VI.4.2.2 Le besoin d'un modèle particulaire

Pour les raisons que nous venons de mentionner, une approche particulaire impliquant des représentations graphiques de ce qui se passe dans le milieu en présence d'un son nous semble indispensable pour :

• comprendre comment l'information sonore est transmise ;

• donner du sens au concept de longueur d'onde (ou au moins envisager sa compréhension dans de meilleures conditions).

Une fois un modèle particulaire élaboré en référence à ces deux objectifs principaux, le domaine de fonctionnement du modèle pourra être délimité.

De plus, dans ce domaine (la propagation des sons), quelques recherches (Arnaud, 1997 ; Robles, 1997 ; Foley, 1995) ont montré l'apport d'un modèle particulaire faisant appel à la représentation iconique, animé ou non, sur la compréhension du sujet.

Il reste alors à proposer des situations dont l'interprétation peut utiliser avantageusement un tel modèle. Or, le premier des objectifs visé (comprendre la transmission d'information) peut ne pas être suffisant pour susciter le besoin de modèle chez l'élève. Comme le suggèrent justement M.-G. Séré et M. Moppert (1989) à propos d'un modèle particulaire introduit en 6ème, il faut utiliser des situations rendant le niveau macroscopique insuffisamment interprétatif. Pour le sujet qui nous concerne, l'étude des conceptions ou des raisonnements d'élèves en situation (Arnaud, 1997) nous renseignent sur certains des phénomènes qui sont difficiles à interpréter par une analyse macroscopique et qui vont donc constituer de bonnes occasions expérimentales de susciter le passage à un niveau particulaire : pas de déplacement de matière, vitesse plus grande dans un liquide que dans un gaz, passage d'un milieu à un autre... Les activités expérimentales proposées à cet effet par le groupe SOC au début du TP n°2 sont les suivantes :

• expérience des tambourins (figure VI.4-5) : il est demandé d'expliquer ce qui se passe dans l'air pour que la petite boule en contact avec le tambourin 2 se mette à sauter quand on frappe le tambourin 1.

Figure VI.4-5 : expérience des tambourins

• expérience de la bougie : une bougie allumée est placée devant un haut-parleur et on demande d'observer le mouvement de la bougie, et de le comparer au mouvement de la membrane du haut-parleur.