Approche préconisée dans le programme français

Le programme français préconise de commencer par le travail d’une force en indiquant dans sa partie « contenu » les effets possibles d’une force dont le point d’application se déplace. Ensuite il prescrit d’étudier le travail d’une force constante, de donner l’expression du travail du poids. Les notions de travail moteur, travail résistant sont aussi indiquées. Cette première partie se termine par la notion de puissance du travail d’une ou de plusieurs forces.

Dans la deuxième partie, l’accent est mis sur un mode de transfert d’énergie entre systèmes : le travail. L’interprétation de la relation W_AB (P) = ∆ [(1/2)MV_G 2] de façon énergétique permet d’introduire l’énergie cinétique d’un solide en translation. Cette relation est généralisée à un solide soumis à diverses forces. Est ensuite étudiée, l’énergie potentielle d’un solide en interaction avec la Terre. Les transformations d’énergie potentielle en énergie cinétique sont abordées dans le cas de la chute libre. La notion d’énergie interne, qui regroupe tous les autres effets du travail reçu (déformations élastiques, élévation de température, changement d’état physico-chimiques) est étudiée.

Dans la troisième partie, le programme postule le principe de la conservation de l’énergie en ces termes : « A tout système dans un état donné, on peut associer une grandeur appelée « énergie ». Si l’énergie d’un système augmente ou diminue, c’est qu’il a reçu ou cédé de l’énergie, que ce soit par travail, par transfert thermique ou par rayonnement. » (BOEN, 1999, p. 189).

Ces deux programmes étudient donc le principe de conservation de l’énergie en utilisant des approches différentes.

En conclusion nous pouvons dire que les deux programmes enseignent les mêmes concepts que sont, l’énergie cinétique, l’énergie potentielle, le travail et les autres transferts d’énergie (thermique, rayonnement). Le programme français, après avoir étudié le travail, introduit la notion d’énergie cinétique par l’intermédiaire du travail du poids et de ∆ [(1/2)MV_G 2]. L’énergie potentielle de pesanteur est introduite indirectement par la variation de l’énergie cinétique d’un système qui est déplacé d’une position à une autre par un opérateur (le rôle de l’opérateur est de faire varier la vitesse du solide). L’énergie interne englobe tous les autres effets liés au travail reçu (déformation, élévation de température etc). Celui du Sénégal étudie successivement le travail, l’énergie cinétique, l’énergie potentielle et l’énergie mécanique.

De manière générale, l’approche utilisée est différente suivant le pays. Pour le Sénégal l’étude des phénomènes énergétiques se fait d’une façon distincte. Chaque concept est enseigné séparément mais en prenant soin d’établir sa relation avec d’autres à travers ce qu’il appelle des théorèmes : théorème de l’énergie cinétique, théorème de l’énergie potentielle, théorème de l’énergie mécanique, etc. Celui de la France privilégie le transfert entre systèmes, ce qui lui permet de qualifier, dès le début, le travail comme un transfert d’énergie et de le lier aux autres formes d’énergie (cinétique, potentielle).

L’organisation de l’enseignement se fait au Sénégal en cours magistraux ou TP-cours, travaux dirigés (TD) où toute la classe est présente, en TP où la classe est divisée en deux. Celui de la France est organisé en TP où la classe est divisée en deux et en cours théoriques où les autres activités se font avec toute la classe. Dans les horaires nous notons une dominance des cours magistraux dans le programme sénégalais, ainsi qu’en atteste le cas de la première où pratiquement 8 h de TP sont préconisées contre 57 h de cours théoriques. Et en France le programme demande 15 TP (30 heures) et 45 h consacrées aux activité avec toute le classe.