I.5.Modèles et modélisation dans l’enseignement de la chimie : le rôle des manuels scolaires de chimie

L’analyse des manuels scientifiques montre qu’ils présentent la science comme une collection de faits réels et de formulations mathématiques. Généralement dans ces manuels on n’insiste pas sur les aspects historiques du développement de la connaissance scientifique (Khun, 1996). A propos des modèles et de la modélisation, les manuels de chimie ne discutent pas souvent le sens du mot modèle (Harisson et Treagust, 2000b).

Selon Justi et Gilbert (2002), le rôle des manuels de chimie dans l’enseignement et l’apprentissage des modèles et de la modélisation peut être discuté sous deux angles : la manière avec laquelle les modèles sont introduits dans ces manuels et les modèles d’enseignement qu’ils présentent.

Dans les manuels scolaires, le rôle des différents modèles et la progression entre ces différents modèles dans l’histoire des sciences ne sont pas abordés. De plus, ces manuels ne présentent pas de questions qui requièrent différentes manières de réflexion à propos d’un phénomène donné. Tous ces aspects constituent une entrave à l’appropriation, par les apprenants, des connaissances en chimie.

Un modèle d’enseignement est une représentation produite avec un objectif spécifique pour aider les apprenants à comprendre quelques aspects du contenu (Duit & Glynn, 1996 ; Harisson & Treagust, 1996). Assumant la nature abstraite de la connaissance en chimie, les modèles d’enseignement sont fréquemment utilisés dans les manuels de chimie, essentiellement sous forme d’analogies et de diagrammes. Le domaine auquel leur introduction réellement contribue à la compréhension des modèles chimiques spécifiques étudiés, est spécialement relié à l’atome, à la liaison chimique et à l’équilibre chimique (Justi & Gilbert, 2000 ; Coll & Treagust, 2003). Ces études montrent que les modèles, dans les manuels de chimie, ne contribuent pas à l’amélioration de la compréhensions des apprenants du sens du modèle. Parmi les raisons spécifiques citées par Justy & Gilbert (2002), l’usage des couleurs et d’éléments graphiques inadéquats pour la représentation des modèles. Aussi Justi et Gilbert notent que l’absence des discussions à propos des limitations de ces modèles se répercute sur le bon usage des modèles d’enseignement et des activités de modélisation dans les classes de chimie.