L’étude questionne l’efficacité, et ses facteurs explicatifs, d’un enseignement utilisant, en classe entière, un simulateur d’oscilloscope pour faire comprendre aux élèves de 4ème, niveau collège, les concepts de période et fréquence d’une tension alternative sinusoïdale. Un pré-test et un post-test, administrés à 636 élèves répartis en cinq groupes-classes expérimentaux (n=316) et cinq groupes-classes témoins (n=320) de cinq enseignants, ont permis de comparer les scores et les gains relatifs d'apprentissage. Le recours aux données qualitatives obtenues par observation des cours in situ, et par entretiens semi-directifs avec enseignants et groupes-classes, ont permis d’analyser la corrélation linéaire entre l’implication des élèves, en termes de Student Response Rate (SRR), dans la démarche d’enseignement fondée sur l’investigation (POE), et le gain relatif d’apprentissage, et aussi la manière dont l’enseignant a utilisé le simulateur d’oscilloscope, en référence à la théorie des deux mondes et au moment d'utilisation. Il ressort que l’utilisation du simulateur d’oscilloscope a été efficace significativement dans les classes où l’enseignant a relativement mieux utilisé le simulateur. En revanche, aucun effet concernant l'implication des élèves n’a été trouvé.