III.Situations Expérimentales

Après avoir passé le questionnaire aux étudiants pour repérer des traces de l’enseignement du modèle de Nernst et voir sur quels autres modèles s’appuient les étudiants pour prévoir l’évolution d’un système chimique, nous nous proposons de voir à travers des situations expérimentales réelles, quels modèles mobilisent les apprenants quand il s’agit de prévoir l’évolution d’un système oxydoréducteur ?

Nous partons de l’hypothèse que l’apprentissage se fait en relation avec l’utilisation des modèles ; de ce fait nous avons construit trois situations expérimentales qui font fonctionner différentes connaissances et différents modèles.

D’après l’étude des conceptions nous faisons l’hypothèse que les étudiants pourront mobiliser cinq modèles :

Les trois situations sont du type adidactique car nous nous appuyons sur le rôle rétroactif du milieu qui va aider l’apprenant à changer de modèle prédictif quand l’observation ne confirme pas la prédiction. Par exemple si l’étudiant s’appuie sur le modèle des potentiels de référence et ne conçoit pas qu’une réaction chimique puisse s’inverser, alors l’observation de l’inversion de la réaction pourrait aider l’apprenant à remettre en question le modèle appliqué.

L’objectif principal de ces situations est une confrontation entre une prédiction à propos de l’évolution d’un système oxydoréducteur et une observation faite.

Se basant sur la confrontation prédiction-observation nous adoptons une méthodologie comparable à celle de Baker (2000) qui se base sur l’étude des binômes en tâche collaborative. Les étudiants sont donc face à une activité de résolution coopérative de problème et leur discours constitue une fenêtre sur leurs démarches. En effet, à travers le dialogue, la tâche collaborative nous permet de prendre en compte un ensemble d’attitudes cognitives, telles que les stratégies adoptées, relatives à la situation problème.

Les dialogues produits dans des situations ou des étudiants coopèrent dans la résolution des problèmes, constituent une donnée importante en raison de leur co-présence et de leur participation commune dans un milieu donné. La coopération des étudiants s’inscrit alors dans un cadre d’objectif commun de résolution de problème et de mise en accord sur la solution. Pour nos situations, nous adoptons le point de vue de Baker selon lequel la résolution coopérative de problèmes vise l’acceptation mutuelle des enjeux telle qu’une solution partielle au problème à résoudre. C’est à travers les interactions produites lors de la résolution coopérative de problème que divers aspects de la résolution tels que les stratégies, les solutions partielles de problème, les révisions d’attitudes, sont explicités.

Dans le cadre d’une approche cognitive, nous nous proposons de prendre en compte un ensemble d’attitudes cognitives variées relatives à des situations problèmes spécifiques, afin de rendre compte de la résolution coopérative de problèmes par la négociation. La négociation pourrait alors permettre la confrontation des conceptions et des systèmes explicatifs des étudiants, ce qui pourrait mieux expliciter leurs raisonnements et leurs modèles. Le travail collaboratif pourrait alors aider les étudiants à caractériser la différence entre la prédiction et l’observation et par conséquent à se rendre compte que le modèle prédictif appliqué n’est pas approprié à la situation. Nous estimons que le travail collaboratif pourrait aider les étudiants à dépasser certaines difficultés et aussi nous éclairer sur les connaissances et les modèles qu’ils mobilisent pour prédire l’évolution d’un système chimique.

Concernant les spécificités des différentes situations, elles présentent différentes articulations de niveaux de modélisation de notre cadre théorique. Chaque situation fait fonctionner des niveaux et des liens différents par rapport aux autres situations. La situation A1 par exemple met en jeu du nitrate d’argent qui nous permet de voir si les étudiants vont appliquer le modèle de couple de charges (Schmidt 1995). Pour chaque situation il y a plusieurs possibilités de modèles et pour ces différents modèles il y a des hypothèses que nous souhaitons vérifier.