Interdidactics of mathematics and physics
Interdidáctica de mathemáticas y física
Interdidactique des mathématiques et de la physique
Résumé
Focusing on the Greek educational system, this article deals with the didactic discontinuities manifested at the mathematics-physics interface, concerning the mathematical concept of the parabola. This type of conic is exploited in physics for modelling the ballistic motion of projectiles. As a Greek high school physics teacher, our interest is drawn to a curricular effect associated with the transfer of mathematical concepts into the science classroom. Indeed, high school science students (16-17 years old) discover the graphical representation and the equation of the parabola for the first time, in physics, long before the subject of conic sections was taught in mathematics. As a result, it is the teacher in charge of physics who transmits the first basic knowledge to the students, according to his or her own conceptions, while the introduction of the concept by the teacher of mathematics is delayed during the school year. We are interested in understanding the deep motives of the curricula designers regarding the two disciplines, about which no official moments of synergy are created, until now. The fragmentation of this knowledge (but also of many others) is likely to lead to learning obstacles. We apply a method of didactic analysis of school textbooks, developed from the notions of tool-object dialectic, semiotic register, rationality framework and praxeologies. The results show remarkable didactic discontinuities, which can be overcome by implementing a teaching based on an inter-didactic approach that stimulates the "back and forth" between the mathematical and the kinematic treatment of the parabola.
Concentré sur le système éducatif grec, cet article porte sur les discontinuités didactiques qui se manifestent à l’interface mathématiques – physique, à propos du concept mathématique de parabole. Ce type de conique est exploité en physique pour la modélisation du mouvement balistique des projectiles. En tant qu’enseignant de physique au secondaire en Grèce, nous nous sommes intéressé à un effet curriculaire associé au transfert de concepts mathématiques en classe de sciences. En effet, les lycéens de première scientifique (élèves de 16-17 ans) découvrent la représentation graphique et l’équation de la parabole pour la première fois, en physique, bien avant que les sections coniques n’aient été enseignées en mathématiques. Nous nous attachons à comprendre quels sont les motifs profonds des concepteurs des curricula, concernant les deux disciplines, à propos desquelles ne sont pas créés de moments de synergies officiels, jusqu’à l’heure actuelle. La fragmentation que subit ce savoir (ainsi que bien d’autres) est susceptible d’entraîner des obstacles d’apprentissage. Notre méthode d’analyse didactique de manuels scolaires, élaborée à partir des notions de dialectique outil – objet, de registre sémiotique, de cadre de rationalité et de praxéologies fait émerger des discontinuités didactiques remarquables. Leur franchissement peut s’opérer par la mise en œuvre d’un enseignement appuyé sur une approche interdidactique dynamisant les allers-retours entre le traitement mathématique et le traitement cinématique de la parabole.
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