L’enseignement de l’analyse à la charnière lycée / université : savoirs, connaissances et conditions relatives à la validation.
English Title : Teaching calculus at the edge Upper Secondary school/University : Knowledge and conditions for validation.
Auteur : Bloch Isabelle
Résumé
Une étude de l’enseignement de l’analyse au niveau des dernières classes de l’enseignement secondaire français fait apparaître des variations importantes à chaque réforme depuis 1962, variations qui concernent aussi bien l’objet du savoir que les procédures conseillées par les programmes et les manuels. Les méthodes préconisées conditionnent les connaissances utilisables par les élèves pour effectuer les tâches prescrites, et l’équilibre connaissances / savoirs caractérise la place dévolue à la validation. L’auteur étudie les possibilités d’établir à ce niveau un rapport effectif au savoir de l’analyse et de permettre à l’élève de construire des connaissances appropriées. La confrontation à la contingence se fait par la construction de situations concernant l’enseignement des notions de fonction et de limite, et par l’observation de leur mise en oeuvre. Ceci l’amène à s’interroger sur les connaissances que le professeur met en oeuvre pour gérer une situation d’enseignement de l’analyse comportant une composante a-didactique, et sur une modélisation possible du milieu du professeur. Abstract The study of maths curriculum in the last grades of secondary schools in France along 30 years brings to light important variations that took place since 1962 in the contents of calculus at this level. These evolutions concern the objects of calculus that are taught as well as the procedures used by students and teachers. The suggested methods affect the knowledge that students are likely to use when doing the given tasks; and we observe that since the 90ths’, the tasks given to students do not valorise validation. We study the possibilities of establishing an real relationship to the knowledge in calculus, at this level of teaching, and to allow the students to build appropriate methods. Besides, the study of the different settings of representation that are at stake to build a suitable environment for the teaching of function and limit makes new potentialities come to light, particularly in the graphic and formal settings.
Le problème de la validation dans l’enseignement de l’analyse est envisagé à travers :
– l’étude de la théorie mathématique « Analyse », son organisation, ses méthodes de preuve, et la formalisation des preuves ;
– la définition de situations fondamentales du concept de fonction et de limite.
Par ailleurs l’examen des registres et des ostensifs disponibles pour construire un milieu propre à l’enseignement des notions de fonction et de limite, fait apparaître des potentialités non exploitées dans les registres graphique et formel.
Un questionnaire est construit pour l’étude des connaissances sur l’analyse; son traitement statistique a pour but de tester l’effectivité de l’apprentissage.
Dans l’enseignement supérieur, l’étude de transcriptions de cours et de copies d’élèves permet de s’interroger sur les connaissances nécessaires à ce niveau, et sur l’articulation avec l’enseignement secondaire.
En conclusion, il propose quelques pistes de réflexion sur l’équilibre connaissances / savoirs dans l’enseignement des débuts d’une théorie mathématique ; cet équilibre conditionne les possibilités de validation et, au final, les perspectives d’inscrire l’apprentissage dans un schéma temporel macrodidactique.
We study the question of validation in teaching analysis through the following directions:
– the mathematical theory; its organisation; the methods of proof and the formalization; how these methods can be introduced in the teaching, in a way that students can understand;
– the existence of fundamental situations concerning the concepts of function and limit, and the possibility of implement such situations in the class.
The experimentation is carried through the building of situations with an a-didactical component for the teaching of function and limit, and through the observation of their implementation in a scientific class of 17 years-old students. This makes us first question the knowledge and professional knowing a teacher uses to manage a teaching situation in analysis, with an a-didactical component, and then draw a pattern to the teacher’s milieu.
We also submit a test to the students and analyse the results with statistic tools so as to test the main features of the learning.
In the last chapter we study lectures at undergraduate level, and student’s papers with lots of errors about calculus definitions. This leads us to question the knowledge that is compulsory at University level; we wonder how it is possible to link it with Secondary school’s knowledge and habits.
As a conclusion, we shall suggest some remarks about the balance between definitive knowledge and what students must get as an experience in the teaching of a new mathematical theory; this balance affects the possibilities of validation and finally, the future prospects of teaching analysis from Secondary Schools to University.
Notes
Une version texte intégral est en téléchargement sur le site https://hal.science/tel-00012151
Pistes d’utilisation en classe
Cette ressource peut être utilisée en formation initiale des enseignants.
Données de publication
Éditeur Laboratoire DAEST (didactique et anthropologie des enseignements scientifiques et techniques) – Université Victor Segalen Bordeaux 2 Bordeaux , 2000 Format A4, 586 p. Index Bibliogr.
Public visé enseignant, formateur Niveau licence, lycée, terminale Âge 17, 18
Type thèse Didactique des mathématiques, Bordeaux, 2000 Langue français Support papier
Classification
Mots-clés