Plotting vectors in kinematics: study of first year students’ answers Le tracé des vecteurs en cinématique : étude de réponses d’étudiants de licence 1 de physique En Fr

Résumé En

L’importance des vecteurs en cinématique s’explique par le fait qu’un vecteur relatif à un mobile en mouvement contient, dans ses caractéristiques, un certain nombre d’informations sur le mouvement de ce mobile. Notre travail cible l’aptitude d’étudiants de première année universitaire à manipuler les vecteurs en cinématique et, par conséquent, leur compréhension des concepts de position, vitesse et accélération après enseignement de mécanique. Dans un exercice sur la chute libre, on regarde comment ils tracent les vecteurs position, vitesse et accélération. On analyse 421 réponses d’étudiants. Ce sont les outils de la théorie anthropologique du didactique, blocs pratico-technique et technologico-théorique, qui nous permettent de comparer les tâches a priori et les tâches effectives des étudiants. Le traitement des données s’effectue dans deux directions : une analyse par type de vecteur qui aboutit à la caractérisation des erreurs les plus fréquentes commises par les étudiants ; une analyse par profils de réponse c’est-à-dire qui traite les trois vecteurs simultanément. On constate que c’est le vecteur position qui pose le plus de difficultés. On observe également l’absence de cohérence dans le tracé des trois types de vecteurs ce qui semble révéler une incompréhension des concepts de base de cinématique.