American Journal of Innovative Research and Applied Sciences.ISSN 2429-5396Iwww.american-jiras.com
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| Abdellatif, Elouardachi
1
| Abdellah, Anouar
2
| and | Said, Abouhanifa
3
|
1.
Université Hassan 1
er
, FST de Settat | Département de chimie Appliquée et Environnement | Laboratoire de Chimie Appliqué et Environnement |
Settat | Maroc |
2.
Université Hassan 1er, FST de Settat | Département de chimie Appliquée et Environnement | Laboratoire de Chimie Appliqué et Environnement |
Settat | Maroc |
3.
Centre Régional des Métiers de l’Education et de la Formation Casablanca Settat | Annexe de Settat | Département de Mathématique| Settat | Maroc |
| Received | 01June 2018 | | Accepted | 14 June 2018 | | Published 25 June 2018 |
RESUME
Introduction : Le concept champ magnétique joue un rôle important dans l’enseignement secondaire Marocain, notamment en
électromagnétisme avec une enveloppe horaire de 8, 12 et 17 heures respectivement pour les filières Baccalauréat professionnel,
Baccalauréat sciences expérimentales et technologies et Baccalauréat sciences Mathématiques. Contexte : Cependant, ce concept et
les notions associées posent de difficultés d’apprentissage chez les élèves de lycées qualifiants marocain. Objectifs et méthodes: En
se référant à la Théorie Anthropologique du Didactique et plus spécifiquement dans l’approche praxéologique de référence, pour
analyser les fondements mets en jeux, dans le programme scolaire Marocain de l’enseignement des sciences physiques et chimiques
de la première année baccalauréat de 2007 et de 2017/2018 pour toutes les filières, afin de comprendre l’organisation de la discipline
physique (OP) dans le programme scolaire, en tenant compte du concept particulier du champ magnétique, pour comprendre et
expliquer comment contribuent les choix institutionnels d’enseignement dans la mise en place de difficultés d’apprentissage chez les
élèves de secondaire qualifiant marocain. Résultats : Notre analyse des programmes officiels nous a permis de décrire en termes de
types de tâches et en termes de techniques nécessaires à la réalisation des tâches. Par inférence à partir des types de tâches et
techniques, et par une analyse à l’échelle microscopique des propos du programme au sujet de champ magnétique, nous avons
ensuite déterminé les technologies et les théories sous-jacentes qui légitiment les types de tâches et techniques mises en œuvre.
Conclusions : Notre analyse montre que les programmes officiels ne considèrent pas ces notions comme des objets d’enseignement.
Ils recommandent de les introduire dans des activités chaque fois que le contexte l’exige ce forme d’étude documentaire sur l’histoire
du magnétisme et de l’électromagnétisme et/ou par la mise en évidence expérimentale du champ magnétique terrestre. Ceci place les
enseignants devant un certain vide institutionnel qu’ils doivent gérer et aménager selon leur disponibilité et selon leur rapport au dit
concept.
Mots-clés : Electromagnétisme, champ magnétique, théorie anthropologique de la didactique, praxéologies physiques, conception, enseignement
secondaire
qualifiant
.
ABSTRACT
Introduction: The magnetic field concept plays an important role in Moroccan secondary education, especially in electromagnetism
with an hourly envelope of 8, 12 and 17 hours respectively for the professional Baccalaureate, the Experimental Sciences and
Technology Baccalaureate and the Mathematical Sciences Baccalaureate. Context: However, this concept and related notions pose
learning difficulties for Moroccan high school students. Objectives and methods: Referring to the Anthropological Theory of
Didactics and more specifically in the praxeological reference approach, to analyze the fundamentals put into play, in the Moroccan
curriculum of teaching the physical and chemical sciences of the first year baccalaureate for all streams, in order to understand the
organization of the physical discipline (OP) in the school curriculum, taking into account the particular concept of the magnetic field, to
understand and explain how contribute institutional choices of teaching in the establishment. Results: Our analysis of the official
programs allowed us to describe in terms of types of tasks and in terms of the techniques needed to perform the tasks. By inference
from the types of tasks and techniques, and by a microscopic analysis of the program's remarks about the magnetic field, we then
determined the underlying technologies and theories that legitimize the types of tasks and techniques. Conclusions: Our analysis
shows that official programs do not consider these concepts as objects of instruction. They recommend introducing them into activities
whenever the context requires this form of documentary study on the history of magnetism and electromagnetism and / or by the
experimental demonstration of the Earth's magnetic field. This places teachers in front of a certain institutional vacuum that they must
manage and develop according to their availability and according to their relation to the said concept.
Keywords: Electromagnetism, magnetic field, anthropological theory of didactics, physical praxeologies, design, qualifying secondary education.
ORIGINAL ARTICLE
ANALYSE D’UNE PRAXEOLOGIE DE REFERENCE DU CONCEPT CHAMP
MAGNETIQUE
ANALYSIS OF A REFERENCE PRAXEOLOGY OF THE MAGNETIC FIELD
CONCEPT
*Corresponding Author and Author Copyright © 2018: Abdellatif, Elouardachi. All Rights Reserved. All articles published in American Journal of Innovative Research
and Applied Sciences are the property of Atlantic Center Research Sciences, and is protected by copyright laws CC-BY. See: http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/.
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1. INTRODUCTION
Les difficultés inhérentes à l’enseignement et à l’apprentissage de la discipline physique chez les élèves ne cessent de
préoccuper enseignants et chercheurs, et ce, dans la plupart des pays. L’évolution des curriculums et les changements
des approches d’enseignement (par objectifs, par compétences, etc.) qui ont marqué les programmes d’enseignement au
secondaire qualifiant depuis la Charte Nationale d’Education et de Formation au Maroc ne semblent pas parvenir à
atténuer les difficultés ressenties.
Une revue de littérature montre l’existence des difficultés concernant la compréhension et l’utilisation du concept de
champ magnétique chez les élèves. Ces difficultés sont semblables dans l’ensemble et ne dépendent pas, en apparence,
du contexte d’enseignement ni de niveau scolaire [1,2].
Selon Roja Bagheri-crosson et Patrice Venturini, les étudiants de licence (dans la limite de leur échantillon étudié) ont des
difficultés à donner un sens physique aux concepts fondamentaux de l'électromagnétisme (champ magnétique, flux
magnétique et induction) et à établir des liens entre eux [1,2,3].
L’étude des conceptions sur les phénomènes magnétiques de certains des élèves marocains interrogés par Maarouf et
Benyamna (1997) montre qu'ils ont une représentation de l'aimantation qui est « causale linéaire ». Ces deux auteurs ont
constaté également une représentation conçue à partir des interactions magnétiques, attribuant au magnétisme « Le
statut d'une chose abstraite (force magnétique) [4].
Ainsi que d’autres auteurs sont examiné les modèles mentaux utilisés par des lycéens, des techniciens et des ingénieurs
anglais spécialistes en électricité, leurs résultats montrent que la notion de champ magnétique reste donc confuse et
l'interaction magnétique n'est que rarement explicitée [1].
Cette brève synthèse de revue de littérature met en évidence l'existence de difficultés importantes liées à l'utilisation du
concept de champ magnétique chez les élèves. C'est pourquoi nous avons choisi de réaliser une analyse praxéologie de
référence du concept champ magnétique dans le programme scolaire Marocain, qui constitue un moyen de rendre
compte l’organisation physique(OP) et l’organisation didactique(OD) [10, 12, 13, 14].
Cette étude vise donc à décrire et analyser l’organisation de la discipline physique(ODP) dans le programme scolaire, en
tenant compte du concept particulier du champ magnétique, pour comprendre et expliquer comment contribuent les
choix institutionnels d’enseignement dans la mise en place de difficultés d’apprentissage chez les élèves de secondaire
qualifiant marocain.
Dans le programme scolaire Marocain de l’enseignement des sciences physiques et chimiques au 1
ére
année du
baccalauréat de 2007 pour les filières générales et technologiques, et de 2017/2018 pour la filière professionnelle, on
retrouve les compétences exigibles en termes de savoirs et de savoirs faires pour que les élèves puissent construire le
concept du champ magnétique et la notion du champ vectoriel via des situations physiques bien choisi [8].
Pour analyser les programmes officiels de physique, nous expliciterons le cadre théorique sur lequel repose l'étude
réalisée, basée essentiellement sur la théorie anthropologique du Didactique (TAD), initiée par Chevallard dans les
années 1990 [17, 18]. Nous présentons ensuite la méthodologie de travail. Nous terminons par expliquer comment
interviennent les choix institutionnels concernant l’enseignement et l’apprentissage du champ magnétique au secondaire
qualifiant dans l’installation de discontinuités et de ruptures dans la construction cognitive de l’élève.
2. FRAMEWORKAND METHODES
La théorie anthropologique du didactique (TAD), Chevallard (1990), fournit un cadre théorique aux recherches sur les
activités cognitives complexes, notamment celles qui relèvent des sciences et des techniques [17]. Celle-ci propose dès
lors d’analyser l’activité physique (sous ses diverses formes : production, enseignement, apprentissage…). Au travers d’un
modèle général désigné par organisation praxéologique (OP) selon lequel toute activité humaine consiste à accomplir une
tâche d’un certain type T (ouvrir la fenêtre, se laver les mains, écrire un texte, résoudre une équation différentielle du
second degré, élaborer une théorie physique, donner une leçon de chimie), au moyen d’une technique , justifiée par une
technologie qui permet en même temps de la penser, voire de la produire, et qui à son tour est justifiable par une
théorie [20, 21, 22].
La théorie anthropologique du didactique (TAD) introduit les notions d’objet et de rapport à cet objet, à savoir « toute
entité, matérielle ou immatérielle, qui existe pour au moins une personne ou une institution, sans différence d’approche
culturelle » [18-20, 21]. Il est considéré comme objet tout produit intentionnel de l’activité humaine parmi lesquels on
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peut trouver tout savoir et par conséquent tout savoir de la physique, comme le concept de champ magnétique, et tout
savoir épistémologique [5] comme les concepts de modèle, de loi, de théorie, d’expérience, de démarche scientifique,
etc.
Pour expliquer l’évolution et la constriction de l’univers cognitif d’une personne, Chevallard (1999) introduit la notion
fondamentale d’institution [17]. On ne peut dire d'une personne qu'il connaît ou ne connaît pas, mais seulement qu'il
connaît (ou non) dans les termes d’une institution particulière. Le terme institution est défini par un dispositif social total,
qui peut certes n’avoir qu’une extension très réduite dans l’espace social, mais qui permet – et impose – à ses sujets,
c’est-à-dire aux personnes qui viennent y occuper les différentes positions offertes, la mise en jeu de manières de faire et
de penser propres [17]. On considère comme des institutions un groupe d’amis ou de collègues, la famille, l’école et la
classe, etc. Étant donné un objet, une institution, et une position particulière dans cette institution, on appelle rapport
institutionnel à l’objet dans cette position particulière le rapport à l’objet qui devrait être, idéalement, celui des sujets de
l’institution occupant cette position [13-18].
2. 1 Praxéologie ou organisation praxéologique(OP)
La Théorie Anthropologique du Didactique (TAD) considère que les sciences (Mathématique ou physiques ou
chimiques,….), comme n’importe quelle activité humaine, se produisent, se diffusent, se pratiquent, s’enseignent ou
s’apprennent par des personnes au sein des institutions sociales dont elles sont les sujets. Elle considère que toute
activité humaine consiste à accomplir une tâche d’un certain type T, au moyen d’une technique, justifiée par une
technologie , elle-même légitimée par une théorie . Cela met en œuvre une organisation que Chevallard (1999) note
[T//θ/Θ] et qu’il nomme praxéologie, ou organisation praxéologique [17].
La composante praxis [T/], identifié comme un savoir-faire, décrit les techniques permettant d’accomplir certains types
de tâches T. Alors que dans le composant logos [θ/Θ] identifié comme un savoir.
On définit l’organisation physique (OP) à enseigner avec analogie à l’organisation mathématique introduit par Bosch et
Gascon en 2004 comme un modèle praxéologique du curriculum qui est obtenu à partir des programmes scolaires
d’enseignement [13]. L’identification de ces (OP) à enseigner passe par la caractérisation et la construction du type de
tâches à partir de l’analyse des programmes et des manuels.
On parle de praxéologie physique – ou d’organisation physique(OP)– lorsque les types de tâches T relèvent de la
discipline physique. Ainsi pour décrire l’organisation physique qui contraint le rapport personnel d’un sujet à un objet de
savoir, la théorie propose le modèle de praxéologie: «Le rapport institutionnel à un objet, pour une position
institutionnelle donnée, est façonné et refaçonné par l’ensemble des tâches que doivent accomplir, par des techniques
déterminées, les personnes occupant cette position. C’est ainsi l’accomplissement des différentes tâches que la personne
se voit conduite à réaliser tout au long de sa vie dans les différentes institutions dont elle est le sujet successivement ou
simultanément qui conduira à faire émerger son rapport personnel à l’objet considéré» [13].
La notion de praxéologie a été utilisée dans plusieurs travaux [31,33] pour caractériser le rapport institutionnel,
déterminer l’organisation disciplinaire de référence et étudier les organisations didactiques.
Du point de vue de la transposition didactique, Bosch et Chevallard (1999) avancent deux postulats [14]:
1- On ne peut comprendre, n’expliquer l’organisation praxéologie (OP) apprise sans comprendre et expliquer les
organisations praxéologies (OP) des étapes antérieures ;
2- L'unité d'analyse des processus didactiques doit contenir une organisation didactique qui permette de mettre en
place, au moins, une organisation praxéologie locale (OPL).
D’où la nécessité de l’ajout d’un modèle épistémologique [15] «Praxéologie de référence» qui permettant de caractériser
et d’analyser des praxéologies à enseigner.
L’organisation praxéologie (OP) à enseigner constitue un modèle praxéologique du curriculum de physiques. La base
empirique pour élaborer ce modèle se trouve dans les documents curriculaires (programmes officiels). Son influence sur
l’organisation praxéologie (OP) est centrale bien que ni le professeur ni l’institution scolaire ne dispose explicitement de
ce modèle mais uniquement de matériaux praxéologiques plus ou moins bien articulés entre eux. Mais cette influence ne
peut être adéquatement interprétée si nous ne disposons pas d’un point de vue épistémologique. Ce point de vue est
fourni par une organisation praxéologie (OP) de référence dont la description se fait généralement à partir des (OP)
savantes légitimant le processus d’enseignement. L’organisation praxéologie de référence est celle que considère le
chercheur pour son analyse.
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L’organisation praxéologie (OP) de référence est celle qui met à l’épreuve de la contingence et qui subit pour cela de
permanents modifications. L’élaboration d’un modèle praxéologique de référence est devenue une étape incontournable
de la plupart des travaux qui s’inscrivent dans la Théorie Anthropologique du Didactique (TAD). L’organisation physique
de référence (praxéologie de référence) est considérée comme un résultat en didactique et aussi un outil pour conduire
des analyses didactiques.
On se situant dans l’approche anthropologique initiée par Yves Chevallard dans les années quatre-vingt, les praxéologies
disciplinaires (Mathématiques, physiques,..) enseignées dans une institution sont généralement ponctuelles, rigides et
peu coordonnées entre elles, ce qui empêche la construction de praxéologies disciplinaires locales (PDL) relativement
complète [15, 22]. Ils postulent l’existence des indicateurs caractéristiques du degré de complétude d’une praxéologies
disciplinaires locales, dont l’absence manifeste une certaine rigidité des praxéologies disciplinaires ponctuelles (PDL) ainsi
que leur limite à s’articuler et à s’intégrer dans des praxéologies disciplinaires ponctuelles (PDL) relativement complètes
[15, 22]. Nous résumons ces indicateurs dans les points ci-dessous:
1) Intégration des types de tâches composant la praxéologie disciplinaire ponctuelle (PDL), soit par un discours
technologique, soit par le développement successif des techniques associées.
2) Existence de techniques alternatives associées aux types de tâches des (PDL) et présence d’éléments
technologiques permettant de mettre en question ces techniques, d’analyser leurs équivalences ou leurs
différences et d’effectuer un choix approprié parmi plusieurs techniques pour réaliser une tâche donnée.
3) Indépendance des techniques par rapport aux objets ostensifs (symboles mathématiques), à leur description
et à leur application, et importance du choix et de la gestion des ostensifs dans la réalisation de la tâche donnée.
4) Existence de techniques réversibles permettant de résoudre une tâche et la tâche inverse.
5) Possibilité d’interpréter le fonctionnement des données et/ou des techniques et de leurs résultats, ce qui
attribue plus de fonctionnalité au discours technologique.
6) Existence de tâches disciplinaires ouvertes, où les données, les inconnues et/ou le mode de raisonnement à
adopter ne sont pas préétabli ou indiqués complètement à l’avance.
7) Incidence des éléments technologiques associés auxpraxéologies disciplinaires ponctuelles(PDL) sur la pratique
scientifique, comme la génération de nouveaux types de tâches et de techniques (par le biais, entre autres
moyens, d’un changement de cadre de travail ou de système de représentation.
En tenant compte de l’objet de notre recherche qui s’intéresse à décrire et analyser l’organisation de la discipline
physique(OP) dans le programme scolaire d’enseignement et qui vise à identifier dans ces choix une insuffisance
éventuelle et à la caractériser, nous avons trouvé approprié de nous situer dans l’approche anthropologique. Nous
utilisons les indicateurs 1 à 7 de non-rigidité et de complétude des praxéologies cités ci-dessus pour analyser
l’organisation physique à la notion champs magnétique. Pour ce faire, nous présentons dans la section suivante notre
méthodologie de travail.
2.2 Méthodologie
Cette étude vise donc, décrire et analyser les fondements mets en jeux pour comprendre l’organisation de la discipline
physique (OP) à fin d’identifier dans ces choix une insuffisance éventuelle et à la caractériser, en tenant compte du
concept particulier du champ magnétique et de la manière dont il été met en œuvre dans les programmes.
Notre méthodologie de recueil des données consiste à effectuer une analyse sous l’angle de la Théorie Anthropologique
du Didactique (TAD) en particulier sur l’approche praxéologique de références à l’aide des indicateurs 1 à 7 de non-
rigidité et de complétude des praxéologies physiques cités ci-dessus des programmes scolaires officiels actuels Marocain
de sciences physiques et de chimies au 1ére année de secondaire qualifiant pour décrire en termes de types de tâches
et en termes de techniques nécessaires à la réalisation des tâches, les technologies et les théories sous-jacentes qui
légitiment les types de tâches et techniques mises en œuvre en programme. D’une manière générale nous décrivons
l’organisation physique (OP) du savoir au sein de l’institution (Programme) en analogie avec l’organisation mathématique
[13, 14, 15].
3. RESULTS
Nous ne donnons dans cette section un aperçu sur l’institution secondaire qualifiant marocaine et nous présenterons ce
que les programmes disent à propos du concept champ magnétique, ensuite nous présentons les organisations physiques
mises en place.
1. Aperçu de l’institution du secondaire qualifiant Marocain
Au Maroc, l’enseignement secondaire (général, technique et professionnel) est organisé dans deux cycles, un cycle de
tronc commun d'une durée d'une année et un cycle du baccalauréat d'une durée de deux années et comprenant trois
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filières principales (la filière générale et la filière technique et la filière professionnelle). Le cycle du tronc commun, ouvert
aux élèves titulaire du brevet d'études collégiales, dans lequel les élèves recevront d'abord des modules communs puis,
en deuxième partie de l'année et avec l'appui des conseillers d'orientation, ils effectueront des choix de modules
préparant à une orientation progressive adéquate.
Le cycle du baccalauréat, d'une durée de deux années, est ouvert aux élèves issus du tronc commun et comprend trois
filières principales: une filière d'enseignement technologique, une filière d'enseignement général et une filière
d'enseignement professionnelle étant entendu que chaque filière est composée de plusieurs branches et que chaque
branche comporte des disciplines obligatoires et des disciplines à option.
Notre recherche concerne essentiellement le programme scolaire Marocain de l’enseignement des sciences physiques et
chimiques de la première année baccalauréat de 2007 et de 2017/2018 pour toutes les filières. Le programme définit les
compétences exigibles en termes de savoirs et de savoirs faires pour que les élèves puissent construire le concept du
champ magnétique.
Nous présentons dans le tableau 1 ci-dessous le contenu, le savoir, le savoir-faire et les exemples d’activités proposées
par le programme officiel Marocain concernant le concept champ magnétique.
Tableau 1: Présente un extrait du programme officiel Marocain dévoilant les éléments suivant : le
contenu, le savoir, savoir-faire et les exemples d’activités proposées.
Contenu
Savoir et savoir faire
Exemples d’activités
3. Magnétisme.
3.1. Champ magnétique.
- Action d’un aimant, et d’un
courant continu, sur une aiguille
aimantée.
- Vecteur champ magnétique.
-Exemples de lignes de champ
magnétique; champ
magnétique uniforme.
-Superposition de deux champs
magnétiques.
-Champ magnétique terrestre.
-Utiliser une petite aiguille
aimantée pour déterminer la
direction et le sens du champ
Magnétique dans une petite
région de l’espace.
-Connaitre les caractéristiques
du vecteur champ magnétique.
-Connaitre quelques aspects
des spectres magnétiques.
-Connaitre les composantes du
vecteur champ magnétique
terrestre.
-Etude documentaire sur
l’histoire du magnétisme et de
l’électromagnétisme.
-Comparaison de deux champs
magnétiques.
-Mise en évidence
expérimentale du champ
magnétique terrestre.
2. Notions physiques objets de notre recherche et critères d’analyse
Considérant que le concept champ magnétique est un objet qui illustre fortement les difficultés d’apprentissage, nous
avons opté pour cette notion dans notre travail. Ce choix s’explique tout d’abord par le fait que, outre l’importance que
joue le concept champ magnétique en magnétisme, celle-ci est présente dans les programmes d’études de l’institution
secondaire qualifiant. D’un autre côté, ce choix résulte du fait que notre parcours professionnel nous a permis de
constater des difficultés dans l’environnements praxéologique relatifs à l’enseignement des notions magnétismes, et
également des difficultés d’apprentissage chez les élèves liées à l’usage de ces concepts. Cela dit, et dans l’objectif de
circonscrire le champ de l’article, nous nous intéressons particulièrement aux concepts champs magnétiques.
Pour étudier comment interviennent les choix institutionnels d’enseignement dans la détermination des conditions de
l’enseignement et de l’apprentissage, et en nous référant aux travaux antérieurs cités précédemment, nous nous
intéressons particulièrement, dans nos analyses, aux deux facteurs suivants :
Les organisations praxéologiques mis en place dans l’institution secondaire qualifiant pour l’enseignement et
l’apprentissage du concept champ magnétique;
La rigidité et la complétude des praxéologies physiques construites et possibilités de leur intégration.
Tenant compte de ces choix, nous analysons dans la section qui suive le rapport de l’institution secondaire qualifiant au
concept champ magnétique fixées pour notre recherche et nous regardons comment évolue ce rapport lors de la
transition du savoir à enseigner au savoir enseigner.
Le concept champ magnétique est très présent dans les programmes de physiques de l’enseignement secondaire
qualifiant Marocain et il joue un rôle important dans le développement des divers thèmes d’étude.
Particulièrement, le champ magnétique produit par un courant électrique, la force électromagnétique de Laplace et ses
applications, le couplage électrique-mécanique pour la filière sciences mathématiques. Ces concepts interviennent
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également dans l’étude de plusieurs thèmes d’électromagnétisme, d’onde et de mécanique physique. Malgré cette
importance, aucune organisation praxéologique et didactique pour l’enseignement de ces notions n’est prévue par le
programme officiel. Celui-ci se limite à recommander de l’introduction de ces notions dans des activités documentaires
sur l’histoire du magnétisme et de l’électromagnétisme et par l’observation d’une petite aiguille aimantée et d’éviter tout
développement théorique à leur propos.
3. Caractérisation de l’organisation physique (OP) de référence pour le type de tâches visé
Nous effectuons une lecture d’anthropologie du programme pour décrire en termes de types de tâches et en termes de
techniques nécessaires à la réalisation des tâches. Par inférence à partir des types de tâches et techniques, et par une
analyse à l’échelle microscopique des propos du programme au sujet de champ magnétique, nous avons ensuite
déterminé les technologies et les théories sous-jacentes qui légitiment les types de tâches et techniques mises en œuvre.
L’organisation physique de référence de la discipline physique se construit autour de cinq types de tâches:
o T
1
:Identifier un champ magnétique
o T
2
: Représenter par un vecteur le champ magnétique
o T
3
: Identifier les lignes et le spectre de champ magnétique
o T
4
: Superposer deux vecteurs champs magnétiques
o T
5
: Identifier les composantes du vecteur champ magnétique terrestre
Soulignons que les intitulés ci-dessus des types de tâches ne sont pas nécessairement les formulations utilisées dans
l’enseignement au niveau du manuel scolaire ou dans les pratiques de la classe. A chaque type de tâches T
i
est associé
une organisation ponctuelle simple ou complexe que nous présenterons ci-dessous.
Pour les décrire nous adapterons et compléterons le découpage des organisations physiques ponctuelles à enseigner
dégagées dans l’analyse des programmes et des manuels en fonction de notre problématique de recherche. Pour les
organisations physiques complexes nous présenterons les praxéologies ponctuelles qui peuvent être potentiellement
associées au type de tâches T
i
bien que dans certaines institutions l’ensemble de ces organisations ponctuelles ne seront
pas associées à T
i
. Ainsi, généralement on peut avoir la relation suivante (1) :
Soit OPPC(T
i
) l’organisation physique ponctuelle complexe de référence relative au type de tâches T
i
:
OPPC(T
i
)= [T
i
; {OPP
1
(T
i
), OPP
2
(T
i
), OPP
3
(T
i
),…, OPP
i
(T
i
)} ;
] (1)
Avec :
i= {(1,2,..., n), n est un entier}.
OPP
i
(T
i
) est l’organisation physique ponctuelle simple.
est la technologie sous-jacente qui légitime le type de tâches T
i
.
L’organisation physique ponctuelle complexe OPPC(T
i
) peut changer dans le temps selon l’institution (par exemple, deux
manuels, deux professeurs ou deux classes différentes).
4. Organisation ponctuelle physique complexe OPPC(T
i
) pour chaque type de taches T
i
L’organisation ponctuelle physique complexe OPPC(T
1
) pour le type de taches (T
1
: Identifier un champ
magnétique) admet trois organisations ponctuelles simples OPP
i
(T
i
) donc on peut écrire:
OPPC(T
1
)= [T
1
; {OPP
1
(T
1
), OPP
2
(T
1
), OPP
3
(T
1
)} ;
] (2)
Tableau 2 : Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
1
(T
1
).
OPP
1
(T
1
) = (T
1.1
,
1.1
, θ
1
, Θ)
T
1.1
Utiliser une petite aiguille aimantée ou une boussole
1.1
On abandonne une petite aiguille aimantée, elle s’oriente dans une direction privilégiée. Si on la
perturbe un peu, après avoir oscillé quelques instants elle revient dans sa position initiale.
θ
1
Technologie expérimentale (La terre se comporte comme un gigantesque aimant, ceci est dû aux
mouvements de convection des roches terrestres en fusion autour de son noyau, on dit qu’ils créent un
champ magnétique).
Θ
Magnétisme
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Tableau 3 : Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
2
(T
1
)
OPP
2
(T
1
) = (T
1.2
,
1.2
, θ
2
, Θ)
T
1.2
Utiliser un fil parcouru par un courant continu
1.2
Une aiguille aimantée se situe à proximité d’un fil qui peut-être parcouru par un courant.
L’aiguille prend l’orientation due au magnétisme terrestre. Si on établit un courant continu dans le fil, on
remarque que l’orientation de l’aiguille change.
θ
2
Technologie expérimentale d’Oersted : le fil parcouru par le courant modifie les propriétés magnétiques
autour de lui, on dit qu’ils créent un champ magnétique.
Θ
Magnétisme
Tableau 4 : Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
3
(T
1
)
OPP
3
(T
1
) = (T
1.3
,
1.3
, θ
3
, Θ)
T
1.3
Lire un document sur l’histoire du magnétisme.
1.3
Comprendre comment la notion de champ magnétique a émergé historiquement.
θ
3
Technologie documentaire historique.
Θ
Magnétisme
L’organisation ponctuelle physique complexe OPPC(T
2
) pour le type de taches (T
2
:Représenter par un vecteur
le champ magnétique) admet deux organisations ponctuelles simples OPP
i
(T
i
) donc on peut écrire:
OPPC(T
2
)= [T
2
; {OPP
1
(T
2
), OPP
2
(T
2
)} ;
] (3)
Tableau 5 : Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
1
(T
2
)
OPP
1
(T
2
) = (T
2.1
,
2.1
, θ
2
, Θ)
T
2.1
Représenter le champ magnétique par un vecteur
2.1
Le champ magnétique est un vecteur
. Il possède donc certaines caractéristiques d’un vecteur: Une
direction : celle de l’axe de l’aiguille aimantée à l’équilibre.
Un sens : du pôle sud de l’aiguille vers son pôle nord.
Une valeur : B qui est donnée en Tesla (T).
θ
2
Technologie mathématique
Θ
Magnétisme
Tableau 6 : Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
2
(T
2
).
OPP
2
(T
2
) = (T
2.2
,
2.2
, θ
2
, Θ)
T
2.2
Utiliser des petites aiguilles aimantées placées au voisinage d’un aimant droit.
2.2
On place les petites aiguilles aimantées dans une zone d’espace, elle s’oriente toutes dans une direction
privilégiée. Si on approche un aiment droit des aiguilles, leurs orientations changent et prennent
chacune des directions et des sens bien déterminées différentes des autres. L’expérience incite à
représenter le champ en un point par une grandeur vectorielle
θ
2
Technologie expérimentale
Θ
Magnétisme
L’organisation ponctuelle physique complexe OPPC(T
3
) pour le type de taches (T
3
: Identifier les lignes et le
spectre de champ magnétique) admet deux organisations ponctuelles simple OPP
i
(T
i
) donc on peut écrire:
OPPC(T
3
)= [T
3
; {OPP
1
(T
3
), OPP
2
(T
3
)} ;
] (4)
American Journal of Innovative Research and Applied Sciences.ISSN 2429-5396Iwww.american-jiras.com
283
Tableau 7: Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
1
(T
3
).
OPP1(T
3
) = (T
3.1
,
3.1
, θ
3
, Θ)
T
3.1
Déplacer une aiguille aimantée dans la direction et dans le sens du vecteur champ magnétique B
3.1
Lorsqu’on déplace une aiguille aimantée dans la direction et dans le sens du vecteur champ
magnétique B, on dessine une courbe orientée appelée ligne de champ. Une ligne de champ
commence au pôle nord d’un aimant et se termine en son pôle sud.
θ
3
Technologie expérimentale
Θ
Magnétisme
Tableau 8 : Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
2
(T
3
)
OPP
2
(T
3
) = (T
3.2
,
3.2
, θ
3
, Θ)
T
3.2
Saupoudrer de la limaille de fer sur une plaque de plexiglas disposée au-dessus d’un aimant droit.
3.2
Saupoudrer de la limaille de fer sur la plaque de plexiglas disposée au-dessus d’un aimant droit,
observer le spectre magnétique formé par l’orientation de limaille de fer.
θ
3
Technologie expérimentale (Les grains de limaille de fer s’aimantent en présence de l’aimant droit et
s’orientent dans le champ magnétique comme des aiguilles aimantées).
Θ
Magnétisme
L’organisation ponctuelle physique complexe OPPC(T
4
) pour le type de taches (T
4
: Superposer deux vecteurs
champs magnétiques) admet deux organisations ponctuelles simple OPP
i
(T
i
) donc on peut écrire:
OPPC(T
4
)= [T
4
; {OPP
1
(T
4
), OPP
2
(T
4
)} ;
] (6)
Tableau 9 : Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
1
(T
4
)
OPP
1
(T
4
) = (T
4.1
,
4.1
, θ
4
, Θ)
T
4.1
Disposer de deux aimants droits identiques autour d’une petite aiguille aimantée.
4.1
L’aiguille est placée en un point P d’une feuille de papier. On relève l’orientation
de l’aiguille en présence :
• du 1
er
aimant;
• du 2
éme
aimant ;
• des deux aimants.
On représente les vecteurs champs de même valeur
et
qu’on observe au point P enprésence
respectivement du 1
er
et du 2
éme
aimant seul. On construit ensuite le vecteur champrésultant
=
+
.
θ
4
Technologie expérimentale(En présence des deux aimants, l’aiguille s’oriente dans la direction du
vecteur champ résultant).
Θ
Magnétisme
Tableau 10 : Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
2
(T
4
)
OPP
2
(T
4
) = (T
4.2
,
4.2
, θ
4
, Θ)
T
4.2
Superposer de deux champs magnétiques
4.2
Etant donné que le champ magnétique est une grandeur vectorielle:
calculer la somme vectorielle
=
+
des deux champs magnétiques.
θ
4
Technologie mathématique(le vecteur champ résultant en un point est égale à la somme vectorielle des
vecteurs champs magnétiques).
Θ
Magnétisme
L’organisation ponctuelle physique complexe OPPC(T
5
) pour le type de taches (T
5
: Identifier les
composantes du vecteur champ magnétique terrestre) admet deux organisations ponctuelles simples
OPP
i
(T
i
) donc on peut écrire:
OPPC(T
5
)= [T
5
; {OPP
1
(T
5
), OPP
2
(T
5
)} ;
] (7)
American Journal of Innovative Research and Applied Sciences.ISSN 2429-5396Iwww.american-jiras.com
284
Tableau 11 : Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
1
(T
5
).
OPP
1
(T
4
) = (T
5.1
,
5.1
, θ
5
, Θ)
T
5.1
Utiliser une petite aiguille aimantée et une boussole d’inclinaison pour identifier les composantes du
champ magnétique terrestre.
5.1
Une aiguille aimantée placée sur un axe vertical (boussole) permet juste de mettre en évidence la
composante horizontale
du champ magnétique terrestre. Alors qu’une boussole d’inclinaison permet
de mettre en évidence la composante verticale
du champ magnétique terrestre.
θ
5
Technologie expérimentale
Θ
Magnétisme
Tableau 12: Présente la caractérisation de l’organisation ponctuelle simple OPP
2
(T
5
).
OPP
2
(T
5
) = (T
5.2
,
5.2
, θ
5
, Θ)
T
5.2
Lire un document sur le champ magnétique terrestre et ses composantes.
5.2
Comprendre la notion de champ magnétique terrestre.
θ
5
Technologie documentaire
Θ
Magnétisme
4. DISCUSSION
Nous présentons ci-dessous une synthèse de la description de l’organisation physique (OP) de référence que nous
organisons sous forme d’une carte praxéologique de référence. Il s’agit des organisations physiques ponctuelles simples
ou complexes, chaque type de tâche admet des organisations physiques ponctuelles associées.
Tableau 13: Présente la carte praxéologique de référence du type de tâches visé T
i
Organisations physiques ponctuelles simples ou complexes de référence associée au concept
«champ magnétique»
T
1
:Identifier un
champ magnétique
T
2
:Représenter par
un vecteur le
champ magnétique
T
3
:Identifier les lignes
et le spectre de
champ magnétique
T
4
:Superposer
deux vecteurs
champs
magnétiques
T
5
: Identifier les
composantes du
vecteur champ
magnétique terrestre
(T
1.1
, τ
1.1
)
(T
2.1
, τ
2.1
)
(T
3.2
, τ
3.2
)
(T
4.1
, τ
4.1
)
(T
5.1
, τ
5.1
)
(T
1.2
, τ
1.2
)
(T
2.2
, τ
2.2
)
(T
3.1
, τ
3.1
)
(T
4.2
, τ
4.2
)
(T
5.2
, τ
5.2
)
(T
1.3
, τ
1.3
)
A partir de cette carte, on peut en extraire des cartes praxéologiques pour un niveau scolaire donné, construire des
organisations physiques locales ou régionales, analyser et comparer les praxéologies existantes dans plusieurs
programmes ou manuels…
Cette carte praxéologique présente les organisations physiques ponctuelles potentielles associées au type de tâches visé
T
i
. Mais, les organisations physiques ponctuelles peuvent être différentes entre deux institutions. L’organisation physique
(OP) de référence (figure 1) est un modèle qui permettra d’analyser les reconstructions possibles proposées dans les
programmes officiels et dans les manuels sur le concept champ magnétique. Il est donc important de ne pas se limiter à
une description de l’organisation physique ponctuelle (OPP), mais de présenter l’organisation physique (OP) de référence
avec les différents niveaux de codétermination didactiques.
Dans notre exemple, l’organisation physique de référence dans le programme scolaire englobe et intègre en une
organisation physique régionale (OPR) quatre organisation physique locales (que nous désignons par OPL
1
, OPL
2
, OPL
3
et
OPL
4
) et chaque organisation physique locale admet une ou plusieurs organisations physiques ponctuelles (simples ou
complexe).
OPL
1
est une organisation physique locale autour du concept champ magnétique qui engendre cinq
organisations physiques ponctuelles(OPP).
OPL
2
est une organisation physique locale autour du champ magnétique créé par un courant électrique.
OPL
3
est une organisation physique locale autour des forces électromagnétiques.
OPL
4
est une organisation physique locale autour du couplage électromécanique.
American Journal of Innovative Research and Applied Sciences.ISSN 2429-5396Iwww.american-jiras.com
285
Figure 1: Présente l’organisation physique (OP) de référence dans le programme scolaire
Marocain relative au magnétisme.
1. Environnement praxéologique du concept champ magnétique
Nous étudions à travers cette analyse l’environnement praxéologique relatif à l’enseignement des concepts champ
magnétique. Nous nous intéressons particulièrement à la mise en évidence des indices de non-rigidité et de complétude
des praxéologies disciplinaires physiques associées aux différentes tâches données dans le programme scolaire marocain,
par référence aux indicateurs 1 à 7.
Nous remarquons que pour de telles tâches, les techniques mises en œuvre se trouvent étroitement dépendantes des
ostensifs désignant le concept champ magnétique considéré (absence de l’indicateur de non-rigidité 3). Ces techniques
peuvent être assimilées à une manipulation mathématique sur le symbolisme utilisé qu’il serait possible de reproduire
sans se soucier de l’aspect et des propriétés champ magnétique (absence de l’indicateur de 5). Le discours technologique
justifiant les techniques en question et les notions associées au champ magnétique n’interviennent pas dans la réalisation
des tâches en question (absence de l’indicateur 7). Plusieurs indices de non-rigidité et de complétude sont ainsi absents
des praxéologies physiques relatives aux tâches considérées.
5. CONCLUSION
Notre analyse des programmes officiels montre que le concept champ magnétique constitue un outil indispensable pour
l’enseignement de plusieurs thèmes des curriculums des trois années de lycée. Malgré cela, les programmes officiels ne
considèrent pas ces concepts comme des objets d’enseignement. Ils recommandent de les introduire dans des activités
chaque fois que le contexte l’exige ce forme d’étude documentaire sur l’histoire du magnétisme et de l’électromagnétisme
et/ou par la mise en évidence expérimentale du champ magnétique terrestre. Ceci place les enseignants devant un
certain vide institutionnel qu’ils doivent gérer et aménager selon leur disponibilité et selon leur rapport au dit concept.
Nous notons également que les niveaux d’usage des praxéologies physiques concernées par l’étude du concept champ
magnétique sont:
Le premier concerne le développement théorique des thèmes des programmes. À ce propos, les praxéologies
physiques mises en œuvre sont généralement locales, et les blocs technologico-théoriques nécessitent des
démonstrations et des développements théoriques. Ce niveau d’usage, que nous qualifions de formel-structural,
pourrait s’expliquer par un souci de répondre aux exigences de rigueur mathématiques physiques et d’introduire
un certain formalisme au niveau secondaire qualifiant.
Magnétisme
Champ magnétique
Champ magnétique créé par un courant électrique
Forces électromagnétiques
Couplage électromécanique
OPPC(T
1
)
OPPC(T
2
)
OPPC(T
3
)
OPPC(T
4
)
OPPC(T
5
)
OPPC(T
i
)
……….
OPPC(T
i
)
……….
OPPC(T
i
)
……….
OP régionale
OP ponctuelle
OP locale
Magnétisme
American Journal of Innovative Research and Applied Sciences.ISSN 2429-5396Iwww.american-jiras.com
286
Pour le deuxième niveau, il concerne le travail dévolu aux élèves. De ce côté, notre analyse a montré une
absence de la plupart des indicateurs de complétude et de non-rigidité des praxéologies physiques. Les tâches
données dans le programme scolaire sont souvent routinières, leurs techniques de réalisation sont répertoriées,
stéréotypées. La mise en œuvre de ces techniques ne fait généralement pas appel au discours technologico-
théorique qui était à l’origine de leur production. L’environnement praxéologique résultant de cet état de fait est
caractérisé par une dominance de praxéologies physiques ponctuelles, rigides et dont la mise en œuvre est
essentiellement axée sur les blocs pratico-techniques.
En revanche, dans les développements théoriques des thèmes du programme, les concepts magnétismes fonctionnent à
un niveau théorique-formel assez élevé ; les praxéologies physiques sont généralement de niveau local et interviennent le
plus souvent au niveau technologico-théorique. Ce qui crée ainsi des discontinuités dans et entre les environnements
praxéologiques construits dans l’institution secondaire qualifiant pour l’étude des notions associées au champ
magnétique, entraînant un dysfonctionnement et une rupture conceptuel chez les élèves.
Annexe 1 : Liste des acronymes
Acronyme
Signification
(OP)
Organisation physique
OD)
Organisation didactique
(ODP)
Organisation de la discipline physique
(TAD)
La théorie anthropologique du Didactique
(T
i
)
Un type de tâche
()
Une technique
()
Une théorie
()
Une technologie
[T/]
un savoir-faire
[θ/Θ]
un savoir
(PDL)
praxéologie disciplinaire ponctuelle
OPPC(T
i
)
l’organisation physique ponctuelle complexe de référence relative au type de
tâchesT
i
OPP
i
(T
i
)
l’organisation physique ponctuelle simple relative au type de tâchesT
i
(T
i.j
,
i.j
, θ
i
, Θ)
Quadruplé de la théorie anthropologique de la didactique
6. REFERENCES
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Didaskalia
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Citer cet article : Elouardachi Abdellatif, Anouar Abdellah, et Abouhanifa Said. ANALYSE D’UNE PRAXEOLOGIE DE
REFERENCE DU CONCEPT CHAMP MAGNETIQUE. American Journal of Innovative Research and Applied Sciences. 2018;
6(6): 276-287.
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