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INTRODUCTION
Présentation des travaux
Les technologies de l'image constituent la
base de procédés didactiques pour toutes les disciplines d'enseignement. Mais pour les
disciplines scientifiques, et en particulier pour les sciences physiques, ces outils
informatiques peuvent être à la base de nouvelles activités d'investigation
scientifique : la caméra et l'appareil photographique, avec l'ordinateur auquel ils
sont connectés, permettent l'acquisition, l'analyse et la modélisation des résultats.
C'est dans ce sens que nous avons conduit des travaux durant plusieurs années, avec un
fil directeur qui pourrait se résumer dans l'expression : "avec des images,
faire de la physique d'abord".
Dans une première phase (dès 1988) nous
avons centré notre attention sur le domaine de la mécanique où l'utilisation de
chronophotographies ou de films, est évidemment adaptée à l'étude des mouvements. Nous
avons alors développé deux logiciels (Table et Image) permettant d'exploiter des documents papiers, des images
numériques fixes ou l'incrustation vidéo. Dans une seconde phase (de 1992 à 1995) nous
nous sommes intéressés aux promesses de l'image et du film numériques et avons cherché
à élargir le champ d'application à d'autres domaines comme l'optique. Une nouvelle
version du logiciel Image (Image II)a ainsi
été mise au point.
En articulation avec ce travail de conception
logicielle, notre recherche a porté sur l'identification des pratiques scientifiques
pouvant servir de référence dans une hypothèse de transposition (voir "savoirs de
référence didactiques"). Après la
référence à l'étude des mouvements de sportifs, nous avons recherché d'autres
utilisations de l'image dans les pratiques scientifiques des laboratoires. Nous avons
rassemblé ces informations - d'Etienne-Jules Marey à l'utilisation des CCD en
astrophysique -, dans une partie consacrée au passage de la recherche à la salle de classe.
Le travail de transposition visant la
construction d'activité pour les élèves ou les étudiants, une importante partie de
notre travail a porté sur l'expérimentation de séquences didactiques et l'étude de la
faisabilité de quelques activités. Parce que notre projet était bien de montrer que
l'image était source et moyen de travaux d'investigation scientifique cohérents (allant
de la mesure à la modélisation et mettant en uvre des moyens et méthodes
informatisés) nous avons regroupé dans une partie spécifique, des exemples de telles activités pour les
élèves, envisageables de la Terminale à
l'enseignement supérieur.
Ont participé aux
différents travaux
- Daniel BEAUFILS
- François-Marie BLONDEL
- Jean-Claude LE TOUZÉ
- Enseignants et chercheurs associés
- Alain GUILLON, Université Cergy-Pontoise, DidaScO
Bernard RICHOUX, lycée Corot, Savigny-sur-Orge (91)
Hélène RICHOUX, lycée Marcel Pagnol, Athis-Mons (91)
Cette liste sera complétée dès l'accord des
enseignants concernés.
Logiciels développés
Table :
logiciel pour létude de mouvements plans dans le champ de pesanteur.
Auteurs : Beaufils D., Le Touzé J.C. Édition : CNDP-INRP,
collection EXAO, Paris 1992.
Ce logiciel permet le dépouillement de chronophotographies grâce à une tablette à
numériser, et l'analyse des mouvements correspondants.
Image :
exploitation dimages numériques pour létude de mouvements.
Auteurs : Le Touzé J.C., Beaufils D., Fruitet J. Édition :
CNDP-INRP, collection EXAO, Paris 1993.
Ce logiciel a été réalisé pour exploiter des images numériques. Conçu en continuité
avec le précédent, il a permis d'explorer les nouvelles possibilités de confrontation
modèle/données ainsi rendues possibles.
Image II :
outils pour l'étude de mouvements d'objets. Auteurs :
Le Touzé J.C., Beaufils D., Lagoutte R. Édition : CNDP-INRP,
collection EXAO, Paris 1996.
Ce logiciel (sous Windows) permet l'étude cinématique et dynamique de mouvements
d'objets à partir d'images ou de séquences vidéo numérisées. Plus généralement, il
permet le relevé de coordonnées de points sur toute image numérisée ou sur papier
(utilisation d'une tablette à numériser).
Quelques références bibliographique
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physique d'abord. Actes des Troisièmes Journées informatique et pédagogie des
sciences physiques, Paris : UDP-INRP, p. 117-122.
- BEAUFILS, D. (1990). Mesurer sur limage, utilisation de techniques de
numérisation pour lenseignement de la physique. Actes des Quatrièmes Journées
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- BEAUFILS, D., BLONDEL, F.-M., LE TOUZÉ, J.-C. & GUILLON, A. (1994).
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- BEAUFILS, D., LE TOUZÉ, J.-C. (1993). Images et nouvelles technologies pour
l'enseignement de la physique. Bulletin de l'Union des physiciens, n°758,
p. 1343-1365.
- BEAUFILS, D., LE TOUZÉ, J.-C. (1996). Des images pour des activités
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- BEAUFILS, D., LE TOUZÉ, J.-C., BLONDEL, F.-M. (1994). Images as a basis for
computer modelling. Physics Education, n°29, p. 89-93.
- BEAUFILS, D., LE TOUZÉ, J.-C., BLONDEL, F.-M., RICHOUX, B. (1997). Images
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la physique, Paris : INRP, Documents et travaux de recherche en éducation,
n°27, 138 p.
- BEAUFILS, D., RICHOUX, H. (1996). Intégration de lordinateur outil
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138 p.
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- CASSANET, J. (1994). Utilisation pédagogique des images des satellites
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- CAZENOVE, J., MARTINOLLE, P., AYMERIC, P., MORAND, Y. (1994). Les capteurs CCD.
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n°762, p. 471-506.
- CNDP (1994). Les caméscopes. Les dossiers de l'ingénierie éducative,
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- CNDP (1995). Les images numériques. Les dossiers de l'ingénierie éducative,
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- CNRS (1991). Signaux et images. Le Courrier du CNRS, Dossiers scientifiques,
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- DUBOY, J., JUNQUA, A., LACOUTURE, P. (1994). Mécanique humaine, éléments d'une
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- DUBOY, J., JUNQUA, A., LEARD, M. (1988). Images, sport et mécanique. Actes des
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- DUREY, A. (1997). Physique pour les sciences du sport. Paris : Masson,
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- GONZALES, R.C., WINTZ, P. (1987). Digital image processing. Second Edition,
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- GRAHAM, G.R. (1991). Let's see it for real a new medium for an old message. Physics
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- MAREY, E.-J. (1984, 1987). Etienne-Jules Marey : [photographies]. Introd.,
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- SERRA, J. (1982). Image analysis and mathematical morphology. Academic Press.
- TOUMAZET, J. -J. (1990). Traitement de limage par lexemple.
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