Le Linee di campo : cardine per la comprensione del concetto di campo

par Francesca Bradamante

Thèse de doctorat en Didactique des sciences physiques

Sous la direction de Laurence Viennot.

Soutenue en 2006

à Paris 7 en cotutelle avec l'Universita degli studi di Udine .


  • Résumé

    Ce travail de thèse se centre sur le concept de champ, en particulier sur les champs gravitationnel et magnétique et sur deux principales hypothèses de recherche : 1) la représentation des lignes de champ peut faciliter l'accès à une vision globale du champ (en rupture avec une vision locale dominante) et à une différenciation des divers champs par les formes des lignes; 2) la différenciation des champs polaires et dipolaires peut permettre d'identifier les propriétés spécifiques des divers types de champs. Deux enquêtes préliminaires au niveau de l'école primaire ont permis de développer des séquences d'enseignement concernant le champ magnétique à l'école primaire (9-10 ans) et secondaire (18-19 ans). A l'école primaire la représentation des deux champs à travers les lignes du champ est accessible à une bonne partie des enfants qui identifient les lignes de champ magnétique à des lignes d'orientation (et non "de force"), et différentient la forme des lignes de champ magnétique et gravitationnel mais ils ont des difficultés à retraduire cette différence de cartographie en terme de différence entre les actions des deux sources, tandis que l'obstacle "attraction dominante", relevé dans les études préliminaires, est largement surmonté. Au niveau de l'école secondaire, les élèves utilisent la forme des lignes des champs pour différentier les champs polaires et dipolaires. Les lignes de champ sont utilisées aussi pour identifier les analogies entre les champs. Les indications recueillies en cours de séquence comme lors d'un post test rendent crédible, dans ce contexte scolaire, l'adoption de l'approche proposée ici, et permettent d'orienter les recherches pour l'affiner.

  • Titre traduit

    Field lines : hinge for the comprehension of field concept


  • Résumé

    This thesis deals with the concept of a field, in particular magnetic and gravitational ones, and it is based on two principal research questions: 1) field lines representation can facilitate a more global vision of the field (opposed to the local one) and a differentiation of the different types of field by their maps, 2) the differentiation of polar and dipolar fields can allow students to identify the specific properties of different types of field. Two preliminary studies at primary school allow us to construct two teaching-learning sequences about magnetic field at primary (9-10 years old) and secondary (18-19 years old). At primary school field representation by field lines was accessible at a large part of children who where able to identify magnetic field lines with lines of orientation (and not of force) and to differentiate between the maps of the two fields (magnetic and gravitational), but they had some difficulties to pass from the difference between the maps to the difference of the action of the two sources, while the obstacle "attraction is dominant” founded in the preliminary researches, seemed solved. At secondary school students used the shape of field lines to differentiate polar and dipolar fields. Field lines was used also to identify the analogies between fields. The results of the analysis of the sequence and the post test in this school context seems to reveals that the approach proposed is fruitful.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (360 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 153 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2006) 029
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