Volume 3, avril 1994, pp. 27-42.


Une analogie pour comprendre l'approche statistique des incertitudes en première année d'Université


Marie-Geneviève SÉRÉ

DidaScO
Université Paris Xl
Centre Scientifique d'Orsay, Bât. 336
91405 Orsay cedex (France)

Résumé

Le travail présenté ici est une étude didactique d'une analogie qui a été utilisée au cours d'un enseignement de travaux pratiques destiné à introduire les étudiants de première année d'Université à l'approche statistique du traitement des mesures. L'appareil de Galton illustre le théorème central limite et met en scène, sous une forme visuelle simple à comprendre, une variable aléatoire qui suit une répartition de Gauss. Or, le résultat d'une mesure, au sein d'une série, peut également être considéré comme une variable aléatoire. C'est entre la variable aléatoire montrée par l'appareil de Galton et la variable aléatoire « mesure » qu'il y a analogie.

Par l'observation de séances de travaux pratiques comprenant un exposé sur l'appareil de Galton, nous recherchons des indices de compréhension et de reconnaissance des correspondances de l'analogie par les étudiants, puis nous cherchons à caractériser le fonctionnement de l'analogie.

Mots-clés : analogie, statistiques, mesurage, travaux pratiques, incertitude en physique.

Abstract

The paper presents a pedagogical study of an analogy which has been used during a sequence of laboratory work destined to introduce statistical error analysis to first year University students. Galton's apparatus illustrates the central limit theorem and exhibits, in a simple, visual way, a random variable which follows a Gaussian distribution. On the other hand, the result of a measurement, among a series of measurements, can also be considered as a random variable. There is an analogy between the random variable exhibited by Galton's apparatyus and the variable "measurement".

By means of the observation of didactic sequences including a talk about Galton's apparatus, we search for evidence on strudents' comprehension and recognition of the analogical correspondences. Then we try to characterize how the analogy works.

Key-words : analogy, statistics, measurement, laboratory work, uncertainty in physics.