Grandeurs et mesures à l'école élémentaire

par Dominique Passelaigue Theys

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Michel Dusseau.

Soutenue le 09-12-2011

à Montpellier 2 , dans le cadre de Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2014) , en partenariat avec LIRDEF - Laboratoire interdisciplinaire de recherche en didactique, éducation et formation (laboratoire) .

Le jury était composé de Valérie Merle-Munier, Viviane Durand-guerrier, Cécile De hosson.

Les rapporteurs étaient Jean jacques Dupin, Jacques Toussaint.


  • Résumé

    Depuis 2002, dans un nouveau domaine des mathématiques intitulé « grandeurs et mesure », les auteurs des textes officiels proposent d'aborder les grandeurs au travers d'activités de comparaison directe, indirecte, en utilisant des étalons arbitraires avant d'introduire les unités conventionnelles et en puisant dans le réservoir d'activités que sont les sciences expérimentales.Ces injonctions ont été à l'origine de ce travail.Une analyse épistémologique des concepts nous a permis de montrer que la distinction« grandeur/mesure », présentée comme naturelle, est pertinente pour ce niveau d'enseignement.Nous avons cherché l'origine de la proposition des prescriptions officielles en étudiant les textes duprimaire de sciences et de mathématiques depuis 1923. Nous avons constaté un tournant décisif dans les programmes : à la suite de la réforme des mathématiques modernes, l'étude des grandeurs avant la mesure apparaît en sciences comme en mathématiques, s'appuyant sur les travaux des psychologues de l'époque. Cette étude dans les deux disciplines ne sera plus demandée jusqu'en 2002.Dans notre travail, nous avons mis en évidence une mauvaise maîtrise des concepts de « grandeur »et « mesure » ainsi qu'une conception erronée de « grandeur » chez les professeurs d'école. Certains d'entre eux sont par ailleurs réticents à adopter la démarche décrite dans les textes pour l'ensemble des grandeurs.Nous avons étudié l'impact des activités de comparaison avec l'utilisation d'étalons arbitraires sur la construction du concept de masse et sur le sens de la mesure, à l'aide de la mise en œuvre deux ingénieries comparatives en CE1. Nos résultats montrent que le niveau de conceptualisation des élèves, tel qu'il est évalué à l'aide de nos critères, est supérieur tant pour le sens de la grandeur que pour celui de la mesure, chez les élèves ayant vécu une séquence introduisant la masse à partir d'activités de comparaisons détachées du nombre.

  • Titre traduit

    Quantity and measurement in primary school


  • Résumé

    Since 2002, in a new domain of the mathematics entitled " quantity and measurement ", the authors ofthe curriculum suggest approaching the quantity through activities of direct, indirect comparison, byusing arbitrary standards measurement before introducing the conventional units and by drawing fromthe reservoir of activities that are the experimental sciences.These orders were at the origin of this work.An epistemological analysis of the concepts allowed us to show that the distinction "quantity/measurement", presented as natural, is relevant for this level of teaching.We looked for the origin of the curriculum's proposition by studying the texts of the primary schoolin sciences and mathematics since 1923. We noticed a decisive bend in the programs: following thereform of the modern mathematics, the study of quantity before measurement appears in sciences asin mathematics, leaning on the works of the contemporary psychologists. This study in both disciplineswill not be any more asked until 2002.In our work, we brought to light a bad control of the concepts of "quantity and "measurement " as wellas a misconception of "quantity" at the primary school teachers. Some of them are besides reluctantto adopt the approach described in curricula for all the quantities.We studied the impact of the comparison's activities with the use of arbitrary standards on theconstruction of the concept of mass and on the sense of moderation, by means of the implementationtwo comparative engineerings in 2nd year of primary school. Our results show that the level of pupil'sconceptualization, such as it is estimated by means of our criteria, is upper so much for the sense ofthe quantity than for that of the measure, at the pupils having lived a sequence introducing the massfrom comparison's activities out of the number.


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