2.2.3 Comment la représentation dynamique a-t-elle aidé les étudiants à combler le fossé entre rayon et faisceau ?

Une de nos hypothèses de construction de la séquence était la suivante : une forme que peut prendre dans le contexte de la formation des images optiques la difficulté à établir une relation entre monde des théories/modèles et monde des objets/événements est passage entre rayon (élément du modèle) et le faisceau (qui se rapproche plus de la réalité perçue). Un certain nombre d’activités de la séquence ont été mises en scène spécialement pour dépasser cet obstacle. Il est donc intéressant de chercher dans l’activité des élèves la trace de ces activités et des indicateurs de la difficulté susdite.

Lors de l’étape s5-2-8, l’enseignant a quelque peu du mal à faire énoncer aux élèves qu’il y a une différence entre le rayon représenté sur le fichier et le faisceau qu’il a dessiné au tableau. Les réactions d’Emmanuel sont assez éclairantes sur ce point : il commence par dire ‘« il n’y a pas le symétrique c’est tout »,’ indiquant par là, à notre avis, qu’un faisceau est pour lui valablement représenté par ses rayons extrêmes, qui dans la plupart des schémas classiques sont effectivement symétriques par rapport à l’axe optique ; il manifeste un peu de mauvaise humeur quand l’enseignant demande à tous les élèves de tracer le faisceau, car il trouve sans doute qu’il a déjà fait plusieurs fois cette manipulation et qu’elle est inutile ; quand Adeline trace un certain nombre de rayons, les indications d’Emmanuel reprennent cette idée de symétrie par rapport à l’axe (étape s5-2-9 int. 303) ; l’enseignant reprend ses explications à l’intention spécialement d’Emmanuel, et celui-ci reconnaît qu’il n’avait pas ’compris’ (int. 5/315 à 321).

On peut cependant faire remarquer que ce type de représentation du faisceau est celui utilisé par la séquence elle-même dans la situation 14 (sur l’oeil), où seuls les rayons limitant le faisceau sont tracés.

Force nous est de reconnaître que nous avons trouvé peu d’indications sur les difficultés des élèves portant sur ce point particulier du passage du rayon au faisceau. Une interprétation de ce fait, assez naturelle, est à notre avis que la construction spécifique de la séquence pour dépasser cet obstacle a trop bien atteint son but : la difficulté est devenue transparente aux élèves, ne leur a plus posé problème.