Introduction

Nous allons nous attacher, dans cette partie, à détailler la méthode de recueil de données concernant la réalisation d’expériences par des élèves et des étudiants en situation de classe ou en situation hors classe.

D’un point de vue méthodologique, et faisant recours à notre cadre théorique, notre problème consiste à analyser l’approche et la manière avec lesquelles les élèves et les étudiants appréhendent généralement les concepts d’oxydoréduction et particulièrement les modèles de prévision de l’évolution d’un système oxydoréducteur.

La méthodologie adoptée présente deux types de situations :

• situations décrites, constituées d’un test suivi d’un entretien et d’un questionnaire, tous en situation de classe. Dans ces situations les élèves n’expérimentent pas, les expérimentations sont décrites dans les énoncés
• situations réelles, composées de trois situations expérimentales A1, A2 et B en situation hors classe

Concernant le test, faisant partie des situations décrites, il s’agit de deux questions, l’une traite seulement les représentations des atomes et des molécules, celle-ci ne fera pas l’objet de ce travail et l’autre traite la formation de liaison chimique lors d’un transfert d’électrons. Cette deuxième question fera l’objet de cette étude. 

A travers ce test, nous nous intéressons aux problèmes et aux difficultés que posent les notions fondamentales de la chimie (atomes, ions, molécules, liaisons chimiques, réactions chimiques). Ces concepts d’atomistique sont indispensables à l’appropriation du sens des demi-équations en oxydoréduction. A travers ce test et à l’aide de notre cadre théorique, nous nous proposons de voir à quels niveaux de modélisation l’apprenant fait recours et quels liens fait-il entre ces niveaux lorsqu’il s’agit d’appréhender les concepts fondamentaux d’atomistique ?

L’idée principale de cette expérimentation était d’avoir des informations sur la démarche de l’élève en situation de test. Tenant compte du fait que l’étude des copies ne nous permettait pas toujours de répondre aux questions que nous nous posions sur la démarche de l’élève, nous avons donc décidé d’avoir un entretien avec quelques élèves, qui présentaient un type de réponses prépondérantes, pour recueillir d’autres renseignements qui nous éclaireraient encore plus sur leur démarche.

Concernant les situations expérimentales et dans le cadre de la prévision de l’évolution d’un système oxydoréducteur, elles sont différentes parce que chaque situation met en jeu différentes connaissances et différents modèles ; par conséquent, pour répondre aux différentes questions posées, différents niveaux de modélisation et différents liens doivent être mis en jeu.

L’objectif commun de ces trois situations est de confronter une prédiction concernant l’évolution d’un système oxydoréducteur à une observation.

Le questionnaire a été construit d’une manière analogue aux situations expérimentales, dans l’objectif de chercher les modèles mobilisés par les apprenants lorsqu’il s’agit de prévoir l’évolution d’un système chimique. Il a été construit dans l’objectif de retrouver des traces de l’enseignement du modèle de Nernst et aussi d’avoir une idée sur les différents autres modèles que peuvent mobiliser les apprenants quand il s’agit de prévoir l’évolution d’un système chimique.