La modélisation dans nos séances

‘« Quand un individu explique, décrit, interprète et prédit une situation matérielle, il est dans l’activité de modélisation » (Tiberghien, 2005). ’

La référence à ce processus de modélisation permet d’analyser à la fois le savoir enseigné en physique (ou en chimie) et le comportement relatif au savoir des élèves en classe de physique (ou de chimie) (Tiberghien et Vince, 2005). Nous adoptons le point de vue de Le Maréchal et nous le détaillons dans ce qui suit.

Selon Le Maréchal (1999), le fait que les théories et modèles en chimie reposent sur une description de la structure et des propriétés d’entités microscopiques (atomes, molécules, ions) qui ne sont pas observables, constitue une des spécificités de la chimie. Cette spécificité est une source de difficultés pour les élèves qui doivent se construire une représentation microscopique de la matière alors qu’ils n’ont accès qu’à des observations macroscopiques. Pour cela, il est approprié de distinguer les objets, les événements et les propriétés du monde perceptible (voir figure 12) séparément de ceux du monde non perceptible (voir figure 12), constitué par exemple d’objets, tels que les atomes et les molécules, mis en jeu dans des événements tels que les réactions chimiques… (Le Maréchal, 1999 ; Pekdağ & Le Maréchal, 2003a). Une théorie a pour fonction d’interpréter et surtout de prévoir les phénomènes à travers lesquels l’homme perçoit le monde (Robardet & Guillaud, 1997). Elle rassemble les lois et les faits en une unité cohérente le plus souvent traduite par un modèle (Astolfi & Develay, 1998). Les théories sont nécessaires dans l’enseignement de la chimie, et essentielles pour expliquer les concepts chimiques, les expériences, ou les propriétés chimiques (Tsaparlis, 1997).

Figure 12 : Les 2 mondes perceptibles et non perceptibles selon Le Maréchal

Nous considérons qu’une des principales difficultés des élèves en chimie se situent dans l’articulation entre les connaissances perceptibles et non perceptibles (Pekdağ & Le Maréchal, 2001).

L’établissement d’un lien entre les différents mondes perceptibles et non perceptibles pose des difficultés spécifiques pour les apprenants car, bien qu’ils possèdent des connaissances développées au sein de chaque monde, ils peuvent difficilement établir des relations entre eux. Tiberghien et Megalakaki (1995) donnent deux raisons à ces difficultés :

1. « La mise en relation nécessite de traiter simultanément plusieurs types de représentations : au moins l’une dans les termes des objets et événements et l’autre dans les termes des grandeurs physiques et de leurs relations ».
2. 2« La théorie consiste en un système explicatif du monde, et il est donc très coûteux de le modifier ou de l’acquérir. Il est plus facile pour les élèves de modifier quelques aspects du modèle pour le rendre compatible avec leurs interprétations de chaque situation expérimentale. Toutefois, l’acquisition de la théorie est cruciale et donne sa signification à l’articulation entre modèle et champ expérimental ».

Dans notre analyse, cette approche sera utilisée pour analyser le savoir mise en jeu dans les réponses des élèves se trouvant dans les comptes rendus ainsi que dans les productions verbales des binômes filmés lors du travail dans l’activité expérimentale. Cette analyse nous permettra de savoir comment les élèves établissent un lien entre les deux mondes perceptibles et non perceptibles.