L’enseignement de l’analyse au lycée : les débuts du jeu global/local dans l’environnement de calculatrices.

English Title : Teaching Analysis at a secondary school level : introduction to the global/local game within the environment of graphic-symbolic calculators.

Résumé

La recherche concerne l’enseignement et l’apprentissage de l’Analyse et se centre en particulier sur l’entrée dans ce champ au niveau de l’enseignement secondaire. Elle s’intéresse à un aspect de cette entrée : l’articulation entre un point de vue global et un point de vue local sur les objets fonctionnels (appelée « jeu global/local »).
Dans cette thèse, on essaie d’apporter des éléments de réponse à la question suivante : l’articulation entre point de vue global et point de vue local, dans l’environnement de calculatrices graphiques et symboliques, peut-elle être un élément permettant de fonder l’introduction de l’Analyse dans l’enseignement secondaire ? Cette question a été abordée par la construction et l’expérimentation d’une ingénierie didactique à visée diagnostique permettant d’amorcer le jeu global/local souhaité, au niveau de la première S. La construction de l’ingénierie s’appuie du point de vue cognitif sur divers travaux soulignant l’importance des métaphores dans la conceptualisation mathématique et elle exploite les potentialités des commandes d’agrandissement/réduction (zooms) des calculatrices graphiques et symboliques pour favoriser la construction d’une métaphore liée au phénomène de linéarité locale. L’ingénierie a été expérimentée dans trois classes italiennes après négociation avec les enseignants de ces classes. Ces expérimentations montrent que l’accès au jeu global/local visé est possible dans cet environnement au niveau considéré. Elle met également en évidence que le rôle joué par les métaphores associées à la linéarité locale dans les processus cognitifs des élèves. Elle montre enfin le travail mathématique nécessaire pour opérationnaliser et contrôler leur usage ainsi que le rôle essentiel de l’enseignant dans leur gestion.

Abstract

This research deals with the teaching and learning of Analysis at a secondary school level. We focus on a dimension of the introduction of Analysis : the articulation between a global point of view and a local point of view with respect to functions (the global / local game). A diagnostic didactical engineering has been designed and carried out to provide an answer to the following question : can the global/local game be a foundation for the introduction of Analysis at a secondary school level ? This engeneering exploits the potentialities offered by the « zoom » controls of the graphic and symbolic calculators in order to construct a local linearity metaphor. Three experiments show that the introduction of the global/local game via the « zoom » controls is possible. They evidence role played by metaphors linked to local linearity in cognitive process of pupils, the need for attaching a mathematical meaning to them and crucial role of teacher has to play.

Notes

Un fac-similé numérique est en téléchargement sur le site https://hal.science/tel-01255304

Données de publication

Éditeur IREM de Paris Paris , 2002 Collection Thèses Format A4, 502 p.

ISBN 2-86612-240-2 EAN 9782866122409

Public visé chercheur, formateur Niveau 1re, 2de, lycée, terminale Âge 15, 16, 17

Type thèse Histoire et perspectives sur les mathématiques, Paris, 2002 Langue français Support papier

Classification