Les concepts de la cinematique classique et relativiste et les representations graphiques, difficultes et enjeux didactiques pour l'enseignement et la formation

par Laurent Moutet

Projet de thèse en Histoire des sciences et des techniques

Sous la direction de Cécile De hosson et de Alain Kuzniak.

Thèses en préparation à Paris 7 depuis le 18-11-2010 .


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse est l'établissement d'une dialectique entre la notion de graphique (signification, emploi, difficultés) et les lois qui fondent la physique relativiste (invariance de la vitesse de la lumière, non-simultanéité des événements dans deux référentiels différents, notamment). d'une façon générale, nous interrogeons les passages et les allers-retours entre monde relativiste et sa représentation sous forme graphique. de manière plus spécifique, nous cherchons à déterminer dans quelle mesure l'utilisation des graphiques constitue une aide pour l'appropriation de lois par essence non-intuitives. pour cela, nous avons choisi d'élaborer une formation d'enseignants de mathématiques et de sciences physiques de lycée. cette formation vise à élaborer des outils communs d'enseignement dans lesquels seront associés représentations graphiques et concepts cinématiques. il s'agit de permettre aux enseignants de disciplines complémentaires de se construire une culture commune à partir de situations usuelles de l'enseignement scientifique, et de profiter des apports des représentations graphiques d'espace-temps pour approcher de manière originale les lois de la cinématique classique et relativiste. les stagiaires seront mis en situation de résoudre des problèmes de cinématique par la voie graphique (représentation de fonction d'espace-temps), ou d'exploiter des données graphiques en vue d'établir des lois de correspondance entre différentes grandeurs cinématiques (dans le cadre classique et relativiste). ceci permettra l'élaboration d'un scénario d'enseignement prenant en compte les difficultés des élèves dans le domaine de la physique classique et une ouverture vers les contenus d'enseignement universitaires par une approche originale des lois relativistes.


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