-
Un apprentissage signifiant
- Par opposition à du par coeur
-
Concept relié à d'autres concepts
- En physique
- Dans la vie de tous les jours
-
Concept sert à quelque chose
- Connaître des problèmes que ce concept permet de résoudre
-
Pourquoi?
-
Intérêt pour les enseignants
-
Comparaison modèle-expérience
- Convaincre que la physique marche
-
Intérêt en physique / sciences
-
Comparaison de grandeurs
-
Validation des connaissances
- Comparaison modèle expérience
- Fait reproductible
- Suivre une consigne
- Prendre une décision, faire un choix
- Communiquer ce que l'on sait sur une grandeur
-
Intérêt pour les étudiants
-
Citoyen / Esprit critique
- Mesure permet d'objectiver
-
Incertitude permet d'interpréter la mesure
- C'est à dire de conclure
- Citoyen / Nature Of Science
- Futurs physiciens
-
Quoi ?
-
Savoirs
-
Résultat de la mesure
- Valeur mesurée
- Incertitude de mesure
- Interprétation du résultat de la mesure
-
Erreurs de mesure
- Erreur systématique
-
Différentes sources d'incertitudes
- Variabilité
- Définition
- Limites
-
Instrument de mesure
- Précision
- Lecture
- Propagation des incertitudes
-
Savoirs-faire
- Estimer l'incertitude sur une mesure directe
- Propager des incertitudes de mesure
- Estimer l'incertitude sur un paramètre de fit
- Présenter le résultat d'une mesure
- Utiliser un résultat de mesure en tenant compte de l'incertitude
-
Deux approches
-
Approche classique
- Maximiser les erreurs
-
Approche statistique
- Best estimate
-
Difficultés des élèves
-
Recherche en didactique
- Mythe de la valeur vraie
- Prendre le mode d'une série de mesure
- Répéter la mesure pour confirmer une mesure déjà faite
-
Observées en pratique par
les enseignants
- Ne pas savoir quelle formule utiliser
- Comparer des valeurs sans utiliser l'incertitude
- Calculs d'incertitude compliqués sans chercher la source d'incertitude dominante
- Nombre de chiffres significatifs
- Pas de répétition de la mesure
- Ecart entre valeur de réf et valeur mesurée = erreur humaine / matériel
-
Pratiques actuelles
-
Recherche en didactique
-
Etude des fascicules de TP de L1
- Incertitudes calculées quand c'est possible
- Pas de lien avec utilité des incertitudes en sciences
- Cadre classique
- Objectif : convaincre les étudiants qu'il y a toujours une incertitude associée à toutes leurs mesures
-
Etude des pratiques d'expérimentateurs
- Il n'y a pas toujours des incertitudes de mesure
- Souvent calculs statistiques
-
3 types de notations utilisées dans les papiers
- Notation intervalle
- Notation point
- Notation approchée
- Nombre de chiffres significatifs
- Les incertitudes ne sont pas calculées au jour le jour
- Les incertitudes sont surtout utilisées dans les communications
-
Expérience personnelle
- Cadre classique
- Mesures rarement répétées
- Etudiants doivent trouver la valeur que l'enseignant connait
- Il faut tout le temps faire les mesures le mieux possible
-
Pistes d'évolution
-
Expliciter
- Les objectifs d'enseignement des incertitudes
- Les objectifs des travaux pratiques
-
Choisir un cadre
- Quelles pratiques de référence?
- Réaliser une transposition didactique pour L1
- Enseigner les liens entre les différentes notations
-
Cohérence
- Donner une règle pour les incertitudes sur les notations points
- Incertitude sur les données des énoncés
-
Utilité
- Demander des calculs complets d'incertitude quand c'est nécessaire!