Introduction

Nous rappelons que pour cette expérimentation, nous nous intéressons aux problèmes et aux difficultés que posent les concepts fondamentaux de la chimie (atomes, ions, molécules, liaisons chimiques, réactions chimiques) en relation avec l’appropriation du sens des demi-équations en oxydoréduction.

Nous avons cherché à mettre les élèves en situation d'utiliser des concepts dans le cadre de l'atomistique, pour leur faire développer des connaissances d'un autre cadre, celui de l'oxydoréduction.

Nous avons choisi trois niveaux d’étude : la seconde, la première du secondaire et le SP & SM du supérieur. Au niveau de la seconde et selon le programme officiel français, c’est seulement les concepts fondamentaux en atomistique qui sont enseignés. Au niveau de la première il y a l’enseignement des concepts fondamentaux d’oxydoréduction.

L'expérimentation est basée sur une tâche papier-crayon réalisée dans les différentes classes avec la seule présence du professeur.

Nous rappelons que la tâche papier-crayon est composée de deux questions : la première traite seulement les représentations des atomes et des molécules et ne fera pas l’objet de ce travail. La seconde traite la formation de liaison chimique lors d’un transfert d’électrons ; cette deuxième question fera l’objet de cette étude. 

Lors de la préparation de cette expérimentation, nous avons prévu que les copies des apprenants pourraient ne pas nous fournir assez d’informations sur leurs démarches pendant qu’ils effectuent la tâche papier-crayon.

C’est pour cette raison et afin de compléter nos données de recherche, nous avons réalisé des entretiens d’explicitation (Vermersch, 1991) avec quelques élèves qui présentaient certains types de réponses que nous avons souvent repérés aux niveaux des copies. Cette technique nous permet de mieux comprendre certains aspects de la production de l’apprenant et des processus cognitifs qui ont prévalu à son élaboration.

A travers la tâche papier- crayon et les entretiens d’explicitation, nous nous proposons de voir :

Lors de la mobilisation des concepts et des modèles fondamentaux d’atomistique et d’oxydoréduction par les apprenants de première, de seconde et de mathématique supérieure, quels sont les niveaux de modélisation mis en jeu par ces apprenants et quelles sont les relations établies entre ces différents niveaux ?

Quelles sont les notions fondatrices pour les apprenants lorsqu’ils résolvent une tâche impliquant le transfert d’électrons ?

Nous faisons l’hypothèse que c’est avec les notions utilisées par les élèves que ces derniers vont pouvoir construire de nouvelles connaissances, c’est-à-dire, que seules les notions utilisées peuvent être fondatrices.

Nous faisons aussi l’hypothèse que, selon l’évolution des niveaux scolaires, il y a une évolution de la nature des niveaux de modélisation mobilisés par les apprenants.