I.Résumé des dialogues des étudiants

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).

Tableau 27: Les phases et les étapes de la situation A2 pour le binôme J&C

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
Tableau 28: Les phases et les étapes de la situation A2 pour le binôme S&A

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
Tableau 29: Les phases et les étapes de la situation A2 pour le binôme Y&B

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
Tableau 30: Les phases et les étapes de la situation A2 pour le binôme K&F

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.