Physique en première année d’université : que nous apprend une analyse ancrée en didactique des mathématiques ?

This text reports on a workshop of the DEMIMES thematic school, the aim of which was to discuss how didactic theories can equip teachers in higher education to analyse exercises and problems texts and anticipate student difficulties. We present an analysis of a first-year university physics problem using theoretical tools from mathematics didactics: the anthropological theory of the didactic and the activity theory specific to didactics. We have chosen a Newtonian mechanics problem concerning the fall of a ball in a liquid, whose mathematical treatment involves vectors and a differential equation. We introduce the theoretical tools used and the problem chosen, then present the analyses, and discuss the contributions of the two theories. The workshop also showed that didactic analyses could shed light on the differences between the mathematics used in mathematics courses and those used in physics courses at university. Ce texte rend compte d’un atelier de l’école thématique DEMIMES, dont l’objectif était de discuter comment les théories de didactique peuvent outiller les enseignants du supérieur pour analyser des énoncés et anticiper des difficultés d’étudiants. Nous présentons l’analyse d’un énoncé de physique de niveau première année d’université avec des outils théoriques issus de la didactique des mathématiques : la théorie anthropologique du didactique et la théorie de l’activité spécifiée à la didactique. Nous avons retenu un énoncé de mécanique Newtonienne portant sur la chute d’une bille dans un liquide, dont le traitement mathématique implique notamment des vecteurs et une équation différentielle. Nous introduisons les outils théoriques mobilisés et l’énoncé choisi, avant de présenter les analyses et de discuter les apports des deux théories choisies. L’atelier a de plus montré que les analyses didactiques pouvaient éclairer les différences entre les mathématiques des cours de mathématiques et celles utilisées en cours de physique à l’université.