VI.1.2.Travaux de Van Driel et al. (1998)

Les travaux de Van Driel et al. (1998) explorent aussi les conceptions des élèves à propos des transformations des substances en de nouvelles substances. Selon ces auteurs, pour les étudiants, les substances sont soit déplacées soit modifiées en retenant leur identité individuelle. Dans plusieurs cas les étudiants expliquent les phénomènes chimiques en termes de changements physiques, plus fréquemment de l’état ou de la forme. Dans les leçons introductives de la chimie, les réactions chimiques sont toujours associées à des phénomènes observables (changement de couleur, précipitation d’un solide) et sont présentées comme étant totales et se passant dans un seul sens. D’après Van Driel et al. (1998), l’introduction ultérieure de l’équilibre chimique démontre la réversibilité des réactions chimiques et la possibilité que ces réactions ne soient pas totales. De plus, la nature de l’équilibre chimique requiert que les étudiants assument que deux réactions chimiques opposées se passent, bien que les observations ne peuvent pas rendre compte de ce fait.

En leur introduisant le concept d’équilibre chimique et à partir des réponses et des discussions entre les étudiants, les auteurs ont identifié des types de raisonnement et des conceptions à propos de la réversibilité des réaction chimiques :

1. La plupart des étudiants considèrent que les substances initiales sont épuisées suite à une réaction chimique.
2. Les étudiants distinguent souvent les phénomènes physiques et chimiques en indiquant que les premiers sont réversibles alors que les seconds ne le sont pas.

Dans la plus part des cas, l’idée des élèves est que toutes les conditions sont satisfaites pour que la réaction se déroule. Une réponse écrite typique est la suivante : « Oui, quand toutes les substances sont présentes ensemble, elles réagissent toujours » (Van Driel et al.,1998).

Les étudiants ne sont pas surpris par la réversibilité résultant d’une variation de la température. Les changements observés sont interprétés par les élèves en termes de changement physiques. Ainsi les étudiants fuient la discordance entre les observations et leurs conceptions sur les réactions chimiques, préservant la conception que les changements chimiques sont irréversibles.

Cette conception sur l’irréversibilité des réactions chimiques sera retrouvée dans les réponses des étudiants dans les situations expérimentales que nous avons construites. Ces réponses montrent un consensus sur l’irréversibilité de la réaction chimique. Face à une réaction chimique qui s’inverse, les interventions des étudiants se présentent comme suit :

C 54 (A1): mais est-ce qu’elle est possible cette réaction ( ?) je me demande si elle est possible( ?)

Y 39 (A1): si on fait l’inverse qu’est ce qu’on va obtenir ( ?)

Y 43 (A1): normalement y a pas de réaction

F 23 (A1): normalement je pense qu’ il n’ y a aucun de réaction rien ne se passerait