Volume 12, juin 1998, pp. 9-38.


Charges et champs électriques : difficultés et éléments de stratégie pédagogique en Mathématiques Spéciales Technologiques

Charges and electric fields : difficulties and teaching strategies in «Mathématiques Spéciales Technologiques»


Sylvie RAINSON, Laurence VIENNOT

Laboratoire de Didactique de la Physique dans l'Enseignement Supérieur
Université Denis Diderot, Case 7021
2 place Jussieu
75251 Paris cedex 05, France

Résumé

Cet article décrit une séquence d'enseignement visant à guider des étudiants de Mathématiques Spéciales Technologiques dans la construction des concepts de charge et de champ électriques. Il expose d'abord une analyse du contenu de la cible conceptuelle et un résumé des principaux résultats d'une enquête préliminaire sur les difficultés communes dans ce domaine. La description de la séquence, expérimentée cinq ans de suite en deux versions successives, est suivie d'un exposé de la méthode utilisée pour l'évaluation – des «profils conceptuels de groupe» – et des résultats ainsi obtenus. Une discussion sur les approches adoptées dans la séquence et dans l'évaluation termine l'article.

Mots clés : champ électrique, modes de raisonnements, séquence d'enseignement, profils conceptuels, didactique de la physique.

Abstract

This paper describes a teaching sequence of the «guided construction» type, dealing with electric charge and field. Two versions of this sequence were successively implemented at college level in an institutional framework subject to severe constraints : «Classe de Mathématiques Spéciales Technologiques», in France. A content analysis of the conceptual target and the main results of an investigation of common ways of reasoning are discussed. The evaluation method, using «group conceptual profiles», is explained and illustrated with the main findings. A discussion of the approache adopted in the teaching sequence and in the evaluation ends the paper.

Key words : electric field, ways of reasoning, teaching sequence, conceptual profile, didactics of physics.



Resumen

Este artículo describe una secuencia de enseñanza dedicada a guíar a los estudiantes de « Mathématiques Spéciales Technologiques » (sistema francés) en la elaboración de los conceptos de carga y de campo eléctrico. Expone primero un análisis del contenido del objectivo conceptual y un resúmen de los principales resultados de una encuesta previa sobre las dificultades comunes en este campo. La descripción de la secuencia experimentada cinco años seguidos en dos versiones sucesivas precede una ponencia sobre el método de valoración – de los perfiles conceptuales por grupo – y de los resultados así logrados. Una discusión sobre los métodos utilizados en la secuencia y en la valoración rematan el artículo.

Palabras claves : campo eléctrico, modo de razonamiento, secuencias de enseñanza, perfiles conceptuales, didáctica de la ciencia física.