Logiciel de simulateur d’épidémie MAC1 (version 3.6, mai 2005) Ce logiciel destiné aux élèves à partir de 14 ans permet de visualiser le développement d’une épidémie dans une population, puis pour chaque simulation un graphique présentant le nombre cumulé de personnes atteintes et le nombre de virus actifs à chaque instant. Jusqu’à 15 expériences de simulation peuvent être mémorisées et rappelées dans la partie graphique pour permettre des comparaisons. Réglages L’utilisateur peut varier des paramètres au niveau de la population : la densité de la population (de 100 à 500, par pas de 100) La couverture vaccinale (de 0 à 100 %, par pas de 5 %). la mobilité* de la population (de 0 % à 100 % des individus qui se déplacent) 1 Une version plus simple existe sur les configurations PC du CO. Elle nécessite l’environnement « Micromonde » pour fonctionner. L’élève peut utiliser un agent de maladie déjà existant, le modifier ou en créer un totalement nouveau, en jouant sur les paramètres suivants : La « transmissibilité », qui correspond au nombre moyen de particules virales rejetées à l’extérieur par une personne atteinte (de 0 à10, par pas de 1/4) ou plutôt la virulence ? La « propagation », défini ici comme le rayon d’action de l’agent infectieux et qu’il faudrait associer au mode de transmission (contact direct, gouttelettes expectorées, transmission par un vecteur…) La probabilité d’infection*, qui permet de fixer les capacités de défense naturelle de l’organisme et l’efficacité d’un vaccin. La période contagieuse*, dont on fixe le début et la fin. Ce réglage fait référence par exemple au temps d’incubation. Il a du sens lorsqu’on l’utilise conjointement avec le paramètre « mobilité ». Attention : ce paramètre ralentit fortement » le processus et rend difficile la comparaison des graphiques Pour effectuer les premières simulations avec un nombre limité de paramètres, ceux qui sont marqués d’un astérisque (*) doivent être activés ou peuvent être désactivés à partir de la barre de menu. Ces dénominations ne recouvrent pas exactement les concepts tel qu’ils sont parfois utilisés en épidémiologie. Ils facilitent une approche intuitive des phénomènes, aidés en cela par une illustration qui explicite bien l’effet de chaque paramètre. Ce logiciel de simulation est avant tout destiné à être manipulé par des élèves sans grandes explications préalables. Marche à suivre ! a) Paramétrage Au démarrage du logiciel, il faut demander une nouvelle population, puis définir sa densité et la couverture vaccinale de celle-ci. ! ! Choisir l’agent infectieux dans la liste établie. Si vous voulez créer un nouveau virus… … il faut d’abord le renommer (par défaut, il prend le nom du dernier agent choisi suivi d’une lettre B, C, D…) Valider le nom en tapant la touche return Régler ensuite les paramètres désirés N’oubliez pas : Certains paramètres ne sont accessibles qu’une fois activée via le menu virus (probabilité d’infection, période contagieuse) ou population (mobilité) b) Déclenchement d’une épidémie. ! En appuyant sur le bouton prévu à cet effet, on envoie un agent au hasard dans la foule. Il faut parfois répéter l’opération avant d’obtenir le déclenchement d’une épidémie. Les personnes saines apparaissent en ocre, les personnes vaccinées en bleu et les personnes atteintes par la maladie en rouge. (Le vumètre permet de suivre graphiquement le nombre de personnes atteintes (cumulées) et le nombre de virus actif. ! La simulation prend fin lorsqu’il n’y a plus de virus actif. Il est alors possible de basculer en mode graphique en cliquant sur l’icône prévue. C) Mode graphique Le mode graphique permet de garder en mémoire jusqu’à 15 expériences et de passe de l’une à l’autre par des onglets pour faciliter la comparaison. ! Il est recommandé de d’indiquer rapidement aux élèves que plusieurs essais sont nécessaires avec un même paramétrage avant de conclure quoi que ce soit, les résultats fluctuant d’un essai à l’autre. On retourne à la simulation en cliquant sur l’icône prévue : Au-delà de 15 essais, le programme ne peut plus inscrire de nouvelle. Il faut alors sauvegarder les expériences en bloc. Ceci permet aussi à l’enseignant de revenir sur les expériences effectuées pour en apprécier la logique (par exemple ne faire varier qu’une variable à la fois, répéter les essais…) Pour un rapport ou une présentation, il est possible d’imprimer le graphique actif. Exploitation Ce logiciel est conçu pour être utilisé par un ou deux élèves par poste, en salle multimédia. Il peut aussi être exploité collectivement à l’aide du chariot mobile. Nous vous proposons quelques idées d’exploitation dans le cadre du thème « Santé individuel, santé collective » du programme de 9e. Des fiches élèves sont à disposition sur la base de données pédagogique du groupe de biologie BioBase, à l’adresse suivante : http://bdp.ge.ch/biotiques/biobase/index.php Au début du thème 1. 2. 3. 4. Recueil des représentations des élèves sur ce qu’est une épidémie. Premier essai dirigé avec paramétrage identique pour tous : • mise en évidence de la part de hasard dans le déclenchement d’une épidémie • Présentation d’une courbe épidémique, de son plateau • mise en évidence du fait que tout le monde n’est pas touché par l’épidémie. Les élèves proposent une définition d’épidémie Second essai dirigé pour tester l’effet de la couverture vaccinale. • Mise en évidence d’un seuil d’action.Émission d’hypothèses sur l’influence de quelques facteurs mobilité de la population densité de la population efficacité du vaccin mise en évidence du fait qu’une couverture vaccinale importante protège dans une certaine mesure, aussi les non vaccinés Test des hypothèses et conclusion individuelle sur ce qui pourrait améliorer ou péjorer une situation d’urgence. Cette séquence est suivie par l’élaboration manuelle d’une courbe épidémique (cf séquence « construire une courbe épidémique » sur Biobase) Plus tard dans le thème … par exemple après une étude individuelle d’une maladie à caractère épidémique (choléra, peste, sida, Sras, virus du Nil, grippe, tuberculose, rage… 1. Paramétrage d’un virus selon connaissance acquise sur la maladie (temps d’incubation, mode de transmission avec ou sans vecteur, existence d’un vaccin efficace…) 2. Simulation. Explication sur les courbes obtenues. 3. Propositions pour empêcher la propagation de la maladie À la fin du thème — Évaluation à partir de quelques exemples de courbes…