Le discernement des plans : un seuil décisif dans l’apprentissage de la géométrie tridimensionnelle.
English Title : Recognition of various planes: crucial threshold in 3D geometry learning.
Auteur : Rommevaux Marie-Paule
Résumé
Entre l’apprentissage des règles de la représentation en perspective parallèle et leur justification mathématique, il nous est apparu que le discernement des différents plans en jeu dans les situations tridimensionnelles était un seuil difficile et essentiel qu’il fallait aider les élèves à franchir. Une séquence d’apprentissage a été construite et expérimentée autour de l’introduction d’une maquette ayant des qualités spéciales : elle est transparente et permet le dessin. Cet objet n’a pas été choisi comme modèle d’un objet mathématique précis mais comme un outil permettant d’apprendre à discerner les plans, en articulation avec le fonctionnement des représentations en perspective parallèle. Les interactions entre représentations figurales et connaissances mathématiques ont été analysées. Ces analyses sont résumées en deux indices de complexité : complexité mathématique et complexité heuristique dont le croisement, dans un tableau à neuf cases, permet d’évaluer le degré de difficulté d’un exercice de géométrie tridimensionnelle. L’origine de ces difficultés localisée, on peut conduire une séquence abordant graduellement les obstacles rencontrés. Les résultats de l’évaluation montrent que, grâce à cet apprentissage, les représentations en perspective parallèle qui permettent à presque tous les élèves de seconde d’appréhender perceptiblement la situation, peuvent remplir, pour la population expérimentale, la même fonction de traitement, pour l’appréhension opératoire, que les figures de géométrie plane. Abstract Our teaching experience led us to the idea that the students are faced with an essential and difficult threshold, between learning and the rules of parallel perspective and justifying those mathematically: the recognition of various planes throwed in a 3D situation. Our task was to help them to overstep that threshold. We constructed and experimented a learning sequence focused on the introduction of a model having specific properties: it is transparent and allows these students to draw in it. That model was not choosen in order to present some mathematically well defined object, but has faciliting tool for learning to discriminate between different planes in the space. Working with the model and drawing in parallel perspective are linked together in the learning sequence. We already knew that almost all 16-years old students (the beginners of the French « lycee ») are able to perceive a 3D situation in a parallel perspective presentation. Outcoming of the assement, it has been proved that we hit the mark. Our learning sequence actually allows the students to use those representations in the same way as it is the case with figures in 2D situations that means with same operative understanding.
Notes
Cette thèse est l’objet d’une recension dans la rubrique « matériaux pour documentation » du Bulletin de l’APMEP n° 415 ainsi que d’une présentation dans L’Ouvert n°93
Elle est diffusée par l’IREM de Strasbourg.
Données de publication
Éditeur Institut de Recherche Mathématique Avancée (IRMA) Strasbourg , 1997 Collection Publication de l’Institut de recherche mathématique avancée Format A4, 361 p. Index Bibliogr. p. 335-355
ISSN 0755-3390
Public visé chercheur, enseignant, formateur Niveau 1re, 2de, lycée Âge 15, 16
Type thèse Didactique des mathématiques, Strasbourg, 1997 Langue français Support papier
Classification