5.3.4.2.1 Première question

• “ Lors de la trituration du mélange mercure + autres métaux, y a-t-il réaction chimique ? Justifiez. ”

Le binôme 3 (Emilie et Maud) joue, le binôme 4 (Clarisse et Eliette) évalue.

Pour répondre à cette question, les élèves utilisent “ réaction chimique ” comme traits de surface et décident d’aller chercher des informations dans le site Science.

Mais elles ne mènent pas au bout leur investigation et par la suite, préfèrent rechercher la signification du mot “ trituration ” :

Elles tentent également de trouver des pistes de recherche dans les différents sites :

Finalement Emilie trouve un synonyme convainquant à triturer (ajouter) ce qui lui permet de trouver la bonne partie du site dans laquelle chercher des informations :

Une fois la partie du site dans laquelle chercher des informations trouvée, elles lisent la page consacrée aux aspects chimiques des amalgames avant de donner chacune une réponse différente. Emilie suppose qu’il y a réaction chimique alors que Maud affirme le contraire :

Pour convaincre sa partenaire, Emilie utilise les informations du site : selon elle il y a réaction chimique car un changement d’état se produit : à partir d’une poudre et d’un liquide, on obtient une pâte :

Cependant la justification n’est pas acceptée par Maud qui ne considère pas le changement d’état comme une réaction chimique :

Elles se placent au niveau des différences existant entre les produits et les réactifs du départ ce qui correspondant au deuxième stade défini par Solomonidou et Stavridou (1989, 1994).

Pour continuer à répondre à la question, elles relisent les informations du site afin de se mettre d’accord sur la définition de la réaction chimique. Emilie est ainsi confortée dans sa réponse puisqu’elle découvre que l’amalgame est un alliage : il y a mélange des métaux et ce que l’on obtient à la fin est différent de ce que l’on avait au début. Nous notons que Maud change d’avis pour épouser celui de sa partenaire. Il semble que sa définition de la réaction chimique ne soit pas assez opératoire dans ces conditions.

Selon les deux élèves, il y a réaction chimique, car, même si l’alliage n’est pas une nouvelle espèce chimique ni une substance pure, on obtient quelque chose de différent :

A ce moment I fait une intervention importante en introduisant une analogie dans la mesure où elle va permettre aux élèves de trouver des arguments leur permettant de choisir sans équivoque entre réaction chimique et transformation physique.

Nous notons que cette analogie appartient au domaine de la vie de tous les jours. Nous savons que les élèves ne considèrent pas que les phénomènes qu’ils rencontrent dans leur vie quotidienne relèvent de la chimie (Stavridou, 1991).

Nous notons que cette fois c’est Emilie qui se rallie à l’opinion de Maud :

Selon elles, pour qu’il y ait réaction chimique, la formation d’un troisième produit différent des deux premiers est nécessaire. Mais Emilie va plus loin puisqu’elle parle de disparition :

Cette remarque est l’objet d’une discussion animée entre les quatre élèves : tandis qu’Emilie et Maud évoquent la disparition de la substance, Clarisse, elle évoque la conservation de l’élément chimique et la transformation de la matière. Chacune fait alors appel à ses connaissances en chimie. Elles font même directement allusion à un TP au cours duquel elles ont vu “ disparaître ” du cuivre métallique.

En fait, Maud et Emilie se situent au niveau des substances tandis que Clarisse utilise un raisonnement au niveau microscopique.

Finalement la justification finale donnée par le binôme 3 est tout à fait pertinente :

Lors de la confrontation, les élèves disposent du site et peuvent aller y consulter des informations supplémentaires, ce qu’elles font :

Cependant, ces informations ne nourrissent pas leur débat, elles utilisent davantage leurs connaissances.

Nous remarquons que les élèves, dans leur confrontation en faisant directement appel à leurs connaissances ont réussi à construire une définition de la réaction chimique tout à fait opératoire. Elles peuvent ainsi faire la différence entre un mélange et une réaction chimique.