II.1.Modèle de la triple représentation de la matière

Selon Gabel (1999) la matière, qui peut être observée et étudiée à l’échelle macroscopique, peut aussi être décrite à un niveau microscopique. De plus les chimistes peuvent représenter symboliquement à la fois les niveaux macroscopiques et microscopiques à travers l’usage des symboles chimiques, des formules chimiques et des équations chimiques.

Johnstone (1993) considère que la triple manière de représenter la science (Figure 3) est difficile à être appropriée vu la nature des concepts scientifiques :

Figure 3  : Les trois niveaux basiques de la chimie : Macro chimie, Sub-microchimie, et chimie symbolique ou représentative ( Johnstone, 1993)

Johnstone indique que la compréhension de la science en trois niveaux n’est pas propre à la chimie et par conséquent il utilise des termes qui sont plus généralisables et utilisables en physique et en biologie. Un autre facteur qui s’ajoute à la complexité de la chimie est l’usage fréquent des symboles mathématiques, des formules et des équations pour exprimer les relations à des niveaux macroscopiques et microscopiques.

Johnstone décrit trois niveaux de compréhension des concepts chimiques. Le premier est un niveau macroscopique qui porte sur les phénomènes sensoriels et visibles comme la dissolution du sel solide dans l’eau. Le second est un niveau sub-microscopique, qui porte sur les particules (rupture du modèle ionique par les molécules d’eau) . Le troisième niveau est un niveau symbolique qui représente la matière en terme de formules chimiques et d’équations.

D’après Dori & Hameiri (2003), les apprenants trouvent une difficulté de transfert d’un niveau à un autre, mais les enseignants, la plupart du temps, ne font pas attention à expliquer ces transitions. Comme remède Johnstone suggère l’insistance sur l’existence de ces trois niveaux et aussi leur association, ce qui pourrait faciliter les transformations dont les apprenants auront besoin pour être performants.