Chapitre D 4 : Résultats des Analyses des transcriptions des binômes pour la situation B

La situation B a pour objectif de vérifier de quelle manière l’étudiant applique le modèle de Nernst et fait recours au diagramme potentiel-pH pour expliquer l’évolution d’un système oxydoréducteur lors des perturbations apportées à ce système. Nous nous proposons aussi à travers cette situation de faire extérioriser à l’étudiant les autres modèles qu’il utilise.

La situation B est composée de trois parties. Une première partie indique le matériel, les produits et leur concentrations ; une seconde partie porte sur le mode opératoire et la description des produits qui se formeront et une troisième partie présente les questions.

La partie concernant le mode opératoire, décrit la manière avec laquelle l’étudiant doit procéder pendant l’expérimentation et décrit aussi les produits qui se forment au cours de cette expérimentation. Les étudiants sont mis devant une situation pour laquelle ils auraient un certain nombre de tâches à accomplir; au début, on demande à l’apprenant de mélanger des réactifs (solution ferrique et iodure de potassium) et de faire par la suite une extraction de l’un des deux produits de la réaction (l’iode). L’étape suivante consiste à ajouter au deuxième produit de la soude, ce qui donne naissance à un nouveau produit (précipité vert). A la fin on demande à l’étudiant d’agiter l’ensemble, ce qui va encore donner un nouveau produit (précipité rouille).

La partie mode opératoire, met l’étudiant dans une situation pour laquelle il y a une évolution d’un système oxydoréducteur et que par la suite on apporte des perturbations à ce système. Ces perturbations apportées au système qui sont l’ajout de la soude et l’agitation, vont donner naissance à de nouveaux produits.

Pour rendre compte de l’évolution du système oxydoréducteur, on demande tout d’abord, dans une première question, à l’étudiant de décrire les observations. Par la suite, dans une seconde question, on lui demande de relier ces observations expérimentales aux potentiels des couples mis en jeu. La troisième question porte sur l’effet de la première perturbation (ajout de soude); on demande alors d’identifier le précipité formé. La quatrième question demande à l’étudiant d’interpréter l’effet de la deuxième perturbation (l’agitation) à l’aide du diagramme potentiel-pH du fer.

L’étudiant doit expérimenter en manipulant des produits chimiques, observer, chercher à comprendre ces observations et enfin identifier les produits formés et ceci en mettant en jeu les potentiels des couples et le diagramme potentiel pH qui sont intimement liés au modèle de Nernst.

Cette situation B, contrairement aux autres situations A1 et A2, ne demande pas à l’étudiant de prévoir des réactions, mais de les décrire et de décrire les produits formés et lui demande enfin d’expliquer et d’interpréter ces réactions.

Pour interpréter l’évolution du système oxydoréducteur et d’après le savoir savant, l’étudiant doit se référer au modèle de Nernst et au diagramme potentiel-pH, ce qui est explicité dans les questions.

L’objectif de cette situation est de voir, dans le cas ou les étudiants sont orientés vers le modèle de Nernst et vers le diagramme potentiel-pH, s’ils font un bon usage du modèle de Nernst ?

Quels modèles et quels arguments théoriques les étudiants utilisent-ils pour interpréter l’évolution du système oxydoréducteur?

Les étudiants utilisent-ils les mêmes modèles et les mêmes arguments théoriques quand ils prévoient ou interprètent l’évolution du système oxydoréducteur?

L’usage de perturbations apportées à un système oxydoréducteur pourrait alors nous renseigner sur la manière avec laquelle les étudiants mobilisent le modèle de Nernst et éventuellement sur les autres modèles qu’ils pourraient utiliser.

En nous appuyant sur notre première hypothèse de modélisation, nous nous proposons de voir à quels niveaux de connaissances (voir le cadre théorique), les apprenants font-ils recours et quels liens établissent-ils entre les niveaux de modélisation, mis en jeu, pour expliquer et justifier l’évolution d’un système oxydoréducteur.