tait principalement l'exercice pdagogique en situation relle qui supposait la prparation en

commun d'une leon, son exprimentation dans une classe, son analyse. Plus tard, pendant

douze quinze semaines sous la responsabilit du directeur de l'E.N.N.A., le futur professeur

prenait en charge un enseignement dans une section de B.E.P., dans la classe de son conseiller

pdagogique.

La formation des professeurs enseignant l'lectronique dans les sections de B.E.P. (50) et

des baccalaurats professionnels (51) a t assure jusqu' 1985 uniquement l'E.N.N.A. de

Paris Nord (52). A partir de 1985, une section d'lectronique a t ouverte l'E.N.N.A. de

Toulouse. Les E.N.N.A. ont t dissoutes la cration des I.U.F.M.(53) en septembre 1990 (54).

2.1.2. LA FORMATION DES PROFESSEURS DES LYCES TECHNIQUES.

48 P.L.P. 1 : Professeur de lyce professionnel premier grade. Les tudiants, titulaire du B.T.S.

Electronique peuvent prsenter le concours P.L.P. 1 Electronique. Ils recevaient une formationpdagogique de un an dans les E.N.N.A. Le concours externe en lectronique n'a pas t ouvertdepuis la cration du P.L.P 2.

49 : P.L.P. 2 : Professeur de lyce professionnel deuxime grade. Les candidats titulaires d'unelicence peuvent prsenter le P.L.P. 2 lectronique et automatique. Ils recevaient une formationpdagogique de un an dans les E.N.N.A. Cette formation est actuellement mise en place dans lesI.U.F.M.

50 B.E.P. (Brevet d'Etudes Professionnelles)

51 Deux baccalaurats professionnels sont orientation lectronique ; le baccalaurat "MaintenanceAudioVisuel ELECtronique" (M.A.V.E.L.E.C.) et le baccalaurat "Maintenance de RseauxBureautiques et Tlmatiques" (M.R.B.T.).

52 E.N.N.A. (Ecole Normale Nationale d'Apprentissage) Place du 8 mai 1945. 93206 Saint Denis.

53 I.U.F.M. (Institut Universitaire de Formation des Matres)

54 Dcret n90-267 du 28 septembre 1990 Article 32. Les biens appartenant l'tat affects auxcoles normales nationales d'apprentissage et aux centres de formations des enseignants,dissous la date de cration des instituts universitaires de formation des matres, sont affectsgratuitement ces derniers.

27

Pour OBIN (55), "ces professeurs licencis ou agrgs sont trs majoritairement issus de

l'universit. Enseignant d'une seule discipline, leur comptence professionnelle au mtier

d'enseignant leur apparat d'autant plus li aux savoirs acquis pendant les annes universitaires

qu'aucune place n'y a t fate au mtier d'enseignant". Outre la trs forte marque laisse par les

C.F.P.E.T.(56) avant 1985, puis par l'enseignement universitaire ensuite, la culture de second

degr se rfre des valeurs lies la connaissance, la transmission du patrimoine

technologique et scientifique. Les modles acadmiques ports par cette culture sont fortement

marqus par l'universit : expos en cours magistral, application en travaux dirigs,

exprimentation en travaux pratiques.

Aprs le concours du C.A.P.E.T. thorique (57, la formation pdagogique des professeurs

du second degr tait assure dans les C.P.R. (58). Celle-ci tait principalement axe sur le

principe du compagnonnage. Le futur professeur devait observer les activits de son conseiller

pdagogique dans une classe, puis assurer seul un enseignement de quatre six heures par

semaine.

2.1.3. L'ENJEU DE L'INSTITUT UNIVERSITAIRE DE FORMATION DES MATRES.

55 J.P. OBIN. Inspecteur de l'ducation nationale. "Identits et changements dans la profession et la

formation des enseignants" Sminaire, IUFM de Toulouse. Avril 1991.

56 C.F.P.E.T. (Centre de formation des professeurs de l'enseignement technique) Les C.F.P.E.T. ontremplacs les centres de formation des professeurs techniques adjoint. La formation est devenuplus thorique et trs proche d'une formation universitaire. Les rflexions pdagogiques n'tait pasl'exercice pdagogique en situation relle. Les C.F.P.E.T. ont t dissous vers les annes 1986.La formation des enseignants du technique long second degr a t confi aux universits.

57 C.A.P.E.T. (Certificat d'Aptitude aux Professorat de l'Enseignement Technique). Le domaine dugnie lectrique recouvre trois C.A.P.E.T. : Option A: Electronique et Automatique, Option B:Electrotechnique et Energie, Option C ; Informatique et Tlmatique. Seule l'option A intressel'auteur pour ce travail.

58 C.P.R. Centre Pdagogique Rgionaux, Il y avait un C.P.R par acadmie. Les C.P.R. ont tdissous lors de la cration des instituts universitaire de formations des matres par le dcret du 28septembre 1990.

28

La circulaire (59) du 2 juillet 1991 dfinit les principes gnraux de la formation en I.U.F.M.

"La formation en I.U.F.M. est base sur la confrontation permanente entre la thorie et la pratique.

Les comptences dvelopper chez les matres sont construire sur la base d'une articulation

thorique-pratique o le terrain est l'objet d'analyse poussant rechercher les lments

thoriques d'une plus grande efficacit et en mme temps moyen de validation et de synthse des

savoirs acquis". GUYARD (60) prcise : "Aux anciens ouvriers qualifis porteurs d'une culture

ouvrire se substituent progressivement ces dernires annes des jeunes diplms de

l'enseignement suprieur issus de D.U.T., B.T.S. et licences diverses. L'exprience d'une activit

en entreprise est capitale, car elle constitue souvent aujourd'hui, pour eux, un premier contact

approfondi, avec le milieu professionnel et un milieu social en rupture avec leur histoire

personnelle.

Les stages en entreprise doivent donner lieu une relle formation. A cette fin, ils doivent

s'intgrer dans un rel projet pdagogique. Ils feront l'objet d'un travail de prparation, d'analyse,

d'exploitation selon une dmarche comparable en grande partie celle que ces futurs enseignants

auront eux-mmes concevoir plus tard pour leurs lves participant des formations alternes".

Le dpartement lectronique de l'I.U.F.M. de Toulouse a mis en place une formation des

matres qui essaie de runir les deux cultures technologiques trop souvent dissocies ; formation

des professeurs des lyces professionnels, formation des professeurs des lyces techniques.

Aprs avoir eu un apport thorique sur les fondements de la systmie et ses implications dans le

rfrentiel de formation des lves, le professeur construit, avec l'aide des formateurs, un projet

pdagogique. A partir de la deuxime moiti de l'anne universitaire, il anime la totalit de

l'enseignement de l'lectronique (8 11 heures par semaine) de la section dont il a la charge (61).

59 Circulaire n91-202 du 2 juillet 1991. "Contenu et validation des formations organises par les

instituts universitaires de formation des matres" Bulletin officiel de l'ducation nationale. n27 du11 juillet 1991.

60 J. GUYARD. Secrtaire d'tat l'enseignement technique. "Formation des PLP dans les IUFM".Note Rf. SEET/CAB.9/VD/n0127. Paris. 30 septembre 1991.

61 Ces dispositions dont propres au dpartement lectronique de l'I.U.F.M. de Toulouse.

29

2.1.4. COMPARAISON DES DIFFRENTES STRUCTURES DE FORMATION.

Le tableau 1 rsume les diffrents aspects des diverses formations initiales au mtier

d'enseignant.

Type de

formation

Niveau requis de

la formation

disciplinaire

Type de

concours

Dure de la

formation

pdagogique

Contenu de la formation Cycle dans lequel le futur

professeur enseignera

E.N.N.A. B.T.S. ou D.U.T. P.L.P.1 ou

P.L.P.2

1 an Apports mthodologiques

12 15 semaines de

stage en responsabilit

B.E.P. ou

Bac pro

C.P.R. Licence C.A.P.E.T.

ou

Agrgation

1 an Informations

pdagogiques dlivres

sous forme d'exposs

ponctuels.

Second cycle des lyces

techniques (1F2 et TF2) (1E

et TE) 2TSA

Enseignement post

baccalaurat des lyces

techniques (B.T.S.)

I.U.F.M. Licence P.L.P.2

C.A.P.E.T

ou

Agrgation

1 an Rflexions pdagogiques

en liaison avec les

concepts didactiques

Construction d'un projet

pdagogique et ralisation

de celui-ci en prsence

des lves

Second cycle des lyces

techniques (1F2 et TF2) (1E

et TE) 2TSA

Enseignement post

baccalaurat des lyces

techniques (B.T.S.)

et

B.E.P. ou

Bac pro

Tableau 1 : Comparaison des diffrentes structures de formation initiale des enseignants.

2.2. L'APPROCHE SYSTMIQUE ET LES RFRENTIELS DE FORMATION

Ds les annes 1970, les professeurs d'lectronique de L'E.N.N.A. Paris Nord ont intgr

dans leurs rflexions pdagogiques l'approche fonctionnelle. Celle-ci tait limite aux objets

techniques. Trs rapidement, en liaison avec le monde de l'entreprise, l'objet technique fut replac

au sein du systme auquel il appartient. L'analyse des proprits des interactions entre les objets

techniques (lments du systme) devint une ncessit pour comprendre le rle de ces objets

techniques et des solutions technologiques choisies par le concepteur. L'analyse systmique tait

introduite dans l'enseignement technologique. L'approche systmique fut incorpore dans la

rflexion des professeurs de l'enseignement professionnel avant mme que celle-ci apparaisse

officiellement dans les programmes d'lectronique. Ds mai 1987, SICILIANO (62) prsentait une

mthode d'enseignement de l'lectronique dans les lyces professionnels. Elle "doit permettre de

mieux comprendre l'activit pdagogique exerce par les professeurs qui participent la formation

au B.E.P. Electronique ou celle des baccalaurats professionnels M.A.V.E.L.E.V. et M.R.B.T.

Cela rend encore plus crdible pour les lves titulaires du B.E.P. Electronique l'accs aux

62 D. SICILIANO. Inspecteur gnral de l'ducation nationale "Technologie". Centre National de

documentation pdagogique, Paris. Mai 1987. p 4.

30

classes passerelles prparatoires au baccalaurat technologique F2, et conforte l'articulation

structure entre le B.E.P. et les baccalaurats professionnels".

2.2.1. RFRENTIEL DU B.E.P. ELECTRONIQUE

L'arrt du 27 aot 1987 (63) dfinit le rfrentiel du B.E.P. Electronique. Il est compos de

trois parties ;

- la premire partie dcrit les activits de l'ouvrier professionnel qualifi du B.E.P.

lectronique dans l'entreprise,

- la seconde partie donne la liste des comptences dont doit faire preuve le candidat

pour obtenir le B.E.P. lectronique.

- la troisime partie prcise la liste les connaissances lectroniques associes aux

comptences. Les fonctions lectroniques sont tudies, en tant que besoins. Ces

fonctions sont classes par ordre alphabtique afin d'indiquer que la liste n'est ni

hirarchique ni chronologique.

Je vais reprendre certaines comptences terminales de la deuxime partie qui se rfrent

directement l'approche des systmes.

L'lve doit tre capable ;

1) de dterminer la nature des ;

- renseignements,

- documents-ressources,

susceptibles de fournir des informations de caractres divers en relation avec les

milieux associs un systme technique c'est dire avec son environnement ; ces

informations sont ncessaires la comprhension de la fonction d'usage par une

meilleure apprhension de l'environnement,

2) d'noncer l'inventaire des documents ncessaires l'appropriation d'un systme

technique et d'un ou plusieurs des objets techniques qui le constituent,

3) de trier dans les documents les lments pertinents ncessaires la description du

fonctionnement d'un systme technique et d'un ou plusieurs des objets techniques qui

le constituent,

4) d'noncer le processus de leur fonctionnement en suivant une dmarche

algorithmique,

5) de traduire l'nonc prcdent en un algorigramme,

6) d'tablir la correspondance entre le schma fonctionnel associ la fonction d'usage

et l'algorigramme,

7) d'analyser les schmas fonctionnels fournis associs aux fonctions principales et

secondaires en exprimant les relations entre les fonctions principales afin de montrer

comment leur organisation contribue la ralisation de la fonction d'usage....

63 L'arrt du 27 Aot 1987 a t publi au bulletin officiel de l'ducation nationale n40 le

12 novembre 1987. Cet arrt est repris dans la revue intitul "B.E.P. Electronique". Centrenational de documentation pdagogique, Paris, (collection / Horaires / programmes / instructions).1989. p 16.

31

22) de produire un algorithme permettant de raliser l'intrieur d'un systme technique

une fonction de traitement numrique programm de l'information.

2.2.2. RFRENTIEL DU BACCALAURAT GNIE LECTRONIQUE

Quelques annes plus tard, la liste des comptences dfinies pour le baccalaurat gnie

lectronique (64) reprend la mme philosophie que celle aborde dans le cadre du B.E.P.

lectronique.

Pour obtenir le baccalaurat gnie lectronique, le candidat doit faire la preuve qu'il est

capable de:

A) Dfinir de systme technique ou le systme mixte dont l'objet technique support de

l'tude est l'un des lments.

B) Analyser l'organisation fonctionnelle d'un objet technique afin ;

* d'associer chacune des fonctions, le verbe d'action lui correspondant,

* de vrifier que toutes les grandeurs d'entres et de sorties prsentes sur le

schma fonctionnel, sont disponibles dans l'environnement de l'objet,

* d'identifier, pour chaque fonction la nature (nergie, matire ou information)

des donnes prsentes aux entres,

* de distinguer les lments pertinents, caractristiques des grandeurs

d'entre et de sortie de chaque fonction,

* d'expliquer comment l'agencement des fonctions contribue la ralisation

de sa fonction d'usage.

C) Analyser le processus de fonctionnement du systme et/ou de l'objet technique afin ;

* de dfinir les diffrentes phases de fonctionnement,

* de dcrire l'enchanement de ces diffrentes phases en suivant une

dmarche algorithmique,

* de reprsenter le processus de fonctionnement de tout ou une partie du

systme, en utilisant l'outil de description le plus pertinent.

D) Identifier une fonction la ou les structures participant sa ralisation.

E) Analyser l'organisation structurelle d'une fonction afin ;

* d'tablir les relations entre les grandeurs d'entres et de sortie qui

caractrisent cette fonction,

* de justifier le dimensionnement d'un composant,

* de choisir un composant,

* d'valuer que la fonction requise est assure.

F) Rechercher pour ce qui concerne les fonctions conues de manire mixte (matrielle

et logicielle), l'adquation entre les solutions technologiques structurelles et les

segments de programme associs afin ;

- d'identifier les variables se rapportant cette fonction,

64 Baccalaurat Technologique. Srie : Sciences et technologies industrielles. Spcialit : Gnie

Electronique. Bulletin officiel hors srie du 24 septembre 1992. p 250. Ce baccalaurat remplacele baccalaurat F2 cit prcdemment.

32

- de distinguer, en relation avec les variables, la (ou les) parties se

rapportant la fonction mixte tudie,

- d'tablir les liens de cause effet entre un lment de la partie concerne

du logiciel et les relations entre les grandeurs d'entres et de sorties de la

structure matrielle qui caractrise cette fonction mixte.

Les liens, pour les lves titulaires du B.E.P. lectronique et les classes prparatoires au

baccalaurat gnie lectronique, qu'annonaient SICILIANO (voir page 29) dans l'ditorial de la

revue Technologie viennent d'tre raliss. Le nouveau rfrentiel des sections du B.T.S. (65)

Electronique et Automatique restera dans le mme esprit. L'approche systmique sera prsente

dans les programmes officiels du B.E.P. lectronique aux B.T.S. lectronique.

2.3. L'APPROCHE SYSTMIQUE EN LECTRONIQUE

"L'analyse fonctionnelle de constatation est une opration intellectuelle qui consiste

dcomposer l'objet technique en lments dans le but essentiel d'en saisir le fonctionnement en

tudiant les interactions dynamiques entre ces diffrents lments composant l'objet technique

tudi. Le schma fonctionnel fait apparatre les fonctions remplies par les lments sans

prsager des solutions technologiques ni de la situation gographique de ses lments. Il montre

comment son organisation permet de remplir la fonction d'usage de l'objet technique telle qu'elle a

t dfinie prcdemment.

En aucun cas l'analyse fonctionnelle doit tre rbarbative. Elle est ncessaire et

indispensable la comprhension du fonctionnement de l'objet technique au sein du systme

auquel il appartient. Elle doit tre conduite avec rigueur et cohrence". (66)

2.3.1. MATIRE D'OEUVRE

La caractrisation de la nature des entres et sorties du systme est indispensable

l'obtention de la comptence B (voir page 31) dcrite dans le rfrentiel du baccalaurat gnie

lectronique. La typologie de LE MOIGNE (matire, nergie, information) (voir page 15) est

scrupuleusement reprise dans les rfrentiels. La nature de l'entre ou de la sortie d'un systme

est trs souvent appele "matire d'oeuvre", dans le sens matire sur laquelle oeuvre le systme

dont on aura auparavant dlimit, en plaant les frontires. Un systme ne modifie pas le type de

matire d'oeuvre, mais il la transforme, il la dplace, il la modifie.

2.3.2. DIAGRAMME SAGITTAL.

Les systmes tudis avec les lves seront principalement des systmes techniques

artificiels. Ils appartiendront au classement du niveau trois ou quatre dcrit par LE MOIGNE et

65 Le rfrentiel des sections de B.T.S. Electronique et Automatique et du B.T.S. Informatique et

Tlmatique est actuellement en cours de rdaction. L'approche systme et la mthodologied'apprentissage prconise dans les rfrentiels du B.E.P. lectronique et du baccalaurat seronttrs prsente. Juillet 1993.

66 C. VALADE et A. FOUCHER. "Dosimtre". Centre National d'enseignement distance,Rfrence D 5440 T. Vanves. 1992. p 10.

33

explicit prcdemment page 21. Les lments composant les systmes artificiels tudis dans la

cadre de l'lectronique seront des objets techniques dont la technologie lectronique est

dominante. Tous les lments composant d'un systme tels que les a dfinis DURAND (voir

page 15) sont reprsents dans un diagramme sagittal. Il "consiste faire apparatre les transferts

de matire d'oeuvre entre les lments d'un systme pris deux deux. L'ensemble de ces

relations est reprsent graphiquement par le diagramme sagittal. Les liaisons flches associes

un lment du systme reprsentent les entres et sorties de la matire d'oeuvre" (67). Le

diagramme sagittal rpond la question : De quoi c'est fait?. La construction du diagramme

sagittal est une modlisation analytique (voir page 34). Cette phase permet de situer le systme

ou l'objet dans son environnement en plaant notamment la frontire de l'tude (voir page 15).

Stock d'entre Stock en sortie

dcision

Elment 1

Elment 2 Elment 3Elment 4

Elment 5

Frontire

Matire ou

Energie ou

Information

Matire ou

Energie ou

Information

Informations de commande

Ordre Compte rendu

"Boucle de rtroaction"

Figure 1 : Diagramme sagittal montrant le transfert de matire d'oeuvre traite (matire,nergie ou information) en fonction d'information de commande provenant del'environnement extrieur.

2.3.3. FONCTION D'USAGE

Le terme "fonction d'usage" apparat trois fois dans les extraits du rfrentiel B.E.P.

Electronique (voir page 30) et une fois dans le rfrentiel du baccalaurat gnie lectronique (voir

page 31). SICILIANO et CADIEU (68) donnent la dfinition suivante de la fonction d'usage :

"relation qui caractrise l'accomplissement de l'action caractristique d'un objet technique par

rfrence implicite ou explicite au traitement subi par la matire d'oeuvre sur laquelle il agit

(approche des milieux associs). LE MOIGNE (69) affirme que la modlisation systmique part de

67 C. VALADE et A. FOUCHER. "Dosimtre". Centre National d'enseignement distance,

Rfrence D 5440 T. Vanves. 1992. p 8.

68 A. CADIEU et D. SICILIANO "Mthode d'enseignement de l'lectronique". Centre nationale dedocumentation pdagogique, Collection Technologie n6, Paris. Mai 1987. p 36

69 J.L. LE MOIGNE. "La modlisation des systmes complexes". Dunod, collection AFCET Systmes,Paris. 1991. p 46.

34

la question "qu'est-ce que a fait ?" Quelles sont les fonctions et les transformations, ou les

oprations assures ou assurer ; Alors que la modlisation analytique part de la question "de

quoi c'est fait ?" Quels sont les lments constitutifs, les objets, les organes, dont les

combinaisons constituent ou peuvent constituer le phnomne (que l'on appelle plus souvent alors

un objet) modliser".

La rdaction de la fonction d'usage est la premire tape de la modlisation systmique du

systme. Elle doit rpondre aux questions ; Que fait le systme ou l'objet ? A partir de quoi le fait-

il ? Comment le fait-il ? La rdaction minutieuse de la fonction d'usage aide comprendre le

fonctionnement du systme tudi.

2.3.4. SCHMAS FONCTIONNELS.

Cette tape abstraite de rdaction de la fonction d'usage permet l'laboration du schma

fonctionnel associ. MARTINAND (70) prcise : "la schmatisation joue un rle primordial dans le

passage du concret l'abstrait et vice-versa. Elle peut devenir un vritable langage de

communication". Le schma fonctionnel associ la fonction d'usage est la transcription

graphique de celle-ci. CADIEU (71) propose une dmarche rationnelle permettant de construire le

schma fonctionnel associ la fonction d'usage.

"Pour chaque sortie de l'objet technique, il faut ;

- identifier le verbe d'action contenu dans l'expression de la fonction d'usage. Celui-ci

produit le rsultat qui est fourni la sortie considre.

- associer ce verbe d'action la fonction correspondante,

- identifier la nature des donnes prsentes en entres ncessaires la ralisation de

cette fonction,

- rechercher pour chacune des entres, si la donne correspondante existe l'extrieur

de l'objet technique,

- si elle existe, elle est prsente une entre de l'objet technique dfinie lors

de l'extraction de l'objet technique du diagramme sagittal,

- si elle n'existe pas, elle se trouve alors labore par une autre fonction

interne correspondant un autre verbe d'action de l'expression de la

fonction d'usage ; pour cet autre verbe d'action, on effectuera alors la

mme dmarche que prcdemment.

Le schma fonctionnel sera termin lorsque toutes les donnes de la dernire fonction

apparue seront disponibles dans l'environnement de l'objet technique".

Le lecteur remarquera que le lgislateur qui a dfini la comptence B (voir page 31) du

baccalaurat gnie lectronique s'est grandement inspir de la mthode algorithmique propose

par CADIEU.

70 J.L. MARTINAND. "Signes et discours dans l'ducation et la vulgarisation scientifique". Z'ditions,

collection investigations scientifiques, Nice. 1988. p 34.

71 A. CADIEU "Mthode d'enseignement de l'lectronique". Centre national de documentationpdagogique, Collection Technologie n6, Paris. Mai 1987. p 32

35

MARTINAND (72) affirme ; "le double codage (figuratif et verbal) intervient ainsi surtout

lorsque l'information est concrte, tandis que la reprsentation verbale est prpondrante dans les

situations abstraites. Le fait que des lments concrets, imags soient plus facilement mmoriss

que des lments abstraits, verbaux peut donc tre d la mise en jeu de deux codages plus

efficace que l'utilisation d'un seul. Il est ainsi possible, pour faciliter une reprsentation image des

informations scientifiques transmises, non seulement de prsenter des schmas, mais aussi

d'introduire dans le texte lui mme certains noncs concrets qui vont conduire le lecteur coder

sous une forme image les dfinitions des concepts scientifiques".

Stockage d'entre Traitement Stockage de sortie

(dplacement,transformation, ...)

Pilotage

EtatFinalde lamatired'oeuvre

EtatInitialde lamatired'oeuvre

Flux de matire d'oeuvre

Flux d'informations

Commande Compte rendu des oprations

Figure 2 : Schma fonctionnel. Les fonctions de ce schma ne prsagent pas de latechnologie mise en oeuvre. Aprs avoir dtermin le rle de chaquefonction, la modlisation mathmatique fournira les relations entre lesgrandeurs d'entres et de sorties de chaque fonction.

Le rle du schma fonctionnel associ la fonction d'usage est de donner une transcription

graphique de celle-ci et par la mme d'apprhender, de comprendre le fonctionnement de l'objet

technique tudi. Le schma fonctionnel est compos de fonctions. Ces fonctions sont ralises

par tout ou une partie des lments composant le systme. Elles sont indpendantes de la

technologie mise en oeuvre pour les laborer. En consquence, la reprsentation fonctionnelle

s'applique aux objets programms. On retrouve dans la comptence F (voir page 31) du

rfrentiel du baccalaurat gnie lectrique les termes identifier les variables, distinguer les liens

de cause effet, etc.., Termes et expressions semblables ceux employs pour les comptences

dans lesquelles la technologie n'est pas spcifie. Le lgislateur a voulu souligner que mme pour

un objet programm, la technique d'investigation est la mme.

72 J.L. MARTINAND. "Signes et discours dans l'ducation et la vulgarisation scientifique". Z'ditions,

collection investigations scientifiques, Nice. 1988. p 38.

36

2.3.5. DMARCHE ALGORITHMIQUE.

Les systmes artificiels appartenant au niveau trois de la classification reprise par

LE MOIGNE (voir page 21) sont relativement simples. Par contre les systmes artificiels

complexes de niveau 4 ou 5 ont plusieurs phases distinctes de fonctionnement. A chacune des

phases de fonctionnement correspond un schma fonctionnel qui permet de comprendre le

fonctionnement une date donne de la squence active. Le systme complexe n'a pas alors un

seul schma fonctionnel, mais des schmas fonctionnels que l'on peut regrouper en un schma

fonctionnel temporel. L'activation des phases peut tre reprsente par un algorithme qui nonce

comme le prcise les rfrentiels "le processus de fonctionnement du systme ou de l'objet" (voir

page 31 et 30).

2.3.6. ENVIRONNEMENT ET MILIEUX ASSOCIS.

Pour A. CADIEU et D. SICILIANO (73) les milieux associs sont dfinis comme "portions de

l'environnement d'un objet technique en relation directe ou non avec celui-ci. On distingue

habituellement quatre milieux : technique, conomique, physique et humain".

Le terme environnement et l'expression milieux associs apparaissent respectivement 4 fois

dans l'extrait du rfrentiel du B.E.P. et 1 fois dans celui du rfrentiel du baccalaurat gnie

lectronique.

"L'analyse fonctionnelle dtaille de l'objet technique ncessite une tude approfondie des

milieux associs et des exigences du cahier des charges. Cette analyse fonctionnelle de

constatation doit faire apparatre les contraintes satisfaire pour la ralisation de la fonction

d'usage de cet objet technique" (74). L'analyse des milieux associs l'objet technique doit

permettre de justifier l'agencement des fonctions du schma fonctionnel et des choix

technologiques des structures ralisant les fonctions. Les contraintes inhrentes chaque milieu

et l'environnement sont dfinies dans le cahier des charges du systme ou de l'objet. Elles

influencent l'agencement des fonctions du schma fonctionnel associ la fonction d'usage.

73 A. CADIEU et D. SICILIANO "Mthode d'enseignement de l'lectronique". Centre national de

documentation pdagogique, Collection Technologie n6, Paris. Mai 1987. p 36

74 C. VALADE et A. FOUCHER. "Dosimtre". Centre National d'enseignement distance,Rfrence D 5440 T. Vanves. 1992. p 20.

37

2.3.7. ELARGISSEMENT DU CHAMP TECHNOLOGIQUE ET FONCTION GLOBALE

CADIEU et SICILIANO (75) dfinissent la fonction globale : "C'est la relation qui transforme,

au niveau de la matire d'oeuvre, une situation initiale en situation finale sans rfrence un objet

technique particulier".

"L'objet technique particulier tudi n'est qu'une solution possible au problme pos une

date donne. Afin d'avoir une vue qui permette de s'affranchir des solutions retenues, il convient

d'largir en faisant apparatre un champ technique et technologique plus vaste, correspondant

une fonction dite globale. Cet largissement consiste passer de l'nonc de l'action

caractristique de cet objet technique tudi l'nonc de l'action spcifique de cet objet et des

objets de la mme famille mais rpondant la mme fonction globale. La fonction globale ne doit

pas faire rfrence un objet technique particulier ou une technologie particulire.

Cette tape d'largissement n'est pas obligatoire pour la comprhension du fonctionnement

de cet objet tudi, mais nous semble indispensable la formation de l'lve. Elle permet, partir

d'une situation concrte, l'analyse de fonctionnement de l'objet tudi, d'accrotre la rflexion en

utilisant le concept d'abstraction indispensable pour le technicien ou l'ingnieur de demain" (76).

Elle permettra l'lve de revenir sur l'organisation et le fonctionnement de l'objet tudi un

niveau plus gnral ce qui lui facilitera plus tard la phase d'appropriation du fonctionnement.

2.3.8. GNRALISATION DE L'APPROCHE SYSTMIQUE EN LECTRONIQUE

Cette conception systmique de l'enseignement est contraire une dmarche linaire.

ROSNAY affirme (77) que "l'approche traditionnelle consiste dtailler A de manire faire

comprendre B, tudier son tour pour faire comprendre C. On ne sait pas o le professeur veut

en venir. On espre que ce sera utile plus tard. L'approche systmique en ducation consiste

revenir plusieurs fois mais des niveaux diffrents sur ce qui doit tre compris et assimil. Elle

aborde la matire par touches successives. En suivant un trajet en forme de spirale, on fait un

premier tour de l'ensemble du sujet afin de la dlimiter, d'valuer les difficults et les territoires

inconnus puis on y revient plus en dtail au risque de se rpter". Tout le travail didactique va

consister construire des situations nouvelles, dans le cadre des contraintes d'largissement bien

dfinies. Ces nouvelles situations doivent permettre l'lve de s'emparer d'un nouveau

problme. Il sera en mesure de construire de nouvelles connaissances. On est alors dans le

champ d'une perspective constructiviste des mcanismes d'apprentissage.

L'ducateur utilisant les mthodes systmiques doit se garder de dfinitions trop prcises

qui risquent de polariser et sclroser l'imagination. Un nouveau concept doit tre tudi sous des

angles diffrents et replac dans d'autres contextes. C'est l'ide de l'largissement qui conduit

75 A. CADIEU et D. SICILIANO. "Mthode d'enseignement de l'lectronique". Centre national de

documentation pd