Les conceptions et les difficultés des étudiants concernant l'électrocinétique en courant alternatif : essai de remédiation en utilisant la simulation modélisante

par Jalel Saadi

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Françoise Khantine-Langlois.

Soutenue en 2003

à Lyon 1 .


  • Résumé

    Le courant alternatif et le courant continu ont des effets semblables (allumage, chauffage) et ne sont pas distingués dans le référent quotidien. Mais leurs propriétés physiques d'une part et leurs traitements formels d'autre part sont différents. Ne disposant que de très peu de références sur l'étude des conceptions en courant alternatif, nous avons exploré plusieurs pistes en parallèle. Nous avons commencé par une analyse historique dans laquelle nous avons mis l'accent sur l'apport de Charles Proteus Steinmetz et sa méthode géométrique pour la résolution de problème de circuit en courant alternatif. Cette analyse a été complétée par une analyse des programmes et des manuels tunisiens et français. Cette dernière nous a révélé un certain nombre de lacunes qui risquent de renforcer chez les apprenants l'idée de l'identité de ces deux phénomènes. Les résultats de ces analyses nous ont permis d'élaborer un questionnaire pour voir si nous retrouvions effectivement ces problèmes chez les apprenants. L'analyse de leurs réponses a confirmé la confusion qu'ils se font des deux types de courant au niveau de la description phénoménologique et au niveau du formalisme utilisé. En particulier, les étudiants ont beaucoup de peine à donner du sens aux grandeurs et concepts spécifiques du courant alternatif (fréquence, impédance, déphasage, grandeurs instantanées, efficaces et maximales). A l'issu des résultats obtenus, nous avons choisi d'élaborer un projet de remédiation basé essentiellement sur les simulations modélisantes, dans lequel nous proposons successivement un modèle de la conduction électronique dans ses deux modes et une étude des circuits simples en courant alternatif en utilisant les vecteurs tournants.


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Informations

  • Détails : 329 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 115 réf. bibliogr.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2003/99bis
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