D’après l’analyse des transcriptions et à l’aide de notre cadre théorique, nous avons repéré les interventions pour lesquelles les étudiants mobilisent et articulent un nombre important de niveaux variés. Nous faisons l’hypothèse qu’en articulant différents niveaux de modélisation de notre cadre théorique, l’étudiant montre une activité cognitive riche et un moment déterminant de la résolution de la tâche proposée. En nous basant sur les interventions les plus riches en niveaux de modélisation et qui sont les plus illustratives de la démarche de l’étudiant, nous avons repéré les phases les plus importantes dans la résolution de la tâche proposée.
Afin d’analyser globalement les activités des quatre binômes nous avons procédé par un découpage de plusieurs niveaux. Ce découpage est similaire à celui adopté par Buty (2000) et les niveaux du découpage (situations, phases et étapes) ont été présentés précédemment.
A priori et avant les séances, nous avons défini six phases pour la situation A2 qui sont des phases de réponse aux six questions posées (questions : 1, 2, 3a, 3b, 3c, 3d)
Après avoir transcri les dialogues des binômes nous nous sommes aperçus que les binômes peuvent traiter à la fois plusieurs questions, et ceci a été observé pour les questions 3a, 3b et 3c pour les 4 binômes. C’est pour cette raison que nous avons considéré que les réponses à ces questions peuvent constituer une seule phase.
D’après l’analyse des transcriptions, les quatre tableaux ci-dessous résument pour les quatre binômes les quatre phases de l’activité. L’intégralité des transcriptions pour les quatre binômes enregistrés est donnée en annexes (Annexes C).
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Phase |
N° d’interventions du début et de la fin de chaque phase |
Etapes de chaque phase de l’activité |
| 1 | 1 - 23 | Réponse à la question1 : Reconnaissance du matériel Lecture des données Réalisation d’une expérimentation non demandée pour répondre à la question1 Ecriture des demi-équations sans donner d’équation bilan |
| 2 | 23 - 52 | Réponse à la question2 : Prévision de l’évolution du système chimique par comparaison des pouvoirs réducteurs Recherche des potentiels de référence des couples Rappel de la règle du gamma Equilibrage de l’équation de la réaction et application de la règle du gamma |
| 3 | 53 - 210 | Réponses aux questions 3-a, 3-b et 3-c : Description des observations témoignant d’une réaction Constatation de l’incompatibilité de la réaction observée avec la prévision Identification des entités et des couples présents Vérification des potentiels de référence des couples Ecriture de l’équation de la réaction dans le sens inverse que prévu Interrogation sur la composition de l’iode iodé Supposition d’une réaction entre I2 et Cu2+ Simplification de la règle du gamma : il suffit d’avoir un oxydant et un réducteur pour que la réaction se passe Réalisation d’expérimentation pour la vérification de la composition de l’iode iodé Supposition d’existence d’un couple I3/ I- dans l’iode iodé Conclusion que c’est la réaction inverse qui s’est réellement déroulée et écriture de l’équation correspondante Confirmation par les observations expérimentales Explicitation et usage des lois d’équilibrage |
| 4 | 211 - 215 | Réponse à la question 3d : Conclusion que la réaction qui s’est déroulée est incompatible avec la réaction prévue sans pouvoir fournir une explication |
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Phase |
N° d’interventions du début et de la fin de chaque phase |
Etapes de chaque phases de l’activité |
| 1 | 1 - 9 | Réponse à la question1 : Lecture des données Identification des couples et écriture des demi-équations Ecriture de l’équation bilan (dans un sens contraire que celui donné par le modèle des potentiels de référence) sans explicitation du modèle utilisé |
| 2 | 10 - 36 | Réponse à la question2 : Prévision de l’évolution du système chimique à partir du modèle « des pouvoirs réducteurs » ou de la force réductrice Recherche des pouvoirs réducteurs à partir des potentiels de référence des couples (confusion entre pouvoir réducteur et potentiel de référence) ce qui donne une réaction inverse que celle prévue à partir des potentiels de référence |
| 3 | 37 - 89 | Réponses aux questions 3-a, 3-b et 3-c : Réalisation de l’expérience et observation Constatation qu’il n’y a pas de réaction Répétition de l’expérience et observation Conclusion qu’il y a eu une réaction Ecriture de l’équation de la réaction dans le sens prévu |
| 4 | 90 - 98 | Réponse à la questions 3-d : Conclusion que les résultats expérimentaux confirment la prévision théorique |
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Phase |
N° d’interventions du début et de la fin de chaque phase |
Etapes de chaque phase de l’activité |
| 1 | 1 - 18 | Réponse à la question1 : Lecture des données bilan des couples présents Classement des couples selon le pouvoir oxydant Ecriture de l’équation bilan selon le modèle des potentiels de référence |
| 2 | 19 - 20 | Réponse à la question 2 : Prévision de l’évolution du système chimique à partir du modèle des potentiels de référence |
| 3 | 21 - 46 | Réponses aux questions 3-a, 3-b et 3-c: Réalisation de l’expérience et observation Constatation que s’est la réaction inverse qui s’est passée Vérification des potentiels de référence pour argumenter le sens de la réaction Evocation de l’effet de la concentration sur l’évolution d’un système chimique Conclusion que c’est la réaction inverse qui s’est réellement déroulé |
| 4 | 47 - 51 | Réponse à la question 3-d : Tentative d’explication du sens de la réaction à partir de l’influence des concentrations mais sans explicitation du modèle |
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Phase |
N° d’interventions du début et de la fin de chaque phase |
Etapes de chaque phase de l’activité |
| 1 | 1 - 15 | Réponse à la question 1 : Lecture des données Ecriture de deux équations bilan dans deux sens inverses |
| 2 | 15 - 39 | Réponse à la question 2 : Prévision de l’évolution du système chimique à partir du modèle des potentiels de référence Remarque sur l’influence des concentrations sur l’évolution d’un système chimique (constatation à partir de la situation A1) |
| 3 | 40 - 50 | Réponses aux questions 3-a, 3-b et 3-c: Réalisation de l’expérience et observation Constatation à partir du changement de couleur que s’est la réaction inverse qui s’est passée Ecriture de l’équation chimique correspondante |
| 4 | 51 - 85 | Réponse à la question 3-d : Recherche de la justification du sens imprévu de la réaction : à partir des pouvoirs oxydants à partir des concentrations à partir de la constante d’équilibre à partir de la stabilité à partir de la recherche d’un nouveau couple à partir de la recherche d’une autre réaction qui satisfait la règle du gamma |
D’après ce tableau des grandes phases caractérisant la situation A2, nous remarquons que pour trois des quatre binômes, la difficulté principale rencontrée réside dans l’explication et l’argumentation de l’évolution du système (question 3-d). Cette évolution s’est faite dans le sens inverse qu’avaient prévu les apprenants.
Pour le binôme J&C, 153 tours de paroles parmi 215 sont consacrés à trouver une explication du sens imprévu de l’évolution du système chimique. Pour K&F, 43 tours de paroles sur 85 sont consacrés à la recherche de l’argumentation du sens imprévu de la réaction. Pour le binôme Y&B le sens imprévu de la réaction leur pose problème mais ils n’avancent pas de modèles explicatifs et ils se contentent seulement de mentionner l’influence de la concentration sur l’évolution d’un système chimique. Quant au binôme S&A, vu que la prévision est faite avec une application erronée de la règle du gamma, il n’y a pas eu de contradiction entre la prévision et l’observation.