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dimanche 19 novembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: Axe 3 - Balises des situations d'enseignement

Ressource 3: Balise E3 : expériences pour lesquelles l’écart avec la modélisation est réduit ou a été artificiellement réduit

 

Pour toutes ces expériences, ce qui est donné à voir (objets et événements) est aussi ce qui est pertinent pour la modélisation . Cela réduit artificiellement l’écart entre les objets-événements et les théories-modèles. Il y a quasiment bijection entre les deux.

On peut classer ces expériences en deux catégories.

- Les expériences utilisent du matériel conçu pour coller au plus près au modèle.

C’est par exemple le cas du dispositif Discoptic pour l’étude de la réflexion et de la réfraction où les flux de lumière et les angles pertinents sont matérialisés et mis en évidence. C’est aussi le cas de la cuve à ondes, de l’échelle de perroquet, des expériences avec mobiles autoporteurs ou des expériences permettant de visualiser le mouvement du centre d’inertie d’un projectile.

- Les expériences pérennes de l’enseignement

Sans utiliser réellement de matériel « fait pour », certaines expériences classiques de l’enseignement font également partie de cette catégorie. On les retrouve régulièrement dans les programmes successifs sans doute parce qu’elles collent de près aux modèles qui en rendent compte. C’est par exemple le cas de la chute libre, des mouvements sur plan incliné, du pendule simple (dans ce dernier cas, le dispositif peut être à peu près identique à la représentation que l’on a de son modèle).

Atout

L’atout essentiel de ces situations réside dans ce qui est leur raison d’être : insister sur ce qui est pertinent et masquer ce qui ne l’est pas. Cela peut être un avantage car ces expériences orientent la réflexion de l’élève et limitent ses tâtonnements aussi bien dans ce qu'il perçoit de l'expérience que dans les interprétations à partir du modèle. Cela peut donc faciliter l’appropriation du modèle.

Risques

1. Ces expériences peuvent créer des difficultés car elles mettent sur un même plan l’expérience et le modèle. Or, une condition d’un bon apprentissage de la physique et de la chimie consiste pour l’élève à bien différencier les deux mondes et à les mettre en relation lors de la modélisation. Cette juxtaposition voulue risque de l’inciter à retomber dans l’un de ses travers préjudiciables dont on voudrait justement qu’il sorte et qui consiste à confondre la situation matérielle et son interprétation. L’enseignant aura donc intérêt à se méfier de l’apparente simplicité qu’est censé apporter ce type d'expérience et à prendre le temps de bien distinguer les éléments du modèle des éléments de la situation matérielle. Cela exige souvent de prendre le temps d’expliquer les choix faits pour construire les dispositifs conçus pour coller au plus près au modèle. Faute de le faire, on court de nouveau le risque de présenter une physique ou une chimie arbitraires qui désorientent l’élève.

2. On peut surprendre l’élève en généralisant trop rapidement le résultat obtenu à partir d’une unique situation ad hoc. S’il est difficile d’échapper à cette généralisation, on peut au moins signaler à l’élève qu’il a raison de la trouver critiquable.

3. Justement parce qu’elles collent au modèle, ces situations laissent entier le travail de réinvestissement à d’autres situations. Le professeur doit prévoir que la difficulté des mises en relation entre expérience et modèle restera forte. Ce sera par exemple le cas quand il demandera à l’élève d’interpréter l’observation d’un objet au fond d’un récipient plein d’eau à partir des lois de Descartes simplement établies à l'aide du dispositif Discoptic. Le réinvestissement est difficile.

4. L’enseignant court le risque d’attribuer inconsciemment au dispositif ou à l’expérience les propriétés du modèle. Ce serait par exemple le cas du pendule simple dont on ferait mesurer la période en demandant aux élèves, sans plus de précautions, de mesurer la durée d’un grand nombre d’oscillations afin d’obtenir une mesure plus précise. Cela reviendrait à admettre a priori que les oscillations ont toutes la même durée, indépendamment de l’amplitude. Cela reviendrait à attribuer au dispositif réel une propriété du modèle.