Introduction

De nombreuses études des 20 dernières années (Stavridou, 1998) sur les phénomènes et les concepts chimiques traitent de la réaction chimique. La plupart vise à déterminer les explications que les élèves utilisent à propos des réactions chimiques ainsi que leurs conceptions à propos de la structure de la matière ou s’intéresse à distinguer les transformations physique et chimique. Ces travaux montrent alors une compréhension limitée des changements chimiques.

Le concept de réaction chimique est utilisé pour expliquer les phénomènes chimiques et pour traiter, dans certains cas, la transformation de la matière à l’échelle macroscopique (Laugier & Dumon, 2000); le phénomène est chimique si une ou plusieurs substances sont transformées en d’autres substances différentes. L’enseignement du concept de la réaction chimique au niveau du secondaire et du supérieur est basé sur différentes expérimentations durant lesquelles les apprenants utilisent des substances chimiques et observent les réactions.

Si l’enseignement de la chimie a pour but d’aider l’apprenant à concevoir le monde naturel et les phénomènes d’une manière scientifique, la question suivante s’impose alors : est ce que les apprenants utilisent, comme les chimistes, les connaissances fondamentales de la chimie pour expliquer les phénomènes chimiques ? Dans le cas contraire, quelles autres connaissances utilisent-ils ? Cela revient à se poser la question de l’impact de l’enseignement de la chimie sur l’organisation conceptuelle des élèves.

Un autre aspect est aussi important que l’expérimentation : c’est l’usage des modèles en chimie. La connaissance chimique à propos des phénomènes est produite et communiquée avec l’usage de modèles qui peuvent évoluer et changer selon l’avancement du champ des recherches. Leur production et leur usage occupent une place centrale dans la connaissance en chimie ; la modélisation en chimie est tellement fréquente qu’elle est devenue « la manière dominante de penser » ¹ (Luisi & Thomas, 1990). Ceci pourrait se traduire par le fait que les explications concernant la nature des substances et leurs transformations sont essentiellement abstraites ; penser avec des modèles, permet aux chimistes de visualiser les entités et les processus en question (Justi & Gilbert, 2002 ).

Dans l’enseignement des sciences expérimentales, les démarches de modélisation visent le développement du débat scientifique dans la classe. La modélisation permet alors aux apprenants une réelle prise en compte des phénomènes. Depuis que les modèles d’enseignement sont conçus pour être appropriés au niveau de compréhension des apprenants, ils sont souvent moins sophistiqués que les modèles scientifiques mais ils jouent un rôle similaire et ont les mêmes caractéristiques. Comme les modèles d’enseignement sont construits par des scientifiques ou par des enseignants, les élèves peuvent ne pas être familiers avec certains de ces modèles. De ce fait, la nature arbitraire et contradictoire des modèles multiples peut poser certaines difficultés aux apprenants.

Dans notre travail, nous nous proposons de voir : si l’enseignement d’un nouveau modèle, plus élaboré qu’un ancien mais traitant du même domaine, pose des difficultés spécifiques. Nous essayerons de voir ce qui fait qu’un apprenant utilise plutôt l’ancien ou le nouveau modèle et s’il parvient à discerner les attributs et la validité de chacun d’eux.