Le sens donné par les élèves aux observations et aux symboles

Certaines publications (Durandeau, 1993 ; Laugier et Dumon 2000 ; 2003) proposent d’introduire la notion d’élément chimique suite à une série de transformations chimiques : Cu → Cu2+ → Cu(OH)₂ → CuO → Cu. Nous appelons cela un cycle long. Cycle car on part du cuivre pour y revenir. Long par rapport au cycle Cu → Cu2+ → Cu utilisé ici. Des entretiens avec des enseignants partisans de l’approche cycle long montrent que, par rapport à notre proposition, les élèves ont l’occasion de plus manipuler. Ils montrent également que l’organisation du débat introductif à la notion d’élément chimique s’appuie sur l’écriture de formules chimiques (comme au début de ce paragraphe). Il ne peut pas en être autrement pour s’y retrouver dans cette multiplicité de transformations, chacune correspondant à une série d’événements difficilement mémorisables (Pekdag & Le Maréchal, 2007). Plusieurs problèmes se posent alors : (a) l’écriture chimique telle que Cu ou Cu(OH)₂ est une écriture basée sur des symboles d’éléments chimiques, or c’est précisément la notion que l’on cherche à introduire. Cette pétition de principe nous apparaît quelque peu captieuse. (b) Du point de vue de l’élève, ce qui se conserve n’est probablement autre que le symbole Cu et non la notion d’élément chimique. L’enseignant s’en satisfera, pensant que l’élève a compris la notion sensible, alors que celui-ci n’a peut-être que constaté la présence des deux lettres C et u dans les différentes formules. (c) Notre analyse a montré qu’il était essentiel de gérer la polysémie du terme cuivre, et il n’en est rien dans cette approche. (d) Nous avons constaté la difficulté que les élèves avaient à gérer les événements chimiques de deux transformations, quid de trois, voire quatre ! (e) Enfin, après deux transformations la moitié des comptes rendus rapportent que quelque chose en rapport avec le cuivre se conservait. Rien n’indique qu’après quatre transformations, cette difficulté s’améliore. L’utilisation d’un cycle long apparaît donc difficilement utilisable si l’objectif pédagogique est plus orienté sur l’introduction de la notion d’élément chimique que sur les manipulations expérimentales.

La question de l’opportunité de respecter le programme officiel qui demande d’introduire l’élément chimique avec une approche expérimentale reste entière. Certes l’approche des Blicks est une possibilité qui semble validée. Pour autant, il ne faut pas ignorer la difficulté que les enseignants éprouvent à la gérer. L’alternative d’introduire l’élément chimique par le biais de l’atomistique, en définissant l’élément chimique par son nombre de protons, reste toujours une éventualité.