Vendredi 1
Didactique des Sciences et des Technologies
Session 14
› 9:00 - 9:30 (30min)
› E10
Comment justifier la notion d'attraction terrestre ? Apports épistémologiques d'une reconstruction conjointe de la dynamique et de la gravitation newtoniennes.
Valentin Maron  1@  , Philippe Colin  2@  
1 : Laboratoire de Didactique André Revuz  (LDAR)  -  Site web
Université Paris VII - Paris Diderot : EA1547
Université Paris Diderot - Paris 7 Bâtiment Condorcet, 10 rue Alice Domon et Léonie Duquet, Case Courrier 7086 - 75205 Paris Cedex 13 -  France
2 : Laboratoire de Didactique André Revuz  (LDAR)  -  Site web
Université Paris VII - Paris Diderot : EA1547, Université d'Artois
Université Paris Diderot - Paris 7 Bâtiment Condorcet, 10 rue Alice Domon et Léonie Duquet, Case Courrier 7086 - 75205 Paris Cedex 13 -  France

Cette communication présente les aspects épistémologiques d'une approche d'enseignement de la dynamique et de la gravitation. L'une des intentions centrales est d'introduire les concepts et formules de la théorie newtonienne de manière justifiée, via un cheminement progressif permettant de les reconstruire. En particulier l'un des enjeux a été la justification de la notion d'attraction terrestre, relativement à l'idée commune que la chute soit un mouvement ayant lieu de lui-même. La considération des différentes interprétations de la chute libre dans l'histoire des idées – conçue comme un mouvement naturel pendant l'Antiquité – permet une introduction au concept newtonien de force, comme dépendant d'un autre mouvement naturel de référence, justifiant son lien à l'accélération. D'autre part, une explicitation du raisonnement menant à relier la révolution des planètes, de la Lune, et la chute sur Terre permet de justifier que la force associée à la chute libre soit liée à la présence de la Terre, et ainsi l'idée d'attraction terrestre. La reconstruction du cheminement menant à relier ces différents phénomènes permet également une justification de la formule quantitative de la force de gravitation, ainsi que la mise en avant du rôle d'unification d'une théorie physique. Une séquence d'enseignement a été développée à partir de cette approche et expérimentée avec des élèves de lycée et des étudiants en première année de physique à l'université. Un des résultats obtenus est le fort intérêt manifesté pour la démarche de justification.


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