5.1. Actions/Forces de contact

La première introduction des forces/actions dans cette classe et surtout les forces de contact, n’est pas faite à travers le contact entre les objets mais à travers les effets des forces. Afin d’affirmer si un objet exerce une force sur un autre, on regarde s’il le met en mouvement ou s’il modifie son mouvement ou sa forme et non pas s’il est en contact avec lui. C’est ainsi que la force est introduite, par ses effets, à travers une monstration que le professeur fait en classe, et bien que le contact observé et senti soit à la base de cette monstration et que le moment de contact soit celui à partir duquel les effets sont produits, il n’est pas du tout évoqué par le professeur. Le principe des actions réciproques est de même introduit par une monstration. Ainsi les effets d’une force et le principe des actions réciproques sont introduits par des monstrations à partir de situations matérielles mettant en jeu des descriptions et des interprétations pour être ensuite définis et généralisés par le professeur.

Deux genres d’interaction sont ensuite définis par le professeur, les interactions de contact et à distance. L’interaction à distance est définie par trois genres, électrique, magnétique et gravitationnelle ; des exemples d’interactions à distance sont donnés par les élèves et des nominations sont données à ces exemples. Un exemple est de même donné pour l’interaction de contact mettant ainsi en jeu de façon implicite la facette action concernant le contact ; le lien entre contact et action n’est donc pas explicité et l’interaction de contact n’est pas définie. Les forces restent repérables par leurs effets, même lors de la modélisation de l’action par une force et la monstration de la procédure de représentation d’une force. Ce n’est que quand le professeur fait la monstration de la procédure pour faire l’inventaire des forces que le lien entre contact et force de contact est explicité pour la première fois par le professeur et que la facette force concernant le contact est introduite explicitement par une interprétation au niveau relationnel entre objets/évènements et théorie/modèle d’une situation matérielle (boule accroché à un fil) sans toutefois être institutionnalisée. Le professeur justifie également dans cette monstration le fait que la force exercée par la Terre soit une force à distance : le contact n’est pas nécessaire pour que cette force s’exerce. Cette monstration de procédure constitue comme un algorithme que les élèves peuvent appliquer à chaque fois pour repérer les forces qui s’exercent sur un objet : repérer les forces à distance d’abord et pour cela regarder si une ou plus des trois forces à distance s’exercent sur l’objet et ensuite repérer les forces de contact et la façon de le faire n’est pas institutionnalisée par le professeur, parfois il le faisait en regardant les effets de la force et pendant cette procédure en regardant s’il y a contact. Le lien entre contact et force devient après cette monstration, implicite au bilan des forces ; à chaque fois qu’une force de contact est listée dans le bilan des forces, la facette contact est implicitement mise en jeu. Le professeur a eu plusieurs opportunités de l’expliciter face à des erreurs faites par les élèves mais ne l’a pas fait. Cependant, lors de l’interprétation de la situation pierre-élastique, bien que le fil soit toujours en contact avec la pierre, le professeur considère qu’il n’exerce pas une force sur celle-ci quand il n’est plus tendu ; à ce stade il n’est pas clair s’il faut regarder s’il y a contact pour qu’il y ait force ou s’il faut voir s’il y a un effet pour considérer qu’il y a une force : le professeur n’explicite pas la démarche à suivre aux élèves.

Il existe une certaine continuité dans l’utilisation des facettes relatives à ce concept de contact, elles se trouvent étalées sur une bonne partie des thèmes de la séquence.