Repères-IREM. N° 142. p. 23-47. Modéliser pour comprendre le système solaire : une approche didactique de la maternelle à la terminale.

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Résumé

Cet article examine la présence du cycle de modélisation dans deux contextes scolaires, de la maternelle à la terminale, à partir d’activités en astronomie. Après avoir précisé le cadre théorique du cycle de modélisation et son articulation avec la théorie de l’enquête, les auteurs analysent deux études de cas : une séquence d’observation du ciel et des ombres en cycle 1 et une séance de travaux pratiques sur les lois de Kepler en terminale s’appuyant sur le Planétaire humain — une représentation des orbites des planètes à échelle réelle (Lapaire et al., 2025). Leurs résultats montrent que des éléments de modélisation apparaissent à tous les niveaux, mais avec des formes différentes. Selon eux, en maternelle, la dynamique d’enquête favorise l’émergence de régularités dans les éléments observés et la possibilité de réfutation d’hypothèses déduites de ces régularités, pendant qu'en terminale, le contexte des lois de Kepler appliqué à un artéfact dédié, le Planétaire humain, révèle des tensions entre une visée de confirmation des prédictions associées aux lois et une réelle mise à l’épreuve de ces lois par comparaison avec des mesures.

Structure de l’article :
Introduction
1. Définitions et points de vue
1.1 Le cycle de modélisation
1.2 La modélisation comme démarche d'enquête
1.3 L’évolution des modèles du Système solaire : une illustration historique de la modélisation et de l’enquête
2. Méthodologie et positionnement de l’étude
3. De l’observation aux premiers modèles scientifiques en maternelle
3.1 Analyse a priori des deux séquences
3.2 Analyse a posteriori
3.3 Retour des enseignantes
4. La démarche de modélisation à travers les lois de Kepler au lycée
4.1 Place possible du cycle de modélisation
4.2 Analyse de la séance proposée par l’enseignant
4.3 Analyse des activités des élèves
4.4 Un écart dû au temps limité de la séance
5. Discussion
Conclusion
Remerciements
Références bibliographiques
Annexes
Annexe 1 - Séquence en maternelle
Annexe 2 - Séquence de TP en lycée

Notes

Cet article est publié dans Repères-IREM N° 142.

Repères-IREM est la revue du réseau national des Instituts de Recherche sur l'Enseignement des Mathématiques (IREM), elle a été créée en octobre 1990. De nombreux articles peuvent être utilisés en formation initiale des enseignants.
Tous ses articles, jusqu'au dernier numéro paru, sont consultables et téléchargeables librement en ligne sur le site de l'IREM de Grenoble.

Données de publication

Éditeur UGA-IREM de Grenoble , Grenoble , France , 2026 Num. 142 Format 16 cm x 23,7 cm, p. 23-47 Index Bibliogr. p. 41-42
ISSN 1157-285X

Public visé chercheur, enseignant, formateur Niveau 1re, 2de, 3e, 4e, 5e, 6e, collège, lycée, terminale Âge 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17

Type article de périodique ou revue Langue français Support papier

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