VII.Notions fondatrices

L’étude des conceptions en chimie nous a montré que les élèves ne prennent pas en compte les principes explicatifs de base de la chimie, il traitent rarement des notions fondant l'explication des phénomènes ou des procédures même s'ils résolvent avec succès de nombreux problèmes ou réalisent des activités. De plus des travaux sur la résolution de problèmes en physique (par ex. Larkin, 1983), ont relevé d'importants écarts entre la nature des représentations du problème chez des apprenants et chez les experts. Les “ experts ” raisonnent à partir des entités conceptuelles qui fondent les procédures ou les formules utilisées, tandis que les élèves tentent souvent d'appliquer des formules utilisant les grandeurs intervenant dans la question.

En nous basant sur le rapport CNCRE-UMR-GRIC-COAST, CNRS & Université Lumière Lyon-2 (1999), nous appellerons notions fondatrices « ces notions d'ordre théorique qui constituent les éléments de base à partir desquels sont construites les explications des phénomènes ou les procédures de résolution de problèmes ». Ces notions peuvent être correctes ou incorrectes du point de vue du savoir savant. Elles peuvent être celles d'un élève quel que soit son âge, elles correspondent alors à des conceptions, ou d'un expert d'une discipline. Ces notions fondatrices renvoient à la fois au savoir à enseigner d'une discipline et aux connaissances des apprenants. Une analyse du savoir à enseigner conduit à considérer que certains aspects de ce savoir constituent des concepts fondamentaux pour la compréhension de la discipline par l'apprenant c’est- à-dire pour que l'apprenant construise une compréhension d'un concept fondamental, il faut qu'il puisse s'appuyer sur des connaissances qu'il a déjà.

Les notions fondatrices ont alors un double rôle : elles peuvent aider à l’acquisition des concepts fondamentaux comme elles peuvent constituer un obstacle à l’acquisition de ces concepts. De ce fait la mise en relation des savoirs à enseigner et des connaissances des élèves pourrait aider à remplacer les notions fondatrices non appropriées par des concepts fondamentaux visés par l’enseignement.

«  connaissances fondatrices  » en atomistique

Nous avons vu, avec l’analyse des programmes scolaires français que l’enseignement de la chimie a toujours commencé en premier lieu par l’atomistique, c’est-à-dire ce qui concerne l’atome, en particulier ce qui est relatif aux électrons et à la liaison entre atomes (liaison chimique). Les concepts fondamentaux enseignés à cette occasion sont ainsi considérés, du point de vue de la chimie, comme indispensables à la construction des connaissances ultérieures, notamment pour l’enseignement de l’oxydoréduction.

En effet, l’introduction de l’oxydoréduction fait appel, du moins dans les livres de classe, à ces concepts fondamentaux de l’atomistique En même temps, se met en place un symbolisme (dit des demi-équations chimiques) qui permet de résoudre de nombreux problèmes. Ce symbolisme figurant dans les livres pourrait permettre d’éviter l’utilisation des concepts fondamentaux de l’atomistique, ces derniers pouvant alors ne plus servir à fonder de nouvelles connaissances. Notre étude va essayer de répondre à cette question : les connaissances de l’atomistique sont-elles des notions fondatrices pour les élèves ?