Recherches en didactique des mathématiques. Vol. 3/3. p. 343-396. Acquisition de notions relatives à la dimensionnalité des mesures spatiales (longueur, surface).

English Title : Concept formation with respect to the dimensionality of spatial measures (length, area).
Deutscher Titel : Begriffsbildung im Hinblick auf die Dimensionalitaet von raeumlichen Massen – Laenge, Flaeche (ZDM/Mathdi)

Auteur : Rogalski Janine
Autre nom d’auteur :  Rogalski-Muret Janine

Résumé

L’étude, conduite sur des élèves de CM1, CM2, 6e, 5e et 4e, concerne l’acquisition de la dimensionnalité des mesures spatiales. Elle a mis en évidence les points suivants :
1/ un « modèle linéaire » approprié au traitement de la longueur fonctionne de façon relativement précoce ; mais les élèves rencontrent de très grandes difficultés pour dépasser ce modèle (dérivé des schèmes additifs) et aller vers un traitement multidimensionnel approprié aux mesures de surface et de volume; l’appropriation des concepts dimensionnels relatifs à la surface s’effectue lentement et de façon incomplète pour beaucoup d’élèves ;
2/ pour un nombre important d’enfants et d’adolescents le domaine de validité des acquis reste limité : la mesure ne peut pas être traitée comme une opération de mathématisation du réel mais demeure une propriété des figures auxquelles elle s’applique ;
3/ de plus une unité de mesure comme le cm2 apparaît peu opérationnelle, véhiculant des propriétés de l’unité de mesure linéaire dont elle est composée. L’évolution des réponses suggère l’hypothèse suivante (que devra tester une analyse macroscopique de l’enseignement) : les situations proposées aux élèves au cours de l’enseignement s’appuient bien sur leurs acquis cognitifs, mais elles utilisent peu les « points d’ancrage » existant pour la construction d’une connaissance plus élaborée, ni pour l’extension du domaine de validité de ces acquis.

Abstract

This research deals with the acquisition by students (4th to 8th grade) of the dimensionality of spatial measures. The main results are the following: a ‘linear model’, derived from the scheme of additivity for quantities, is used at early grades by the pupils; this model fits with the undimensionality of length, but the pupils meet a lot of difficulties to leave it and make the appropriate operations about area and volume. The appropriation of the concepts dealing with bidimensionality of area is a slow process, unachieved for many students at the end of the teaching about spatial measures. The ‘field of validity’of the pupils’acquisitions is bounded: measure cannot appear as a mathematical operation about real space but remains a property of the measured figures themselves. At least, a unit such as ‘cm ‘has a low degree of operationality; it is often used with the only (and false) properties of the linear unit ‘cm’.

Zusammenfassung

Die hier beschriebenen Forschungen untersuchen die Begriffsbildung von Schuelern der 4. bis 8. Jahrgangsstufe im Hinblick auf die Dimensionalitaet von Raummassen. In einem frueheren Studium benutzen die Schueler ein ‘lineares Modell’, das aus dem Schema der Additivitaet fuer Groessen abgeleitet ist. Dieses Modell passt zu der Eindimensionalitaet der Laenge, aber es faellt den Schuelern schwer, dieses aufzugeben und entsprechende Operationen mit Flaechen und Volumina auszufuehren. Die Begriffsbildung im Hinblick auf die Zweidimensionalitaet der Flaeche ist ein langsamer Prozess, der fuer viele am Ende des Unterrichts ueber Raummasse noch nicht abgeschlossen ist. (ZDM/Mathdi)

Resumen

El presente estudio realizado con alumnos de C.M.1., C.M.2., 6e, 5e y 4e, concierne la adquisición de la « dimensionalidad » de medidas espaciales. Se han puesto en evidencia los siguientes aspectos : un « modelo lineal » apropriado al tratamiento del perímetro, el mencionado modelo (derivado de esquemas aditivos) funciona de manera relativamente precoz, pero los alumnos encuentran serias dificultades para superarlo y encaminarse hacia un tratamiento multidimensional apropiado de las medidas de superficie y volumen. Para muchos alumnos, la apropiación de los conceptos dimensionales relativos a la superficie, se efectua lentamente y de manera incompleta. Para un gran numero de niños y adolescentes, el dominio de validez de lo adquirido es totalmente limitado : la medida no puede ser tratada como una operación de « matematización » del real, pues es concebida como una propiedad de las figuras a las cuales ella se aplica.
Señalemos además, que la unidad de medida, el cm2, aparece como poco operacional, vehiculando propiedades de la unidad lineal de la cual está compuesta.

Notes

Recherche en Didactique des Mathématiques (RDM) est la revue de l’Association pour la Recherche en Didactique des Mathématiques (ARDM).

Données de publication

Éditeur La Pensée Sauvage éditions Grenoble , 1982 Format 14 cm x 22 cm, p. 343-396 Index Bibliogr. p. 395-396
ISSN 0246-9367

Public visé chercheur, enseignant, formateur Niveau 4e, 5e, 6e, collège, école élémentaire Âge 10, 11, 12, 13, 9

Type article de périodique ou revue Langue français Support papier

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