Thèse soutenue

Grandeurs et mesures à l'école élémentaire

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Auteur / Autrice : Dominique Passelaigue Theys
Direction : Jean-Michel Dusseau
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 09/12/2011
Etablissement(s) : Montpellier 2
Ecole(s) doctorale(s) : Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2014)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIRDEF - Laboratoire interdisciplinaire de recherche en didactique, éducation et formation
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Valérie Merle-Munier, Viviane Durand-guerrier, Cécile De hosson
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean jacques Dupin, Jacques Toussaint

Résumé

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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.