N° 47, 2008 :
Mesure et instrumentation dans l'enseignement scientifique


MAISCH, Clément NEY, Muriel BALACHEFF, Nicolas

[Article] Quelle est l'influence du contexte sur les raisonnements d'étudiants sur la mesure en physique ?
p. 43-70


Dans cette étude, nous nous sommes intéressés à l’étape d’élaboration d’un protocole de mesure par les étudiants. Nous avons analysé les raisonnements des étudiants à partir des productions écrites recueillies dans trois types de situation : (1) un questionnaire lié à l’élaboration de protocole donné en TD, (2) l’élaboration d’un protocole en TP et (3) l’évaluation d’un protocole proposé en TP. Nous avons adapté les méthodologies développées dans différentes études antérieures sur les raisonnements d’étudiants sur la mesure à nos trois situations et obtenu un nouvel outil de classement. Cet outil a permis de classer les stratégies des étudiants en trois types de raisonnement : un raisonnement point (pour l’étudiant, il existe une vraie valeur qui peut être obtenue à l’aide d’une seule lecture) ; un raisonnement mixte (l’étudiant cherche à obtenir une mesure de la grandeur qui soit la plus proche possible d’une valeur de référence) ; un raisonnement ensemble (l’étudiant représente la quantité mesurée à l’aide d’une valeur et d’une indication de l’incertitude liée à cette valeur). De plus, nous avons mis en évidence que les raisonnements mobilisés par chaque étudiant dans les situations de TP (2) et (3) semblent liés, alors que ces mêmes raisonnements sont indépendants de ceux utilisés dans la situation (1).


En este estudio, nos hemos interesado por la etapa de elaboración de un protocolo de medición por los estudiantes. Hemos analizado los razonamientos de los estudiantes a partir de producciones escritas recogidas en tres tipos de situación: (1) un cuestionario vinculado con la elaboración del protocolo dado en clase práctica asistida, (2) la elaboración de un protocolo en prácticas y (3) la elaboración de un protocolo propuesto en prácticas. Hemos adaptado las metodologías desarrolladas en diferentes estudios sobre la medición, a nuestras tres situaciones y obtenido un nuevo instrumento de clasificación Este instrumento ha permitido clasificar las estrategias de los estudiantes en 3 tipos de razonamiento: (i) un razonamiento “Punto”: para el estudiante existe un valor de verdad que puede ser obtenido con una única lectura. (ii) un razonamiento “Mixto”: el estudiante intenta obtener una medida de la magnitud que sea lo más cercana posible a un valor de referencia. (iii) un razonamiento “Conjunto”: el estudiante representa la cantidad medida por un valor y por una indicación de la incertidumbre vinculada a dicho valor. Hemos puesto en evidencia el carácter situado de tales razonamientos y hemos demostrado que dependen del contexto. Además hemos puesto en evidencia que los razonamientos movilizados por cada estudiante en situación de prácticas (2) y (3) están relacionados mientras que los razonamientos movilizados en las ­situaciones (1) y (2) parecen independientes.


Through the use of written work produced in three distinct situations, this study looks at the steps students go through during measuring exercises and the reasoning behind their decisions. Methods used in previous studies concerning how students reason during such exercises were consulted and applied to the 3 following situations used in this study. A questionnaire linked to the carrying out of an experiment in a tutorial, The carrying out of an experiment in laboratory work, An experiment during laboratory work which was graded. Three types of student strategies were discerned. Point reasoning: in the students eyes there is a true value which can be measured after only one reading, Mixed reasoning: the student seeks to take a reading which is closest to a reference value. Global reasoning: the student understands the reading based on a value and an uncertainty factor linked to the value. What comes to the fore is the link between situation and reasoning and their contingence on context. Furthermore, the reasoning adapted by each student in the laboratory in situations 2 and 3 appear related whilst those applied in situations 1 and 2 appear to be mutually exclusive.


In dieser Untersuchung haben wir uns für die Ausarbeitung eines von den Studenten durchgeführten Messprotokolls interessiert. Wir haben die Schlussfolgerungen ­der Studenten ausgehend von schriftlichen Arbeiten analysiert, die wir in drei ­verschiedenen Situationen erhalten hatten: (1) ein Fragebogen zur Ausarbeitung eines Protokolls bei Übungsarbeiten (2) Ausarbeitung eines Protokolls bei praktischen Übungen (3) und Benotung eines bei praktischen Übungen vorgeschlagenen Protokolls. Wir haben die methologischen Vorgehensweisen, die in verschiedenen vorhergehenden Untersuchungen über die Schlussfolgerungen der Studenten entwickelt worden waren, an die drei Situationen angepasst und ein neues Klassifizierungswerkzeug erhalten. (i) reine Schlussfolgerung: für den Studenten gibt es einen reellen Wert, der anhand einer einzigen Lektüre erhalten werden kann (ii) gemischte Schlussfolgerung: der Student versucht eine Größenmessung zu erhalten, die so nah wie möglich an einem Grenzwert liegt (iii) Gesamtschlussfolgerung: der Student stellt eine gemessene Menge mithilfe eines Wertes und einer an diesen Wert gebundenen Messunsicherheit dar. Wir haben die Art dieser in einer bestimmten Situation gezogenen Schlussfolgerungen hervorgehoben und gezeigt, dass sie tatsächlich vom Kontext abhängen. Außerdem haben wir hervorgehoben, dass die von dem jeweiligen Studenten angewandten Überlegungen in den Situationen (2) und (3) in einem Zusammenhang stehen, während die Überlegungen der Situationen (1) und (2) unabhängig zu sein scheinen.