3.4 La situation 2, une interprétation impossible sans le modèle matérialisé ?

L’idée sous-jacente à la construction de cette situation 2 (foyer principal image) était de poser aux élèves un problème dans le champ expérimental dont ils ne pourraient pas produire la solution sans passage par le modèle matérialisé.

Le problème posé était de prévoir comment rendre le faisceau émergent convergent en un seul point. Dans les activités demandées aux élèves ce problème est explicitement lié à la qualité de l’image obtenue ; il est ainsi légitimé pour les élèves et pertinent pour l’apprentissage du concept d’image. Cette qualité de l’image obtenue suppose que l’image d’une étoile soit ponctuelle sur la pellicule photographique, pour ne pas se confondre avec les images des étoiles proches. La solution est d’éliminer les rayons les plus éloignés de l’axe optique, parce que ce sont ces rayons qui ne convergent pas bien et provoquent l’aberration géométrique. En vertu de l’hypothèse mentionnée plus haut que le passage du rayon au faisceau (et inversement) est difficile, il était prévisible que les élèves auraient des difficultés à identifier la responsabilité de ces rayons extérieurs dans le phénomène qu’on leur demandait de faire disparaître, et que le modèle matérialisé les y aiderait.