Thèse soutenue

L'introduction aux modèles vectoriels en physique et en mathématiques : conceptions et difficultés des élèves : essai de remédiation

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Auteur / Autrice : Ali Lounis
Direction : Marcel Benarroche
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1989
Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Mots clés

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Résumé

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L'étude empirique des difficultés des élèves lors de l'apprentissage et de l'utilisation des modèles vectoriels de base (procédures graphiques), montre que celles-ci restent dominées par une emprise du numérique importante et par une tendance marquée au raisonnement de type "monovalent". Les élèves privilégient l'aspect scalaire des grandeurs physiques vectorielles (en l'occurence la force et la vitesse), par rapport a leurs caractéristiques d'orientation spatiale. Ces conceptions sont tenaces et évoluent très peu sous l'effet de l'enseignement traditionnel malgré un bon niveau d'acquisition préalable du concept de "vecteur mathématique". Nous avons relevé par ailleurs de remarquables analogies avec des obstacles epistemologiques qui ont conditionne le lent développement historique des pre-concepts vectoriels formalises, au siècle dernier. Dans un essai expérimental de remediation il nous a paru approprie de favoriser le travail de synthèse et d'harmonisation des savoirs transposes et transmis en physique et en mathématiques. Nous avons organise dans deux classes de seconde (niveau dix), obser-vees durant une année, des séquences interdisciplinaires mettant l'accent sur l'explicitation des relations, des similitudes et des différences entre grandeur physique vectorielle et "vecteur mathématique". L'analyse de trois questionnaires (passes également dans six classes témoins, suivies aussi pendant un an), a montre notamment que les écarts entre les performances des élèves (améliorées) dans les deux disciplines, ont pu être ainsi sensiblement réduits.