1.1.2.4. Répartition des gaz

Anne utilise l'idée le gaz se répartit partout pour expliquer plusieurs situations très variées. Elle l'utilise notamment dans trois situations faisant intervenir l'air : la première demande d'attraper de l'air avec une bouteille puis avec un sac plastique, la seconde demande d'expliquer pourquoi si on tire puis on lâche le piston d'une seringue, il revient et la troisième demande de décrire comment se répartit l'air dans une pièce que l'on chauffe. De plus, on retrouve cette idée à des niveaux différents (macroscopiques et microscopiques) dans deux situations concernant la répartition de plusieurs gaz (air, hélium et gaz de ville) contenus (1) dans trois bouteilles et (2) dans trois ballons de baudruche. Le tableau 6.6 donne l'explication d'Anne pour la situation des trois ballons.

À travers l'explication d'Anne, il apparaît que les molécules d'air et de gaz de ville se répartissent partout dans les ballons. En revanche, il est nécessaire de tenir compte des gestes que fait Anne durant son explication afin de pouvoir interpréter la répartition des molécules d'hélium (figure 6.4, 6.5, 6.6).

dans l'air y'a des molécules de partout (geste des deux mains)/

dans le gaz j'pense que c'est pareil (geste des deux mains)

dans l'hélium y'aura p't'être (geste d'une main) p't'être plus

Anne fait le même geste pour décrire la répartition des molécules d'air et de gaz de ville, et comme le confirme ce qu'elle dit, ce geste signifie que les molécules se répartissent partout. En revanche, pour l'hélium, elle lève la main vers le haut en disant qu'il y en aura peut-être plus. Nous interprétons ceci comme voulant dire qu'il y a plus de molécules d'hélium réparties en haut, ce que nous modélisons par l'idée les molécules se répartissent plus à un endroit.

Dans la situation des trois bouteilles remplies de gaz, Anne utilise pour l'hélium, l'idée le gaz se répartit partout alors que pour la situation des trois ballons, elle utilise, toujours à propos de l'hélium, l'idée les molécules se répartissent plus à un endroit. La seule différence entre ces deux situations est que la bouteille ne bouge pas alors que le ballon remplit d'hélium monte. Avant de demander la répartition des gaz dans les trois ballons nous avions demandé à Anne de prédire ce qui allait arriver aux trois ballons. Pour l'hélium, elle prédit que le ballon va tomber si on le lâche. À la suite de cette prédiction erronée, nous lui avons expliqué que l'hélium était le gaz que l'on mettait dans les ballons à la foire et qu'ils montent lorsqu'on les lâche. La situation des trois bouteilles (question 3) étant proposée bien avant celle des trois ballons (question 12), il est fort probable, qu'Anne considère l'hélium comme étant un gaz quelconque ; ce qui pourrait expliquer pourquoi il se répartit partout dans la bouteille.

On trouve l'idée que le gaz se répartit plus à un endroit pour la situation du film plastique posé sur un récipient en fer que l'on chauffe. En effet, Anne explique que l'air ‘«’ ‘est de partout mais p't'être plus/ ’ ‘j'dirai plus en haut’». Il est intéressant de remarquer qu'Anne utilise cette répartition dans ces deux situations (ballon d'hélium et film plastique posé sur un récipient en fer) uniquement lorsqu'on lui demande où agit le gaz. Bien qu'elle ne le dise pas explicitement dans ses explications, il semble qu'elle utilise cette répartition pour rendre compte de l'action du gaz.

En résumé, voici les idées d'Anne sur la répartition des gaz ainsi que leur domaine d'application (entre parenthèses) : le gaz se répartit partout (trois bouteilles (répartition), trois ballons (répartition et molécules), attraper, attraper avec bouteille, attraper avec sac plastique, seringue tire/lâche, chauffage) et le gaz se répartit plus à un endroit (trois ballons (molécules), chauffe récipient fer (R agit)). La première idée possède un domaine d'application composé de nombreuses situations, ce qui témoigne de la grande stabilité de cette idée à travers les situations. Nous rappelons que plus une idée est utilisée dans des situations ayant des traits de surfaces différents, plus elle sera stable au niveau des situations (voir la partie sur la stabilité des idées du cadre théorique).