EVALUATIONS DE CAPACITS EN SCIENCES PHYSIQUES ET MATHMATIQUES

EVALUATIONS DE CAPACITÉS EN SCIENCES PHYSIQUES ET MATHÉMATIQUES (GROUPE DE 20 ÉLÈVES, EN SPCL)

Les domaines sur lesquels ont porté les évaluations: • • Représentations graphiques et exploitation Utilisation des pourcentages Proportionnalité Travail littéral et formules

Représentations graphiques

Représentation graphique de fonctions Représenter une variable en fonction d’une autre

En mathématiques Aucune erreur

En sciences physiques La moitié des élèves représentent l’absorbance en abscisse

En mathématiques, les élèves utilisent de manière « automatique » un repère portant la variable x en abscisse et la variable y en ordonnée. Ils ne questionnent pas pour autant le système de représentation d’une grandeur en fonction d’une autre Pistes de travail commun : - Habituer les élèves à étiqueter les 2 axes - Manipuler en parallèle les expressions « y en fonction de x » et « y=f(x) » - En physique, faire le même travail par exemple U=f(I) pour U en fonction de I.

Représentation graphique de fonctions Lectures graphiques ; Résolution graphique d’équations, d’inéquations

En sciences physiques ; avec un contexte Peu d’erreurs, réponses sous la forme de phrases

En mathématiques; approche décontextualisée

- Le changement de cadre, la décontextualisation posent problème. Pistes : travail à mener en commun Partir de situations contextualisées en sciences physiques puis traduire avec des notations mathématiques

Utilisation des pourcentages

En mathématiques Une erreur En sciences physiques 9 élèves sur 20 n’ont pas traité la question ou ont mal répondu

Application du pourcentage 0, 055 % semble poser problème: contexte ou confusion coefficient multiplicateur et pourcentage? Pistes : - En mathématiques, varier le contextes d’utilisation des pourcentages - Penser à utiliser de faibles pourcentages en mathématiques (plus petits que 1)

Proportionnalité

En mathématiques - La plupart des élèves cherchent un coefficient multiplicateur entre les deux lignes - Une minorité utilise « le produit en croix » (sans les calculer tous) - Un élève pense à la représentation graphique « qui ne passera pas par l’origine » (1 er tableau) - Pas de raisonnement du type sur le 2ème tableau « si on double 17, on obtient 34 et si on double 42, on n’obtient pas 51 »

En sciences physiques

En sciences physiques

En sciences physiques

En sciences physiques

En sciences physiques

En mathématiques Les élèves convoquent peu la linéarité hors contexte La présentation sous forme de tableaux fige les procédures. En sciences physiques - Certains élèves peinent à renoncer à l’exactitude généralement de mise en mathématiques - d’autres envisagent une proportionnalité « approximative »

La notion de proportionnalité cache beaucoup d’implicites. En mathématiques, les situations étudiées y compris si elles relèvent de la mesure sont en général virtuelles et visent des valeurs exactes ce qui constitue un obstacle à la démarche de modélisation recherchée en sciences physiques.

Pistes : - En mathématiques, problématiser la modélisation d’une relation entre deux grandeurs par une fonction linéaire ( partir de relevés expérimentaux réels et envisager un modèle « proportionnel » ; et réciproquement, confronter un modèle réel admis à des résultats expérimentaux )

Pistes : En physique, tenir compte de l’incertitude de mesure donnée par le constructeur et s’appuyer sur une représentation tenant compte de ces incertitudes (barres d’ « erreurs » sur le tableur)

Travail littéral et formules

En mathématiques Expression d’une variable à isoler en fonction d’une autre: Difficulté à raisonner par opérations mathématiques à effectuer de chaque côté de l’égalité : Seuls deux élèves ont proposé :

En sciences physiques

Dans les deux disciplines, Difficultés des élèves à raisonner de manière littérale sans passer par des applications Numériques. Pistes : -Eviter les expressions du type « faire passer » - Privilégier dans les deux disciplines un travail sur la manipulation des propriétés relatives à la conservation de l’égalité