Que comprennent nos étudiants de la mécanique Newtonienne ?

Jean-Francois Parmentier (1) , Lamine Brahim (2)

1 IRES - Institut de Recherche pour l’Enseignement des Sciences de Toulouse
2 IRAP - Institut de recherche en astrophysique et planétologie

I throw a ball straight up. What are the forces acting on the ball while it goes up ? This question, which seems easy for a physics teacher, is difficult for our students. A large part of them answers «a large upward force and a small downward one». They argue that if it goes up, it's because a force raises the ball upward. In the 80's, international research studies have shown that students possess misconceptions in mechanics hat interfere with what we want to teach them. This paper presents a snapshot of what our students are thinking at various level of qualifications, in the french education system. The Force Concept Inventory was used as a probe and results are presented for 9 institutions (1 236 students), from L1 to L3, in public university, in «IUT» and in «école d’ingénieurs». An alarming report is made for our institutions, because a large number of students get their diploma despite they do not master Newtonian mechanics.

Je jette une balle vers le haut. Quelle(s) force(s) s'exerce(nt) sur elle quand elle est en train de monter ? Cette question, d'apparence très simple pour un enseignant en physique, n’est en fait pas évidente pour nos étudiants. En effet, une très grande partie d'entre eux répondent «une grande force vers le haut et une petite vers le bas». Car si elle monte, disent-ils, c'est bien qu'il y a une force qui la fait monter. Depuis les années 80, la recherche internationale a montré la présence dominante chez nos étudiants de fausses conceptions de la mécanique qui vont à l'encontre de nos enseignements. Cet article présente un état des lieux actuel de ce que croient nos étudiants à différents niveaux d'études. Le Force Concept Inventory a été utilisé comme outil d'analyse et les résultats sont présentés pour 9 formations (1 236 étudiants), allant du niveau L1 au niveau L3, à l'université, en IUT et en école d'ingénieurs. Cette étude établit un constat alarmant pour nos institutions, qui diplôment un grand nombre d'étudiants ne maitrisant pas les concepts de base de la mécanique Newtonienne.

Domaines: Mécanique [physics]; Education

Jean-Francois Parmentier, Lamine Brahim. Que comprennent nos étudiants de la mécanique Newtonienne ?. 22ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2015, Lyon, France. ⟨hal-03307380⟩