L'espace de travail physique-mathématique comme proposition théorique pour analyser les processus sémiotiques qui sont effectués pendant la modélisation d'un mouvement harmonique atténué

Résumé

Le processus de modélisation est très important pour l’enseignement et l’apprentissage de la physique et des mathématiques et établit leur interaction. Ici, nous proposons un espace de travail physique-mathématique (ETFM) comme une extension à la théorie des espaces de travail mathématiques (ETM), parce que sa structure permet d’expliquer les processus qui se posent lorsque de telles tâches sont effectuées. Nous considérons que la modélisation du mouvement d’un oscillateur harmonique amorti permet aux élèves de réfléchir sur leurs propres représentations. Nous présentons les résultats d’une mise en œuvre didactique basée sur la construction de la représentation, une approche pédagogique de la recherche ciblée qui oblige les étudiants à interpréter et à construire des représentations de concepts, affirmations et processus scientifiques. Étant donné qu’il s’agit d’étudiants en équipe de travail pour motiver le débat scientifique et l’autoréflexion, la méthodologie de l’ACODESA a été utilisée. D’autre part, nous montrons des éléments qui nous permettent de rendre compte de la façon dont ils sont activés dans la genèse sémiotique, expérimentale et discursive au sein de l’ETFM. C’est la relation entre ETFM et ETM. L’analyse des données de cette étude qualitative sur la façon dont un étudiant passe de la compréhension d’un phénomène physique à sa description mathématique en passant par la modélisation a permis de proposer une contribution au cadre théorique du ETM. Il a travaillé avec un groupe de 14 étudiants en génie du deuxième semestre dans le cadre d’un cours complet de calcul à l’Université de Mexico.