Courant, tension, résistance et énergie : essai de conceptualisation des grandeurs fondamentales en électricité (propositions d'analogies modélisantes)

Current, voltage, resistance and energy, trial on the conceptualisation of fondamental measures in electricity

• Auteur / Autrice : Jean-Loup Canal
• Direction : Richard Lefèvre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Didactique de la physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Expériences

Électricité

Apprentissage des concepts

Étude et enseignement (secondaire)

Physique

Résumé

De nombreux chercheurs ont découvert les différentes conceptions sur lesquels s'appuient les élèves dans leur raisonnement en electrocinetique. Comment les aider pour les dépasser ? Les livres scolaires, en accord avec les programmes, proposent des activités de mesure. Mais l'acte de mesure, s'il permet de cerner la grandeur impliquée, ne la conceptualise pas: les conceptions des élèves ne sont nullement ébranlées. Des analogies modélisantes pourraient-elles permettre de donner du sens aux grandeurs fondamentales de l'electrocinetique (courant, tension, résistance) ? A priori, l'analogie est mal perçue par les enseignants. Qu'en pensent les philosophes des sciences ? Leurs avis sont très partages aussi, était-il souhaitable d'essayer de nouveau. Pour donner du sens a ces grandeurs, ces analogies ont été construites autour de l'idée d'un transfert d'énergie, ce qui ne fait que traduire la réalité d'un circuit. Ces grandeurs étant liées, leurs conceptualisations le sont aussi: a travers ces analogies, leur étude a été conduite simultanément et non successivement. Les premiers essais dans des classes a divers niveaux et leurs évaluations fournissent des résultats encourageants. Enfin, ces analogies conduisent a revenir sur le problème de transfert d'énergie dans un circuit électrique et sur celui de l'avancement des charges dans les divers éléments constitutifs du circuit