I.3.Modèles et modélisation : la perspective de l’apprenant

Les rôles essentiels des modèles et de la modélisation en chimie certifient qu’ils ne doivent pas être négligés dans son enseignement. Au contraire, selon Justi & Gilbert (2000) l’apprentissage de la chimie comprend :

1. la connaissance des modèles ainsi que leurs limitations,
2. l’appréciation des rôles des modèles dans l’accréditation des produits de la recherche chimique,
3. la création et la vérification des modèles chimiques produits par un individu ou par un groupe. En effet, la compréhension des modèles et de la modélisation est essentielle pour l’apprentissage de la chimie

Grosslight et al. (1991) constatent que certains apprenants pensent que les modèles sont similaires soit à des jouets soit à des copies de la réalité. D’autres pensent que les modèles sont créés pour une raison et un objectif déterminés. Contrairement aux apprenants, les experts conçoivent qu’un modèle est créé pour tester des idées et qu’il n’est pas une copie de la réalité. Ils affirment aussi que le modeleur a un rôle actif dans sa construction qui répond à un objectif spécifique. De plus les experts ont l’idée que les modèles peuvent être testés et changés dans le but de suivre l’évolution des idées.

Harisson & Treagust (1996) ont exploré les modèles mentaux des étudiants à propos des atomes et des molécules. Les auteurs ont trouvé que la majorité des étudiants (58%) pensent qu’il y a une forte corrélation entre la structure des molécules et la réalité. En effet la majorité des étudiants décrivent l’atome comme une balle ou une sphère. Dans une recherche similaire Ingham & Gilbert (1991) ont constaté que presque tous les étudiants conçoivent que les modèles correspondent à la réalité. Selon ces auteurs, ceci peut être expliqué par le fait que les modèles enseignés sont délibérément utilisés pour présenter la structure proposée pour l’organisation des atomes dans une substance donnée. C’est à travers ces processus de représentation qu’une structure donnée devient visible (Francoeur, 2000). Par conséquent si les étudiants croient que la réalité peut avoir les structures proposées, il en est alors possible d’établir la correspondance avec la représentation. De plus, la plupart de ces étudiants ont souligné quelques fonctions pour les modèles telles que leur usage pour faciliter la visualisation des entités abstraites. D’après Hardwicke (1995), pour que les étudiants soient capables d’utiliser ces modèles pour expliquer et prédire les diverses propriétés des substances, il faut qu’ils comprennent qu’il s’agit de modèles analogiques avec des limitations.