Volume 11, décembre 1997, pp. 39-72.


Modèles et modélisation dans les séquences de travaux pratiques sur le haut-parleur en classe de seconde


Claude LUC, Alain DUREY

LIREST
ENS Cachan,
61 Avenue du Président Wilson
94235 Cachan, France.

Résumé

Cet article traite de l'analyse de neuf séquences de travaux pratiques de 90 minutes réalisées dans des classes de seconde de lycée. Les neuf classes et leurs professeurs sont différents. Le thème, imposé par le programme, est identique: le haut-parleur comme objet technique et son phénomène principe (la force électromagnétique de Laplace). Il ressort de cette analyse que les progressions sont organisées en étapes. Chaque étape comporte l'étude d'un système technique, modèle physique du haut-parleur, alimenté par un type de courant électrique. Dans toutes les séquences, l'essentiel du temps est consacré à l'établissement du modèle quantitatif F=k.i (linéarité entre la force de Laplace F, et l'intensité i du courant continu circulant dans le conducteur). Le temps consacré à l'interprétation du fonctionnement du haut-parleur est le plus souvent limité, voire inexistant. Dans les séquences où elle est présente, cette interprétation prend appui sur les relations analogiques existant entre les systèmes étudiés et leurs phénoménographies, et sur les simulations d'un système par un autre. Elle n'a jamais pris appui sur le modèle construit: F=k.i. Les professeurs ont ainsi privilégié l'étude du phénomène en courant continu à celle du haut-parleur fonctionnant en régime alternatif.

Mots clés : travaux pratiques, objet technique, phénomène physique, modélisation, explication.

Abstract

This article deals with the analysis of nine ninety-minute practicle works sequences carried out within fifth form's groups. Those nine classes and their teachers are different. The theme, imposed by the program, is the same: loudspeaker as a technical object and its principle phenomenon - Laplace's electromagnetic force -. It is deduced from this analysis that progressions are organized into steps. Each one is meant to the study of a technical system- loudspeaker physical model-powered by a type of electric current. In all the sequences, most of the time is devoted to the drawing up of the quantitative model F = k.i - linearity power strength of direct current within the conductor -. Time related to the interpretation of the working of the loudspeaker is usually limited, even non existent. When sequences comprise an interpretation , this one relies on: analog relations existing between studied systems and their phenomenographies, simulations of a system by one another. But it never relied on the drawn up model F = k.i. Hence the teachers have favored the study of the phenomenon working with direct current over the one working with alternating current.

Key words : practicle works, technical object, phenomenon physical, modelling, explanation.



Resumen

Este articulo trata de la análisis de nueve secuencias prácticas de 90 minutos realizadas en clases de secunda de institutos de secunda enseñanza. Las nueve clases y sus profesores están diferentes y el tema, impuesto por el programa, idéntico: el altavoz como objeto técnico y su fenómeno principio (la fuerza electromagnética de Laplace). Resalta de esta análisis que las progresiones están organizadas en etapas. Cada etapa compone el estudio de un sistema técnico, modelo físico del altavoz , alimentado por un tipo de corriente eléctrico. En todas estas secuencias, la mayor parte del tiempo está consagrada a la elaboración del modelo cuantitativo F = k.i (linearidad fuerza, intensidad del corriente continua en el conductor). El tiempo consagrado a la interpretación del funcionamiento del altavoz es las más de las veces limitado o inexistante. La interpretación se apoya sobre: las relaciones analógicas entre sistemas estudiados y sus fenomenografías, las simulaciones de un sistema por un otro. Nunca se apoya sobre el modelo cuantitativo establecido: F = k.i. Los profesores han dado preferencia al estudio del fenómeno en corriente continua y han dejado de lado el funcionamiento del altavo.

Palabras claves : prácticas, objeto técnico, fenómeno físico, modelización, explicación.