Docs synthèse pour étudiants PCSI à l'université

 Lien vers le document Comme dans toutes les premières années post-bac, la prise en compte des incertitudes de mesure en TP de première année de faculté des sciences est une question importante. Les étudiants ont eu au lycée une présentation des incertitudes sous la forme «  type A » (incertitude liée à une multitude de mesures) ou « type B » (incertitude liée à une mesure unique). Les formules de prise en compte de ces incertitudes leur ont toujours été fournies, et ils n'avaient «  plus qu'à »  les utiliser. Arrivés à l'université, les néo-bacheliers se trouvent confrontés à des TP intervenant dans des UE différentes, encadrés par des équipes différentes, avec des méthodes ou des présentation différentes. On peut donc se demander comment apporter de la cohérence à l'apprentissage des étudiants, en capitalisant ce qui a été fait au lycée, et en utilisant une gestion commune des incertitudes dans des situations expérimentales et d'apprentissage différentes.

Dans ce contexte il me semble intéressant de proposer aux étudiants un document unique lié aux incertitudes, commun à tous les TP de la première année de licence de physique chimie de la faculté des sciences et technologies de l'université Lyon 1. Le document joint cherche à répondre à cette situation (mais il n'est pas encore utilisé à l'heure actuelle).

* Par souci de cohérence avec leur formation au lycée d'une part, et avec la prise en compte des incertitudes en classes préparatoires qui poursuit dans la présentation faite au lycée d'autre part, je propose de garder dans ce document la classification en type A ou B.

* Pour approfondir la compréhension et la manipulation des incertitudes, on peut attendre de la part des étudiants de L1 qu'ils repèrent les formules à utiliser en fonction de la situation expérimentale. Il me semble donc intéressant de proposer un ensemble de formules permettant de répondre aux situations expérimentales rencontrées, depuis l'analyse des sources d'incertitudes jusqu'à leur propagation dans les calculs.

* Pour illustrer certains situations-types, quelques exemples ont été ajouté.

 

Nicolas Reverdy, PRAG Lyon1

Le poly de L1 distribué à l'INSA de Lyon

Voici le lien vers le poly de cours, TD et TP de la partie mesures qui est actuellement utilisé à l'INSA de Lyon. 

Nous avons modifié notre approche depuis la réforme des lycées : l'utilisation du calcul différentiel dès le début de l'année posait trop de problème, donc nous traitons la propagation des erreurs au départ uniquement par encadrement. 

Une fois que la notion de différentielle a été vue dans le cours d'outils mathématiques, on l'applique à la propagation d'erreur. En général, c'est assez bien coordonné et cela arrive juste à la fin de la partie incertitudes. 

Nous avons choisi de mettre l'accent sur deux aspects dans ce cours sur la mesure : l'homogénéité des formules et le regard critique sur une manipulation : nous voulons que les élèves soient capables lors d'une manipulation de lister toutes les sources d'erreur possibles sur les mesures directes et de les estimer expérimentalement. Nous ne voulons pas, au premier cycle, que la notion d'incertitudes soient uniquement vue par les élèves comme des calculs complexes de propagation d'erreurs (ce qui était souvent le cas autrefois, quand on démarrait avec les différentielles). Du coup, tout au long de l'année, nous avons des questions sur les estimations des erreurs sur les mesures directes (type B), dans les manipulations de TP.

Laure Raffaely, Enseignante à l'INSA de Lyon