Volume 28, juin 2006, pp. 33-54.


Analyse du raisonnement d’étudiants utilisant les concepts de base de l’électromagnétisme


Roja BAGHERI-CROSSON & Patrice VENTURINI

EA 3692, LEMME (DESEI)
Université Toulouse 3
bagheri@cict.fr
patrice.venturini@cict.fr

Résumé
De rares travaux en didactique de la physique portant sur l’électromagnétisme ont montré l’existence, chez les étudiants, de difficultés concernant la compréhension et l’utilisation du concept de champ magnétique et desconcepts associés. Afin de comprendre ces difficultés, nous avons étudié les raisonnements mis en oeuvre par des étudiants issus du DEUG sciences de la matière, lorsqu’ils mobilisent dans différentes situations les concepts de base de l’électromagnétisme, en nous référant à la théorie des champs conceptuels. Nous avons pu ainsi identifier les invariants opératoires utilisés et l’organisation de leurs conduites. Il apparaît que les étudiants interrogés sont très peu nombreux à contrôler la pertinence et la cohérence de leurs propos, que les invariants opératoires sont utilisés de manière non contextualisée et très souvent sans qu’un sens physique leur soit associé. Mots clés : électromagnétisme, champ magnétique, théorie des champs conceptuels, invariant opératoire, schème, enseignement universitaire.
Abstract
.Few works concerning the teaching of electromagnetism in physics class deal with a pupil’s difficulties in understanding and using magnetic fields and its associated concepts. In order to better comprehend these difficulties, the thought process of some undergraduate students was studied as they applied the basic “theory of conceptual fields” in electromagnetics in various situations. The study was thus able to identify certain “operational invariants” and student organizational behaviour and showed that few mastered either the pertinence or the coherence of their answers. Furthermore, the “operational invariants” were not adapted to a problem-solving situation and were often used without any relation to physics. Keywords : electromagnetism, magnetic field, theory of conceptual fields, operational invariants, scheme, magnetic field, university education.

Resumen
Los muy pocos trabajos en didáctica de las ciencias físicas que se relacionan con el electromagnetismo han mostrado que existen dificultades para los estudiantes en cuanto a la comprensión y a la utilización del concepto de campo magnético y otros conceptos asociados.Para entender esas dificul- tades hemos estudiado los razonamientos aplicados por estudiantes de segundo curso universitario de Ciencias de la Materia cuando mobilizan los conceptos de base del electromanetismo en diferentes situaciones y refirién- donos a la teoría de los campos conceptuales.De este modo hemos podido identificar los invariantes operatorios utilizados y la organización de sus pro- gresiones.Es patente que los estudiantes interrogados son muy pocos en controlar la pertinencia y la coherencia de sus respuestas y que utilizan los invariantes operatorios de modo no contextualizado y muy a menudo sin haberles asociado un sentido de ciencias físicas. Palabras clave :electromagnetismo, campo magnético, teoría de los cam- pos conceptuales, invariante operatorio, esquema, enseñanza universitaria.