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Difficultés conceptuelles relatives à la construction d’une image virtuelle et impact d’un atelier java d’optique géométrique (AJOG) sur les productions des élèves

Conceptual difficulties related to the virtual image construction and the impact of using java software of geometrical optics (JSGO) on the student’s productions
Abderrahmane Ouazzani Touhami, Nadia Benjelloun, Mohammed Alami et Haddou Aouni
p. 187-210

Résumés

Cette recherche s’articule autour de deux axes. Le premier, porte sur l’identification des difficultés conceptuelles relatives à la construction d’une image virtuelle. Le second, concerne l’évaluation de l’impact de l’utilisation d’un atelier java d’optique géométrique (AJOG) sur les productions des élèves de la 1re année du baccalauréat (2e année du lycée). Nous avons élaboré des tests mettant en jeu des exercices clairement conçus en référence à la construction de l’image virtuelle, dans le cadre des conditions de Gauss. Chaque test est constitué de deux types de sous-tests : un sous-test basé sur une situation « simple » (1re variante), et un sous-test où une difficulté a été intentionnellement introduite (2e variante). Pour évaluer la compréhension que les participants construisent de la notion d’image virtuelle, nous avons réalisé deux expérimentations. Ces dernières ont révélé l’existence de difficultés d’ordre conceptuel. Ainsi, la construction des images virtuelles correspondant aux sous-tests de la 2e variante a indiqué qu’environ 41 % des élèves rencontrent la difficulté conceptuelle associée au tracé du prolongement du rayon de construction. Les résultats ont montré que cette utilisation d’AJOG a rendu les réponses des participants plus cohérentes, dans le sens des constructions correctes, que celles obtenues en utilisant la méthode traditionnelle de la construction géométrique (papier-crayon).

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Extrait du texte

Ce document sera publié en ligne en texte intégral en décembre 2018.

Plan

1. Introduction et problématique
2. Cadre de la recherche
2.1. Description des tests et du corpus des participants
2.2. Description de l’atelier java d’optique géométrique AJOG
2.3. Propriétés de l’AJOG
3. Déroulement des expérimentations
3.1. Première expérimentation
3.1.1. Contexte
3.1.2. Protocole expérimental
Phase de préparation
Phase de réalisation
3.2. Deuxième expérimentation
4. Résultats de la première expérimentation
4.1. Étude statistique
4.2. Étude des difficultés conceptuelles
4.3. Étude des perceptions des participants du GE à propos de l’usage de l’AJOG
5. Résultats de la deuxième expérimentation
5.1. Étude de la différence entre les résultats du pré-test et ceux du post-test
6. Conclusion et perspectives

Aperçu du texte

1. Introduction et problématique

L’optique géométrique permet d’expliquer, d’une manière simplifiée mais suffisante, presque toutes les questions relatives à la formation des images et de la vision. Cependant l’explication de certains phénomènes doit faire appel à d’autres méthodes (c’est le cas de la netteté des images).

Dans un premier temps, les recherches menées sur les représentations et les conceptions des apprenants en optique géométrique ont montré que cette discipline, malgré l’apparence d’une théorie relativement simple, pose des obstacles d’appropriation de certaines notions.

Fawaz et Viennot (1986) ont mené, à travers l’étude du schéma de Kepler (ce schéma est basé, pour la construction du point-image, sur l’utilisation, d’au moins, de deux rayons de construction partant du même point-objet), une exploration sur les difficultés conceptuelles des élèves de la première année au Liban. Les résultats ont montré que « les élèves rencontrent des difficultés lors du passage du dis...

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Pour citer cet article

Référence papier

Abderrahmane Ouazzani Touhami, Nadia Benjelloun, Mohammed Alami et Haddou Aouni, « Difficultés conceptuelles relatives à la construction d’une image virtuelle et impact d’un atelier java d’optique géométrique (AJOG) sur les productions des élèves », RDST, 14 | 2016, 187-210.

Référence électronique

Abderrahmane Ouazzani Touhami, Nadia Benjelloun, Mohammed Alami et Haddou Aouni, « Difficultés conceptuelles relatives à la construction d’une image virtuelle et impact d’un atelier java d’optique géométrique (AJOG) sur les productions des élèves », RDST [En ligne], 14 | 2016, mis en ligne le 31 décembre 2018, consulté le 21 juillet 2017. URL : http://rdst.revues.org/1446 ; DOI : 10.4000/rdst.1446

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Auteurs

Abderrahmane Ouazzani Touhami

Université Sidi Mohammed Ben Abdellah, USMBA, faculté des sciences Dhar El Mahraz, FSDM- Fès (Maroc) ; Laboratoire LIRDIST

Nadia Benjelloun

Université Sidi Mohammed Ben Abdellah, USMBA, faculté des sciences Dhar El Mahraz, FSDM-Fès (Maroc), Laboratoire LIRDIST

Mohammed Alami

Université Sidi Mohammed Ben Abdellah, USMBA, faculté des sciences Dhar El Mahraz, FSDM- Fès (Maroc), laboratoire LIRDIST

Haddou Aouni

Université Sidi Mohammed Ben Abdellah, USMBA, faculté des sciences Dhar El Mahraz, FSDM- Fès (Maroc), laboratoire LIRDIST

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Droits d’auteur

© Éditions de l’École normale supérieure de Lyon

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