Commentaires

Pendant ce thème, les élèves représentent pour la 2ème fois des forces. La première fois ils l’avaient fait pour la situation pierre-élastique, dans ce thème ils le font pour les phases du mouvement d’un médecine-ball. Ces deux situations ont déjà été analysées en termes d’interactions et représentées par des diagrammes système-interaction. Nous observons donc un passage des interactions aux forces, de la représentation du diagramme système-interactions à la représentation vectorielle des forces, de l’interprétation au niveau des objets/évènements à celle reliant objets/évènements et théorie/modèle, précisément le modèle de la force. Ce passage ne se fait pas de façon brutale mais progressive ; on n’observe pas une coupure entre interactions et forces mais un lien : les élèves ont devant leurs yeux l’activité analysée en termes d’interactions et doivent effectuer le passage des objets qui agissent sur le médecine-ball aux forces exercées sur lui et du diagramme système-interactions au schéma des forces. La facette contact est introduite implicitement lorsque les élèves interprètent la situation en termes de forces s’exerçant sur le médecine-ball. Elle précède dans ce thème les représentations.

Un contrat semble s’être installé dans la classe concernant la notation des forces, les élèves utilisent la notation standard donnée précédemment par le professeur « force exercée par X sur Y » et la notation « poids » n’est presque pas employée.

Le professeur essaie d’installer un deuxième contrat concernant la force exercée par l’air : il laisse aux élèves le choix de mettre cette force ou de la négliger mais leur demande d’être cohérent dans leur choix pour une situation donnée ; soit ils mettent cette force partout, dans toutes les phases du mouvement, soit ils la négligent partout.

Ce thème constitue une première approche du principe d’inertie. La dernière question de l’activité suscite chez les élèves des interprétations de la situation en termes de compensation ou non des forces. Cette interprétation semble facile quand les forces en jeu ont le même sens ; dans le cas contraire la classe fait des liens entre compensation et sens du mouvement et le professeur essaie quelquefois de la pousser à ajouter le critère de la variation de la vitesse. Cependant, le point de vue de la physique n’est pas donné par le professeur qui laisse les élèves s’appuyer sur leur intuition sans trancher et remets à plus tard le point de vue de la physique. C’est pourquoi nous n’avons pas codé des facettes même si certains liens ont été faits parce que nous supposons que du point de vue de la classe le sens conventionnel de la physique reliant force au mouvement et à la variation de la vitesse, n’a pas émergé.

Par rapport aux thèmes analysés précédemment, ce thème est le premier à mettre en jeu autant d’interprétations au niveau relationnel entre objets/évènements et théorie/modèle, du fait de la mise en œuvre du modèle des forces et de la question de compensation des forces en lien avec le mouvement (ses du mouvement et variation de la vitesse).