Les apports réciproques entre mathématiques et sciences physiques : une étude épistémologique et didactique à l'université

Reciprocal contributions between mathematics and physics: an epistemological and didactic study

• Auteur / Autrice : Dylan Fuchs
• Direction : Lalina Coulange, Vincent Bruneau
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Science de l'éducation et de la formation
• Date : Inscription en doctorat le 19/09/2019
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sociétés, politique, santé publique (Talence, Gironde ; 2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'épistémologie et didactiques disciplinaires, professionnelle et comparée de Bordeaux

Mots clés

Mots clés libres

Pédagogie universitaire

Epistémologie

Transposition didactique

Pedagogy of higher education

Didactic transposition

Epistemology

Résumé

La thèse porte sur les relations entre mathématiques et sciences physiques dans l'enseignement au premier cycle universitaire. Les frontières entre ces deux disciplines sont complexes, à la fois du point de vue des savoirs de référence, mais aussi d'un point de vue institutionnel, notamment au niveau des interactions entre les acteurs qui interviennent dans l'enseignement de ces deux disciplines à l'université. La problématique au cœur de ce projet de thèse sera alors : « Quelles articulations peut-on faire entre des savoirs mathématiques et physiques à enseigner, enseignés et appris à l'université, en prise d'appui sur l'épistémologie de ces savoirs ? » Une thématique commune aux deux disciplines a été retenue : celle des grandeurs comme un thème d'étude à la fois crucial et partagé dans le domaine des mathématiques et des sciences physiques. Les principaux objectifs du projet de thèse peuvent être déclinés comme ci-après: - Conduire une enquête épistémologique sur les savoirs de référence de l'une et l'autre des disciplines en lien avec la thématique des grandeurs - Conduire une étude sur la transposition de ces savoirs à enseigner, enseignés et appris au premier cycle universitaire. - Concevoir des expérimentations auprès d'étudiants et d'enseignants afin de confirmer ou infirmer des hypothèses que nous aurons élaborées à partir des études de la littérature menés auparavant. La méthode retenue est tout d'abord une étude épistémologique des savoirs de référence sur le thème des grandeurs dans les disciplines mathématiques et sciences physiques. L'étude de latransposition didactique des savoirs à enseigner, enseignés et appris se fera au sein de l'Université de Bordeaux, en prenant en compte les acteurs de tels enseignements en lien avec les mathématiques et la physique dans les deux cursus de licences (de mathématiques et de physiques), ainsi que les savoirs enseignés dans les cours magistraux et travaux dirigés. Sur la base de ces résultats d'enquête épistémologique, puis transpositive, des expérimentations seront conçues pour requestionner les hypothèses émises lors de ces analyses. Les résultats attendus sont d'une part la mise en évidence et la caractérisation des conditions et des contraintes liées à l'enseignement de savoirs partagés entre les deux disciplines sur les grandeurs, ainsi que la production de ressources (en prise d'appui sur l'ingénierie), donnant à voir ce que pourrait être un enseignement pluridisciplinaire innovant de ces savoirs.

The subject of this thesis is the interaction between mathematics and physics at university level. Theese two disciplines share common knowledge, but seem also to have crucial differences. The problematic will be 'Which articulations can be made between mathematical and physical knowledge at university level?'. A reference theme will be the study of magnitudes of both disciplines. We will make an epistemological study of the shared knowledge, study the didactic transposition in both disciplines to see the relations between them. Finally we will do a didactical engeneering combining both mathematics and physics to create a fruitful joint teaching module, at the University of Bordeaux.