4.2.2. Force « de contact »

Nous avons choisi de différencier la force exercée par le sol des autres forces exercées par des objets en contact car les performances des élèves étaient notablement différentes. De plus, la confusion entre la Terre et le sol (que nous avons déjà évoquée dans l’analyse du test 2) donne au sol un statut particulier.

Si on regarde le taux de réussite aux questions mettant en jeu des forces « de contact » (à part le sol) :

• sur 4 questions (Exercice 1 : question 1 (caillou sur camion) ; Exercice 5 : homme sur caisse immobile, homme sur caisse mise en mouvement et camion sur voiture)), 289 élèves (sur 394, soit 73,4%) ont indiqué systématiquement les forces « de contact » (mis à part le sol) ; seul 1 élève n’a jamais indiqué ces forces.

Si on regarde le taux de réussite aux questions mettant en jeu la force exercée par le sol sur un objet immobile ou en mouvement sur le sol :

• sur 4 questions (Exercice 4 ; Exercice 5 : sol sur caisse immobile, sol sur caisse mise en mouvement et route sur voiture)), 228 élèves (sur 369 soit 61,8%) ont indiqué systématiquement la force exercée par le sol ; 40 élèves (soit 10,8%) n’ont jamais indiqué de force exercée par le sol (sur ces 4 situations).

Si on regarde les performances des élèves relatives à l’identification de la force exercée par le sol en fonction des classes, on remarque des différences de taux de réussite :

• Si, en moyenne, 61,8% des élèves ont indiqué systématiquement la force exercée par le sol, ce taux de réussite varie selon les classes de 8,7% (classe L) à 84,4% (classe C1) ;
• Si, en moyenne, 10,8% des élèves n’indiquent jamais cette force, ce taux varie de 0% (classes A2, C1, I) à 39,1% (classe L).

Même si on observe des différences de performances selon les classes, on voit donc que le taux de réussite est plus élevé pour l’identification des forces exercées par des objets en contact autres que le sol.

Parmi les élèves interviewés, certains ont des difficultés pour la force exercée par le sol. Arthur et Georgia semblent confondre la Terre et le sol dans certains cas :

‘« y a la force ben exercée par la glace sur le palet pour que qui l’empêche de s’enfoncer » (Arthur, exercice 4) ; « j’ai mis la force exercée par la Terre sur la caisse parce que ça l’empêche de s’enfoncer la caisse » (Arthur, exercice 5, colonne 1)’ ‘« c’est une force qui ben le sol il attire le palet vers le bas donc c’est vers le bas et puis dans les exercices qu’on a faits en physique c’est toujours vers le bas » « dans les exercices y avait toujours une force vers le bas » (Georgia, exercice 4)’

‘Voici au contraire un commentaire oral d’une bonne élève qui a systématiquement indiqué toutes les forces de contact correctement :’

‘« l’homme il exerce une force sur la caisse vu qu’il la pousse le sol vu qu’elle est posée dessus et puis ben la Terre vu que c’est tout le temps » (Claire, exercice 5, colonne 1)’

Le contenu des entretiens confirme que les élèves qui n’indiquaient pas la force exercée par le sol (ou lui donnaient des caractéristiques incorrectes) n’avaient pas compris la différence entre le sol et la Terre et les deux actions modélisées par la force exercée par le sol et la force exercée par la Terre. Il semble qu’au contraire les élèves qui indiquent systématiquement les forces de contact correctement aient bien compris à quoi correspondaient ces forces.