Analyse thématique dans la classe 1.

La durée des bandes vidéo concernant la classe 1 est de 8 heures 36 minutes. Nous l’avons décomposée en 20 thèmes comme le montre le tableau 20. Le nombre de sous-thèmes que contient chacun de ces thèmes varie de 1 à 9 (graphique 13).

Pour analyser finement le savoir enseigné nous avons décidé de choisir quelques thèmes représentatifs de la classe du point de vue des phases didactiques, des types d’organisation de classe et des contenus du savoir enseigné.

Concernant les phases didactiques et l’organisation de la classe, rappelons que notre analyse a montré que la classe 1 utilisait plus d’activités et d’exercices que de développement de cours magistral, tandis que la classe 2 privilégie le cours magistral et les exercices. L’organisation de la classe était plus variée dans la classe 1 que dans la classe 2.

En ce qui concerne le contenu thématique, nous regroupons les vingt thèmes en quatre parties qui structurent le savoir.

La première partie porte sur le fonctionnement de la physique et les processus de modélisation, l’analyse des modes de transfert d’énergie à l’aide de chaîne énergétique. Elle regroupe les six premiers thèmes (de 1 à 6). Cette partie débute avec l’expérience de l’objet tiré sur une table horizontale par un moteur qui est alimenté par une pile et se termine par un exercice. Cet exercice utilise les transferts d’énergie par travail mécanique qui sont analysés du point de vue des interactions et met en jeu les représentations vectorielles des forces.

La deuxième partie porte sur les adjectifs qualifiant l’énergie du point de vue de la physique macroscopique et microscopique et dans la vie de tous les jours. Cette partie est introduite par la lecture d’un texte qui fait référence à la classification historique que les physiciens ont utilisée (thème 7). Elle se poursuit par l’étude des qualificatifs de l’énergie stockée par un système dans les mêmes domaines et se termine par la correction d’un exercice qui appartient, du point de vue du savoir, à la première partie. C’est un exercice qui a été donné en préparation à la maison (thème 9).

La troisième partie porte sur le transfert d’énergie par travail mécanique ; elle s’étend du thème 10 au thème 17. Cette partie débute avec la réalisation de l’expérience de lancer et de réception de médecines-ball de masses différentes. La majeure partie des thèmes de cette partie porte sur le transfert par travail mécanique. Les variations, les évolutions et les changements de formes d’énergie stockée par un système isolé du point de vue énergétique sont étudiés dans cette partie. Les formes d’énergie (cinétique et potentielle) sont aussi analysées dans cette partie.

Ces trois parties comportent des activités et des exercices avec quelques moments de cours magistraux surtout dans la troisième, avec le travail d’une force constante en déplacement rectiligne.

La quatrième partie porte sur la conservation de l’énergie. Elle débute avec une lecture de texte qui comporte les expressions de toutes les grandeurs étudiées : les expressions des énergies cinétique et potentielle, l’expression de l’énergie mécanique, de la conservation de l’énergie et les relations entre les variations des formes d’énergie (cinétique et potentielle de pesanteur), avec respectivement, la somme des travaux des forces et l’opposé du travail du poids. C’est un thème consacré à la lecture-explication de toutes ces expressions (thème 18). Les autres thèmes qui composent cette partie sont des exercices qui permettent à la classe d’appliquer le principe de conservation à diverses situations physiques (thèmes 19 et 20).

Nous allons étudier en détail quelques thèmes que nous considérons comme les plus représentatifs selon les critères suivants :

• les thèmes doivent refléter à la fois les phases didactiques et les organisations de classe que privilégie chaque classe ; aussi, les phases didactiques qui sont privilégiées sont les réalisations et corrections des activités ou des exercices où se retrouvent par ailleurs, tous les types d’organisation de classe,
• les quatre parties énumérées ci-dessus doivent être présentes dans l’échantillon ; le recours à des expériences, schémas ou textes, qui font partie des caractéristiques des classes, doit aussi être pris en compte dans l’échantillon.

Nous avons choisi 10 thèmes, ce choix est basé sur la représentativité en nombre 10 thèmes sur 20 et de la variété des phases didactiques et d’organisation de la classe. Les autres thèmes sont présentés en annexe 5.