Mesures : variabilité et incertitudes
Classe de seconde professionnelle :
Au travers des différents modules du programme pour la classe de seconde professionnelle, l’objectif est de sensibiliser l’élève, à partir d’exemples simples et démonstratifs, à la variabilité des valeurs obtenues en s’appuyant sur l’ordre de grandeur des mesures et sur l’incertitude des appareils utilisés au cours des expérimentations.
C’est aussi l’occasion de faire un lien avec les mathématiques (lien entre la notion d’incertitude, celles de variable aléatoire et d’écart-type).
Les activités expérimentales proposées visent aussi à sensibiliser l’élève à :
- l’identification des différentes sources d’incertitudes lors d’une mesure :
- conditions environnementales : température, pression... ;
- imperfection de l’appareil de mesure ;
- défaut de la méthode de mesure ;
- limites de l’opérateur.
- l’évaluation de l’influence de l’instrument de mesure (temps de réponse, étalonnage, sensibilité, classe de précision des appareils de mesure...) et du protocole choisi sur la variabilité de la mesure ;
- l’écriture, avec un nombre adapté de chiffres significatifs, de la valeur du résultat de la mesure d’une grandeur physique.
Lorsque cela est pertinent, l’élève compare la valeur mesurée à une valeur de référence afin d’apprécier la compatibilité ou la non-compatibilité entre ces deux valeurs.
Classe de première et terminale professionnelle :
En classes de première et terminale professionnelles, l’objectif principal de la formation aux incertitudes de mesure est de sensibiliser l’élève à la variabilité des valeurs obtenues au cours d’une opération de mesure et de lui fournir des éléments permettant de quantifier cette variabilité en ordre de grandeur.
L’élève doit notamment être habitué à :
- identifier les différentes sources d’incertitudes qui peuvent être commises (défaut de la méthode de mesure, imperfection ou utilisation incorrecte d’un appareil de mesure...) et y remédier si possible ;
- quantifier en ordre de grandeur l’incertitude sur la mesure directe ;
- présenter le résultat d’une mesure de façon raisonnée (unités de mesure adaptées, choix pertinent du nombre de chiffres significatifs).
Ces habitudes doivent être installées par une attention régulière à ces problématiques au cours des activités pratiques plutôt que par des séances qui leur seraient exclusivement consacrées.
Parcours M@gistère : Mesures et Incertitudes en physique chimie dans la voie professionnelle
Ressource : https://cache.media.eduscol.education.fr/file/Physique-chimie/55/8/RA19_Lycee_P_2_PHYCHI_Variabilite-mesure_Telemetre-robot_1221558.pdf
