Thème n° 14 Expression du travail d’une force constante en déplacement rectiligne

Ce thème s’étale sur deux séances, la fin de la quatrième et le début de la cinquième (graphique 21). Au début de la cinquième séance, après quelques moments de gestion de la classe, l’enseignante revient sur certaines notions en guise de rappel : la variation, l’évolution et les changements de formes d’énergie stockée par un système isolé du point de vue énergétique, le travail d’une force constante sur un déplacement rectiligne dans le cas où les vecteurs force et déplacement ont même direction, la composante de la force qui contribue à l’expression du travail. Toutes ces notions sont vues durant la quatrième séance. Dans la cinquième séance, seule l’expression générale du travail d’une force constante en déplacement rectiligne est le nouveau savoir mis en jeu (tableau 35). Cette cinquième séance s’est faite en présence de tous les élèves.

Le but de ce cours magistral est de donner aux élèves l’expression mathématique du travail d’une force constante en déplacement.

Graphique 21. Visualisation d’une partie du thème 14 (Partie hachurée) dans la cinquième séance.

De haut en bas : Phase didactique (Introduction séance, introduction cours et rappels, cours magistral) ; Organisation de la classe (CE). Thème ; Gestion de la classe et Quatre sous-thèmes.

Tableau 35. Structuration du quatorzième thème. Classe 1

Thème N° 14 (Durée : 29 min) Expression du travail d’une force constante en déplacement rectiligne

Sous-thèmes

Org Cl

N° 43 Travail force constante : cas où vecteur force et vecteur déplacement ont même direction (Durée 9 min)

N° 44 Composante vecteur force qui contribue à l’expression du travail (Durée 6 min)

N° 39 Variation, évolution et changement de forme d’énergie stockée par un système (Durée 1 min)

N° 43 Travail force constante : cas où vecteur force et vecteur déplacement ont même direction (Durée 1 min)

N° 44 Composante vecteur force qui contribue à l’expression du travail (Durée 3 min)

N° 45 Expression générale du travail d’une force constante en déplacement rectiligne (Durée 6 min)

Toute la partie du thème se trouvant dans la quatrième séance s’est faite dans une phase de développement de cours magistral où l’enseignante dicte, écrit les expressions et dessine les schémas au tableau tout en les expliquant. A la fin de la séance, elle invite les élèves à se reporter à la page 97 de leur livre de physique. Elle utilise alors les schémas de ce livre (un wagonnet tiré sur des rails par une personne) pour expliquer la composante de la force qui contribue à l’expression du travail.

La majeure partie de ce thème dans la cinquième séance concerne des rappels. Ces derniers se font sous la direction de l’enseignante qui interroge les élèves, explique et prend des exemples sur l’expérience du lancer et réception du médecines-ball. La suite, où elle donne l’expression générale, se fait sous forme de dictée avec écriture au tableau de l’expression et des schémas.

Du point de vue de la topogenèse, l’avancée du savoir est totalement sous la responsabilité de l’enseignante.