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Quatrièmes rencontres de l'ARDIST


Simulation en mécanique au lycée : activités sur modèles pour les élèves

Identifiant : 72

Auteur : RICHOUX Hélène.
Mots clefs : Didactique, Mécanique, Modèle, Physique, Simulation.

Résumé :

La simulation sur ordinateur est aujourd'hui proposée comme support d'activités dans le cadre de l'enseignement scientifique des classes de lycée. L'une des hypothèses est que, la simulation reposant nécessairement sur la mise en fonctionnement d'un modèle, toute activité d'investigation se situe donc nécessairement dans le domaine "théorique". La seconde hypothèse est que la mise à disposition de représentations multiples et manipulables constitue une aide à l'investigation, et ce dans le cadre d'une activité bien ciblée. Dans le travail que nous présentons ici, nous avons cherché à savoir, d'une part, si l'environnement de simulation favorise chez les élèves la mobilisation des connaissances de physique dans la résolution d'un problème classique et d'autre part, comment ils exploitent les représentations et les possibilités de manipulation du modèle. En amont, la première tâche étant la préparation même des séances, nous montrons d'abord comment les choix relatifs à la place du modèle, aux activités de prévision/confrontation et à la prise en compte des représentations sémiotiques ont guidé l'élaboration des activités que nous avons ensuite expérimentées. Ensuite nous présentons la méthodologie fondée notamment sur l'enregistrement vidéo et le séquençage des actions des élèves. Nous nous appuyons pour cela sur deux situations qui, bien que portant sur un même domaine (la mécanique newtonienne) diffèrent à la fois dans la présentation de l'activité, le niveau d'enseignement et les modalités de recueil de données. Nous rapportons ensuite les premiers résultats des observations et analyses qui font d'ores et déjà apparaître des points qui nous paraissent être des indicateurs importants. En particulier, nous soulignons ici le basculement possible vers un cadre de rationalité familier - et donc la mise en œuvre de raisonnements et conceptions "spontanés" - en dépit d'un environnement et d'un questionnement pourtant explicitement théoriques, soit le passage à un cadre de rationalité mathématique pouvant occulter le raisonnement physicien. Nos constatations viennent ainsi renforcer l'hypothèse de l'importance des représentations et "mises en scène" utilisées dans les simulations.







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