UTILISATIONS DE L'ORDINATEUR DANS L'ENSEIGNEMENT DES SCIENCES PHYSIQUES

Recherches menées à l'INRP

Daniel Beaufils, François-Marie Blondel, Jean-Claude Le Touzé,
Institut National de Recherche Pédagogique
 

     Les travaux menés au sein de l'unité « Informatique et Enseignement » de l'Institut National de Recherche Pédagogique concernent différentes disciplines d'enseignement : français et latin (utilisations du traitement automatique des textes [1]), biologie-géologie (prise en compte des applications professionnelles de l'informatique [2]), la chimie (environnements interactifs pour l'apprentissage de la résolution de problèmes quantitatifs [3]) et la physique (intégration des utilisations de l'ordinateur outil de laboratoire [4]).

     Si nous avons choisi ici de développer plus particulièrement ce dernier thème, c'est d'abord en fonction du volume (chaque thème de recherche nécessiterait à lui seul plusieurs pages), mais aussi parce que cette utilisation est à la fois spécifique des sciences expérimentales, bien répandue dans les lycées, et fait aujourd'hui l'objet d'une introduction officielle dans l'épreuve professionnelle du CAPES de sciences physiques (note <1>).

1. LE « PARADIGME » OUTIL DE LABORATOIRE

     Ce qui caractérise l'introduction de l'informatique dans l'enseignement des sciences expérimentales (des sciences physiques en particulier), c'est l'utilisation de l'ordinateur non pas comme « machine à enseigner » (EAO), mais « pour faire de la physique d'abord » [6], choix qui repose sur l'idée générale d'une « transposition d'outils existant actuellement dans l'industrie et la recherche » [7]. Conformément à cette idée, il s'agit alors de concevoir et d'utiliser des logiciels qui possèdent des fonctionnalités d'acquisition automatique et des outils d'analyse numérique et graphique <2>. Mais il s'agit aussi de viser des activités plus proches de réelles activités de recherche scientifique, a priori plus riches et plus motivantes.

     Ces idées sont aujourd'hui bien concrétisées. La caractéristique est évidemment l'existence d'interfaces qui permettent de convertir un signal électrique en un code binaire mémorisable par l'ordinateur <3>. La possibilité de faire des mesures de n'importe quelle grandeur pour laquelle il existe un capteur délivrant une tension a permis d'envisager de nombreuses applications en mécanique, électricité, thermique, chimie physique. Les logiciels associés (dits également « outil de laboratoire ») couvrent un large champ d'utilisations passant de l'acquisition automatique (plusieurs centaines de mesures par seconde par exemple) au traitement numérique et à l'analyse des données (lissage, intégration numérique, optimisation de paramètres, etc.) <4>.

2. LA MODÉLISATION EXPÉRIMENTALE

2.1. La problématique

     L'une des principales questions à propos des utilisations de l'ordinateur outil de laboratoire concerne le choix (cohérent) des démarches scientifiques et des outils informatisés que l'on peut proposer aux enseignants et aux élèves [10]. Pour répondre à cette question nous avons tout d'abord choisi comme pratique de référence la « modélisation expérimentale » que nous présentons rapidement ci-dessous <5>. Pour J.-C. Trigeassou [11-13], « la recherche de modèles à partir de données expérimentales est une des activités fondamentales en sciences expérimentales », activité qui connaît « un essor important depuis la généralisation de l'outil informatique ». Cette « modélisation expérimentale » est fondée sur un ensemble de méthodes de recherche de modèles et d'estimation paramétrique et comporte deux démarches de modélisation qui nous ont semblé généralisables : la recherche d'un « modèle de comportement » (ou « modèle de représentation »), c'est-à-dire d'une « relation mathématique obtenue à partir de résultats expérimentaux, et la recherche d'un « modèle de connaissance », c'est-à-dire d'une « relation établie par raisonnements successifs à partir de lois physiques élémentaires ».

     Nous nous sommes appuyés sur ces modes d'utilisation de l'ordinateur pour proposer, d'une part deux types d'activités scientifiques envisageables dans l'enseignement de la physique classique, et d'autre part, délimiter un ensemble d'outils informatiques d'analyse (répartis en trois classes) ainsi mis en cohérence avec les activités.

2.2. Les activités

  • La mise en évidence d'un comportement empirique : le système (objet) ayant été choisi (ainsi que les grandeurs à mesurer), il s'agit d'en étudier le comportement. L'objectif n'est pas d'expliquer ou d'interpréter, il est de trouver une description mathématique du comportement ainsi observé (tracé de caractéristiques de dipôles en électricité par exemple). Cette étape est fondamentale, car l'adoption d'une telle relation traduit le passage à une représentation quantitative formelle et calculable.

  • Interprétation d'un comportement expérimental : la démarche est ici toute autre, puisqu'il s'agit d'abord de construire, par une démarche hypothético-déductive, une représentation théorique du système et du phénomène ; définition d'un système théorique, bilan des actions extérieures, application des relations fondamentales, etc. Et il s'agit bien là d'une modélisation : la balle de tennis est assimilée à une sphère parfaite, son mouvement est ramené à celui de son centre d'inertie, on néglige les effets dus à la rotation, etc. Notons également que ces modèles théoriques peuvent être directement confrontés aux mesures ou à leur description mathématique faite préalablement <6>.

2.3. Les outils

  • Le calcul et la représentation de grandeurs : il s'agit de la fonctionnalité « tableur-grapheur » permettant de choisir les grandeurs que l'on veut analyser. À partir d'un ensemble de données primaires fournies par la mesure (comme la position d'un mobile en fonction du temps, par exemple), il est possible d'obtenir le calcul des valeurs de grandeurs secondaires (comme la vitesse ou l'énergie potentielle) et de choisir de porter telle grandeur en abscisse et telle autre en ordonnée.

  • Le traceur de fonctions : c'est la possibilité d'obtenir, dans les espaces de représentation préalablement choisis, le tracé représentatif d'une fonction mathématique. S'il s'agit d'une fonctionnalité d'analyse de données, la représentation doit venir se superposer aux points expérimentaux ; c'est donc l'outil privilégié de la confrontation modèle/données. Il faut ajouter ici l'outil numérique, complémentaire à l'estimation visuelle, qu'est l'écart quadratique, ainsi que sa propre représentation graphique.

  • La résolution d'équations différentielles : l'ordinateur ouvre là des possibilités nouvelles, puisqu'il donne accès à des solutions (numériques) d'équations différentielles que les élèves peuvent obtenir mais ne peuvent pas résoudre analytiquement (cas du pendule pesant par exemple). Là également, l'ordinateur doit non seulement calculer les valeurs, mais les représenter graphiquement. II est donc possible, à nouveau, de confronter des données expérimentales à un modèle. Mais il existe une différence fondamentale avec le cas précédent : on voit bien en effet que cette méthode permet l'étude d'un modèle théorique, et est à associer à la démarche de modélisation correspondante exposée précédemment.

2.4. La concrétisation : logiciels et démarches pédagogiques

     Deux logiciels, qui permettent l'étude de la chute d'une bille et du glissement d'un mobile sur un plan incliné, ont été réalisés à l'INRP : CHUTE et PLAN <7>. Dans ces logiciels nous avons implanté des fonctionnalités d'acquisition semi-automatique de données : mesures du temps et de vitesses grâce à des capteurs photoélectriques reliés à une interface (voir ci-dessous). Nous avons naturellement implanté les différents outils numériques évoqués ci-dessus, et choisi une ergonomie générale compatible avec une utilisation en tant qu'outil d'investigation scientifique : accès en parallèle aux commandes par des menus déroulants.

     L'intégration des démarches de modélisation correspondantes dans les structures habituelles « TP-cours-TP » a fait l'objet d'expérimentations en situation de classe et de fiches pratiques pédagogiques [14, 15]. Nous ne donnons ci-dessous que le schéma d'utilisation de ces logiciels en classe de terminale <8>. Il s'agit d'un ensemble de TP et cours qui concerne l'introduction à la mécanique, et dont les expériences figurent dans la liste des montages des épreuves du CAPES, [17].

La première étape est une séance de travaux pratiques (séance « professeur + élèves ») consacrée à l'étude cinématique de la chute libre, et centrée sur la « mise en évidence d'un fait expérimental ».      La question posée est alors : quelle est la dis tance parcourue au bout d'un temps t, et la vitesse alors atteinte ? L'objectif est d'aboutir avec les élèves à la construction d'un référent empirique commun sous la forme d'une relation mathématique descriptive du comportement du système : les lois horaires. Le traceur de courbe est alors particulièrement utile pour valider le modèle quadratique de h(t) (voir figure 1).


Figure 1

     La seconde étape est le cours (séance « professeur »), consacré à l'étude dynamique de la chute libre, et dont l'objectif est l'interprétation dans le cadre de la mécanique newtonienne. Le professeur introduit les éléments de mécanique du point, en particulier la première relation fondamentale de la dynamique, et montre comment le système est modélisé : objet ponctuel de masse m, soumis à la seule action du poids. II peut alors introduire la fonctionnalité de résolution de l'équation différentielle pour obtenir la solution numérique, à partir des conditions initiales déterminées expérimentalement (voir figure 2). Le lien avec la solution analytique est ensuite établi.


Figure 2

     La troisième étape est consacrée à l'étude du mouvement de glissement sur un plan incliné. Il s'agit d'une séance « élèves » où l'on propose de reproduire l'étude précédente sur un sujet voisin. La question pourra être : s'agit-il d'un mouvement uniformément varié ? et si oui, quelle est la valeur de l'accélération, quelles sont les lois horaires ? La formulation est ici plus « technique », les élèves ayant acquis quelques compétences dans le domaine. Élèves et professeur s'accordent sur la démarche à suivre (le dispositif de mesure offert pour cela est celui déjà utilisé pour la première séance). Les mesures sont effectuées collectivement (en salle de TP), puis les élèves (en salle d'informatique) doivent alors réinvestir à la fois les connaissances théoriques acquises et les méthodes d'analyse et d'interprétation des données expérimentales : trouver les relations empiriques x(t) et v(t), faire une analyse théorique du système, établir l'expression de l'accélération (a = g sin a) dont la valeur peut être comparée à celle déterminée expérimentalement.

3 - LES TECHNOLOGIES DE L'IMAGE

     L'extension de ces modes d'approche à des mouvements non rectilignes, ainsi qu'une certaine analyse des dispositifs didactiques et du rôle de l'image dans l'enseignement de la physique, ont conduit à nous intéresser aux technologies de l'image, telles qu'elles sont utilisées pour l'étude des mouvements sportifs, en particulier : l'appareil photographique et la caméra deviennent les capteurs, et l'image (chronophotographie ou film) n'est plus seulement une illustration qualitative mais devient l'objet sur lequel porte les mesures et par lequel s'effectue la modélisation [18] <9>. Les activités « classiques » de relevé de coordonnées ne portent alors plus sur des ensembles de points « désincarnés » et à propos de mouvements particuliers d'objets particuliers <10>, mais bien sur des mouvements d'objets communs et reconnaissables : mouvement d'une balle de tennis de table ou d'un volant de badminton, roulement d'un cylindre, bâton qui bascule, balançoire, etc. Un logiciel a été également réalisé pour exploiter des clichés stroboscopiques à l'aide d'une tablette à numériser : TABLE [19] <11>.

     L'orientation actuelle concerne les utilisations correspondantes d'images numériques, et a d'ores et déjà conduit à un logiciel prototype : IMAGE [20] <12>. Notons ici, que ces réalisations interviennent à un moment où, dans les propositions de projet de programme de physique, figure explicitement l'étude des mouvements par la chronophotographie ou le film avec arrêt sur image.


Figure 3

4. L'ANALYSE DIDACTIQUE

4.1 - Cadre général pour des activités scientifiques

     Parallèlement au travail d'élaboration de logiciels et d'utilisation pédagogique, nous avons mené un travail d'investigation didactique, visant à replacer les utilisations de l'ordinateur dans une épistémologie plus générale, adaptée au niveau du lycée, et dans laquelle les contenus, les activités et les outils sont mis en cohérence [4, 21] <13>. La « science normale » (et les concepts de paradigme, de résolution d'énigmes et de conviction ; T. Kuhn [22] et G. Fourez [23]) a été choisie comme « modèle épistémologique » de référence. Ainsi l'enseignant est là (en cours) pour présenter le paradigme actuel et montrer comment le physicien interprète les phénomènes, avec quels concepts, avec quels outils et avec quelles méthodes. L'activité « normale » de l'élève (en travaux-pratiques) est fondée sur la résolution de problèmes par la mise en fonctionnement de ses connaissances de physique. Enfin, le recours à l'expérience n'est plus présenté comme un processus de preuve logique mais comme la recherche d'arguments convaincants permettant de juger qu'un modèle nous satisfait.

     Ces « invariants » de notre transposition nous ont permis ainsi de spécifier non seulement les places respectives de l'élève, de l'enseignant et du savoir, mais aussi celle de l'ordinateur. L'élève doit adhérer au paradigme présenté par l'enseignant ; on lui propose des problèmes de physicien auxquels il doit apporter sa réponse de physicien, avec les arguments à l'appui ; l'ordinateur (et les logiciels) « outil de laboratoire » constitue le moyen privilégié d'accéder à une solution.

     Différents exemples de questions de physique correspondantes ont été utilisés lors des expérimentations avec les élèves. Ils recoupent les exemples évoqués précédemment et s'inscrivent également dans le cadre des montages de physique :

  • étude expérimentale de la chute d'une bille d'acier,

  • étude de la relation de fonction à dérivée entre distance et vitesse ; étude de cas la chute libre,

  • oscillateur harmonique : étude d'un dispositif,

  • étude expérimentale des oscillations d'un pendule,

  • interprétation théorique de la non-harmonicité des oscillations du pendule,

  • étude du frottement de l'air sur un mouvement rectiligne,

  • modélisation empirique du frottement de l'air sur une trajectoire plane,

  • retour sur le frottement de l'air : conséquences sur l'énergie,

  • amortissement d'un oscillateur harmonique.

4.2. Les difficultés des élèves

     Un travail d'expérimentation a été mené sous forme d'entretiens avec des élèves de terminale. L'analyse de la démarche scientifique dans les activités de résolution de problème a conduit à expliciter une grille fondée sur un découpage en quatre phases : observer et analyser, organiser les étapes de la résolution, réaliser, conclure. De même l'étude des utilisations de méthodes de calcul informatisées nous a conduits à préciser les différentes capacités requises : savoirs et savoir-faire relatifs aux méthodes numériques et graphiques, savoir-faire relatifs à leur mise en oeuvre dans des activités d'analyse de données expérimentales ou d'étude de modèles théoriques. Nous en donnons un extrait ci-dessous <14>.

Savoir
(A1)

savoir-faire
(A2)

dérivation numérique
- élémentaire
- avec lissage

savoir choisir le pas du calcul d'une dérivée numérique sur une fonction, savoir interpréter l'amplification de bruit dans le cas d'un calcul différentiel sur points.

résolveur d'équations différentielles

savoir entrer une équation différentielle sous la forme y' = f(t, y) ou y'' = f(t, y, y'), savoir donner les conditions initiales et l'intervalle d'étude,
savoir choisir le pas du calcul,
savoir utiliser des outils informatisés en physique (B).

dérivation numérique
- élémentaire
- avec lissage

utiliser la dérivation numérique pour calculer une vitesse, une accélération, etc., utiliser la dérivation numérique pour abaisser le degré d'un polynôme dans la recherche d'un modèle descriptif,

résolveur d'équations différentielles

utiliser un résolveur d'équations différentielles en mécanique et en électricité, lorsque le système est décrit par une telle équation, principalement lorsqu'il n'y a pas de solution analytique accessible, savoir identifier les conditions initiales physiques et initialiser en conséquence les variables de la résolution.

     Ce qui nous parait important de souligner ici, ce sont les difficultés que nous avons pu observer chez les élèves. Nous avons ainsi retrouvé des difficultés déjà connues : absence de planification préalable et attitude réservée vis à vis de la manipulation du dispositif de mesure, notamment. Mais nous avons également pu repérer un réel obstacle, caractérisé par une forte résistance à la compréhension et l'acceptation des « méthodes mathématiques numérisées » qui obligent à quitter le domaine du continu et de l'analytique : dérivation sur points expérimentaux et intégration d'équations différentielles par itération.

     Ces difficultés peuvent se traduire en termes de conditions nécessaires à l'intégration dans l'enseignement de la physique au lycée, d'un ordinateur réellement considéré comme « outil de laboratoire » et non pas comme « aide pédagogique ». Ainsi, la conduite des démarches de modélisation ne peut se faire sans considérer l'étape de planification comme une activité négociée entre les élèves et l'enseignant ; celui-ci aide la formulation d'hypothèses et le choix des outils informatisés, notamment ; si les élèves jouent le rôle des « chercheurs », l'enseignant doit jouer à la fois celui de « directeur de recherche » et celui de « technicien ». De même, l'utilisation de méthodes numériques ne peut s'envisager sans une explication préalable des calculs numériques. Mais, de plus, celle-ci ne peut se réduire à un simple exposé in abstracto des principes : il convient de gérer à la fois une introduction progressive et une mise en situation cohérente des différentes méthodes.

5. CONSÉQUENCES SUR UNE FORMATION DES ENSEIGNANTS

     À travers les recherches décrites ci-dessus, nous avons donc contribué à l'évolution des idées et à la définition des fonctionnalités informatiques en ce qui concerne l'utilisation de l'ordinateur « outil de laboratoire » <15>, ainsi qu'à la mise à disposition des professeurs de sciences physiques à la fois d'un ensemble de logiciels (qui permet de traiter une grande partie du programme de mécanique depuis la classe de seconde jusqu'à la terminale <16>, et même au-delà avec le logiciel TABLE), et des exemples d'intégration dans les pratiques pédagogiques (à travers les documentations des logiciels et la publication de brochures).

     En ce qui concerne l'utilisation spécifique des moyens informatiques (par les élèves mais aussi par l'enseignant), il est clair qu'elle passe par l'acquisition de connaissances où informatique et sciences physiques sont intimement mêlées. La maîtrise des outils numériques, en tant que calculs mathématiques, procédures informatiques et méthodes d'analyse de données, est naturellement une condition nécessaire pour une utilisation rationnelle et optimale de l'ordinateur au laboratoire. En d'autres termes, une telle maîtrise est nécessaire pour éviter tout sous-usage.

     Les considérations théoriques (depuis le choix de pratiques de référence comme la modélisation expérimentale, jusqu'à la prise en considération d'éléments épistémologiques) qui sont à la base de la conception des outils et des activités doivent également faire partie d'une formation des maîtres. En d'autres termes, ces éléments didactiques doivent nourrir la réflexion pédagogique des enseignants et nous paraît nécessaire pour éviter tout « mésusage ».

     Enfin, le travail d'expérimentation que nous avons évoqué ci-dessus a permis de faire un premier repérage des difficultés des élèves, difficultés qu'il convient naturellement de connaître et de prendre en compte dans la préparation de séquences d'enseignement.

Paru dans L'intégration de l'informatique dans l'enseignement et la formation des enseignants ; actes du colloque des 28-29-30 janvier 1992 au CREPS de Châtenay-Malabry, édités par Georges-Louis Baron et Jacques Baudé ; coédition INRP-EPI, 1992, p. 88-99.

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

[1] Muller P. (sous la direction de), 1989. Informatique et étude de textes, Paris : INRP, coll. Rapports de Recherches.

[2] Duval J.-C., Salamé N., (Éds), 1991. Actes du colloque « L'informatique scientifique dans l'enseignement de la biologie et de la géologie au lycée », Paris : INRP-ENS, 292 p.

[3] Blondel F.-M., Schwob M., Tarizzo M., 1991. La communication dans un environnement de résolution de problèmes de chimie, in Actes des IIes Journées EIAO de Cachan, Nicaud et Baron (éds), ENS Cachan.

[4] Beaufils D., 1991. Ordinateur outil de laboratoire dans l'enseignement des sciences physiques, propositions pour la construction d'activités, première analyse des difficultés et des compétences requises chez les élèves de lycée, thèse nouveau régime, UER Didactique, Paris VII, 402 p.

[5] BUP, 1992. « Projet de proposition de programme de physique » ; Supplément au Bulletin de l'Union des Physicien, n° 740.

[6] Durey A., Laurent M., Journeaux R., 1983. « Avec des microordinateurs faire de la physique d'abord », Bulletin de l'Union des Physiciens, n° 652, 757-780.

[7] Durey A., Journeaux R., 1986. « Apport des recherches en didactique dans le développement futur des ordinateurs dans l'enseignement des sciences physiques », Actes des Deuxièmes journées Informatique et Pédagogie des Sciences Physiques, Paris : UDP-INRP, 15-22.

[8] Blondel F.-M., Le Touzé J.-C., Salamé N., 1986. « Ordinateur et activités expérimentales en physique, exemples de mécanique », Bulletin de l'EPI, n° 42, 75-82.

[9] UDP, 1991. - Bulletin de l'Union des Physiciens, « Sciences Physiques et Informatique », n° 731.

[10] Beaufils D., Le Touzé J.-C., 1990. « Analyse de données expérimentales, quelle démarche, quels outils », in Actes du deuxième congrès international de Robotique Pédagogique, Montréal : Université de Montréal, 237-248.

[11] Trigeassou J.-C., 1988. Recherche de modèles expérimentaux assistée par ordinateur, Paris : Tec & Doc Lavoisier, Toulouse : Langage et Informatique, 368 p.

[12] UDP-INRP, 1984. Actes des Premières journées Informatique et Pédagogie des Sciences Physiques, Paris : UDP-INRP, 250 p.

[13] UDP-INRP, 1990. Acquisition et analyse de données, Paris : UDP-INRP, 128 p.

[14] UDP-INRP, 1990. Fiches pratiques d'utilisation de l'informatique en classe de physique et chimie, Paris : UDP-INRP, 203 p.

[15] CARFI, 1992. Brochure du groupe de pilotage « sciences physiques et informatique », Versailles, (à paraître).

[16] Beaufils D., Le Touzé, 1990. « Les logiciels Chute et Plan, de l'acquisition de données à la modélisation mathématique », Bulletin de l'EPI, n° 57, 137-154.

[17] BO, 1991. - CAPES de Physique et Chimie, Liste et instructions relatives à l'épreuve « montage et traitement automatisé de l'information », n° 28, 20-23.

[18] Beaufils D., 1990. « Mesurer sur l'image, utilisation de techniques de numérisation pour l'enseignement de la physique », in Actes des Quatrièmes journées Informatique et Pédagogie des Sciences Physiques, Paris : INRPUDP, 53-58.

[19] Beaufils D., Le Touzé J.-C., 1992, « Un logiciel pour l'étude expérimentale des mouvements plans dans le champ de pesanteur », Bulletin de l'EPI, (à paraître).

[20] Le Touzé J.-C., Beaufils D., 1992, « Des images numérisées en physique ? », Actes des 5èmes journées Informatique et Pédagogie des Sciences Physiques, UDP-INRP.

[21] Beaufils D., 1992. « Construction d'activités scientifiques en classe de lycée : à propos de l'ordinateur outil de laboratoire », Actes du colloque « Recherches en didactiques des disciplines : contribution à la formation des maîtres » (à paraître).

[22] Kuhn T., 1983. La structure des révolutions scientifiques, Paris : Flammarion, coll. Champs, 285 p.

[23] Fourez G., 1988. La construction des sciences, Bruxelles : De Boeck Université, Coll. Le point philosophique, 235 p.

[24] Cousson F., Filippi F., Beaufils D., 1991. « Sciences physiques et informatique, des enseignements à rapprocher », Bulletin de l'Union des Physiciens, n° 731, 379-390.

[25] UDP, (coordination D. Beaufils), 1991. Propositions pour une harmonisation des logiciels d'acquisition, de traitement et de simulation, Paris : UDP, 134 p.

NOTES

<1> L'utilisation de l'ordinateur au laboratoire apparaît également dans, les propositions de projets des futurs programmes des sciences physiques des lycées [5].

<2> Parmi les premiers logiciels de ce type, nous pouvons citer BANC qui permet l'étude expérimentale (à l'aide d'un dispositif à coussin d'air) de la conservation (ou non) de la quantité de mouvement et de l'énergie cinétique lors de chocs ou d'éclatements [8] ; ces thèmes figurent dans la liste des montages de l'épreuve de CAPES.

<3> CANDIBUS chez Langage et Informatique, ESA03 chez Jeulin, ORPHY-GTS chez Micrelec, SMF 10 chez Pierron, etc.

<4> Cf. Bulletin « spécial informatique » de l'Union des Physiciens [9].

<5> Recherche INRP : « Modélisation expérimentale avec l'ordinateur en sciences physiques » (1987-1989) ; responsables D. Beaufils et J.-C. Le Touzé.

<6> Le processus proposé met ainsi cette représentation descriptive au point de rencontre d'une démarche inductive issue d'une phase d'analyse fondée sur l'expérience, et d'une phase déductive issue d'une construction théorique.

<7> Nous avons également travaillé à la définition de deux autres logiciels (Le Pendule et Oscillateur Harmonique) dont le Centre National de Documentation Pédagogique fut le maître d'œuvre.

<8> Pour plus de détails sur ces logiciels et leurs utilisations : cf. Beaufils et Le Touzé [16], CARFI [15].

<9> Recherche « Activités expérimentales sur l'image, assistées par ordinateur, pour l'enseignement des sciences physiques » (1988-1992) ; responsables : D. Beaufils et J.-C. Le Touzé.

<10> Il est fait référence ici aux traces produites par des mobiles auto-porteurs sur des tables adhoc.

<11> Coédition INRP-CNDP, 1991.

<12> Une proposition d'orientation de recherche est actuellement envisagée à l'INRP : « Études du transfert d'outils d'acquisition, de traitement et de restitution d'images numériques dans les disciplines scientifiques » ; responsable: J.-C. Le Touzé.

<13> Le mémoire de thèse correspondant [4] est diffusé par l'Association de la Tour 123, LIREST, Université Paris 7, tour 33-34, 3ème étage, 2 place Jussieu, 75251, Paris cedex 05.

<14> Une version de ces listes de capacités à été publiée dans un article récent du Bulletin de l'Union des Physiciens [24].

<15> Cf. « Propositions pour une harmonisation des logiciels d'acquisition, de traitement et de simulation » [25]

<16> Ceci fait également l'objet d'une recherche envisagée à l'INRP.

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