Aude et Yvan ont testé la partie 2 de la ressource modifiée. Yvan transforme le scénario. Au cours de l’entretien, nous réalisons qu’il ne comprend pas les phénomènes chimiques en jeu dans la ressource. Les résultats sont contrastés avec Aude. Un travail d’acculturation préalable aux idées sous-tendant la ressource a permis à Aude de l’utiliser sans modification pendant 4 séances. Au cours de la deuxième séance, les analyses ont montré que :
des tâches plus complexes sont proposées aux élèves ;
les phases où les élèves travaillent individuellement durent plus longtemps (Graphique 1) ;
Graphique 1. Proportion en temps passé par Aude dans chacune des catégories « organisation du travail »
il y a une répartition de l’utilisation de tous les registres de chimie (Graphique 2)
le concept de réaction chimique est introduit en même temps que les formules, ce qui n’était pas le cas dans la séance ordinaire ;
cependant le langage utilisé par Aude relève essentiellement de la catégorie « non défini » que ce soit pour la séance ordinaire ou pour la séance avec ressource.
Graphique 2. Proportion du temps passé par Aude dans l’utilisation de chacun des registres Dans le scénario modifié, la ressource semble accessible aux élèves qui jouent les personnages en lisant les dialogues. À partir des arguments exprimés par Simplicio et Salviati, les élèves font diverses propositions d’écriture pour les formules et les équations (Fig. 10). Nous retrouvons la réponse incorrecte des élèves faite dans le questionnaire à propos de l’équation sur la synthèse de l’eau. Aude pourrait profiter des différentes propositions d’écriture fournies par les élèves pour organiser un débat entre les eux. Mais l'enseignante n'a pas utilisé cette modalité pédagogique, celle-ci n'appartenant pas à ses habitudes de travail.
Séance ordinaire
Séance avec la ressource
Séance ordinaire
Fig. 10 - Équations proposées par les élèves au cours de la séance avec ressource
À la suite de ces séances, Aude nous indique que les élèves semblent mieux réussir certains exercices en lien avec les concepts fondamentaux. Aude les aborde en réseau et non de manière séquentielle comme auparavant. Mais au cours de l’entretien, nous comprenons qu’elle ne perçoit toujours pas la nécessité d’une dialectique entre le submicroscopique et le macroscopique, pourtant fondamentale dans l’enseignement de la chimie (Barlet, 1999).
Conclusion et perspectives
L’analyse des séquences a montré que l’on observe :
du côté des enseignants :
- un refus des textes historiques « bruts » d’où la nécessité de les scénariser, par exemple sous forme de dialogues ;
- une mise en activité des élèves plus importante et des tâches proposées plus importantes et plus complexes ;
- une utilisation plus variée de l’ensemble des registres de la chimie ;
- un enseignement des concepts moins linéaire et une progression circulaire dans le programme ;
- des intentions didactiques peu perçues et qui nécessiteraient certainement une formation à la fois didactique et épistémologique des enseignants ;
du côté des élèves :
- des ressources accessibles ;
- une meilleure appropriation de la « souplesse » du langage symbolique à l’aide de la première partie de la ressource ;
- des propositions de plusieurs représentations d’équation chimique permettant de créer les conditions d’un débat.
- Malgré des constats positifs pour l’apprentissage des élèves, Mathieu ne reconduit pourtant pas l’expérience. Un soutien institutionnel – préconisations dans les programmes, formation des enseignants – semble nécessaire pour permettre l’appropriation de la ressource.
Bibliographie
Barlet, R. (1999). L’espace épistémologique et didactique de la chimie. Actualité Chimique 223 : 23–33.
Beaufils, D., Maurines, L. & Chapuis, C. (2010). Compte-rendu d’enquête sur l’histoire des sciences auprès d’enseignants de physique et chimie. Bulletin de l’Union des Professeurs de
Physique Chimie 924 : 581–598.
Calmettes, B. (2010). Analyse pragmatique de pratiques ordinaires, rapport pragmatique à l’enseigner : Étude de cas : des enseignants experts, en démarche d’investigation en physique.
RDST 2 : 235‑272. H + Cl = HCl 2 H + O = H 2O 3 H + N = H 3N H + Cl = HCl H 2 + O = H2O H 3 + N = H3N H + Cl = HCl HH + O = H 2O HHH + N = H 3N
Canac, S. (2017). Le langage symbolique de la chimie en tant que méta-niveau entre registre
empirique et registre des modèles : Une problématique de l’enseignement-apprentissage de chimie. Thèse de doctorat, Université Sorbonne Paris Cité.
Canac, S. & Kermen, I. (2016). Exploring the mastery of French students in using basic notions of the language of chemistry. Chemistry Education Research and Practice 17(3) : 452‑473. Canac, S. & Kermen, I. (2018). Conception d’une ressource didactique fondée sur l’histoire
des sciences pour introduire les formules chimiques au collège.
De Hosson, C. (2011). L’histoire des sciences : Un laboratoire pour la recherche en didactique
et l’enseignement de la physique. Note de synthèse pour l’habilitation à diriger des recherches,
Université Paris-Diderot.
De Hosson, C. & Décamp, N. (2014). Using Ancient Chinese and Greek Astronomical Data : A Training Sequence in Elementary Astronomy for Pre-Service Primary School Teachers.
Science & Education 23(4) : 809–827.
De Hosson, C. & Kaminski, W. (2006). Un support d’enseignement du mécanisme de la vision inspiré de l’histoire des sciences. Didaskalia 28 : 101‑126.
Duit, R. (2007). Science Education Research Internationally: Conceptions, Research Methods, Domains of Research. Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education 3(1): 3‑15.
Duit, R., Gropengießer, H., Kattmann, U., Komorek, M. & Parchmann, I. (2012). The model of educational reconstruction–A framework for improving teaching and learning science. In D. Jorde & J. Dillon (Éd.), Science education research and practice in Europe (p. 13–37). Rotterdam : SensePublishers.
Kermen, I. (2016). Modèles et modélisations dans l’enseignement de la chimie : D’une analyse
épistémologique et didactique à l’étude des pratiques enseignantes. Université Paris Diderot -
Paris 7.
Kermen, I. (2018). Enseigner l’évolution des systèmes chimiques au lycée Savoirs et modèles,
raisonnements d’élèves, pratiques enseignantes. Presses Universitaires de Rennes.
Martinand, J.-L. (1993). Histoire et didactique de la physique et de la chimie : Quelles relations ? Didaskalia 2 : 89‑99.
Orange, C. (2005). Problématisation et conceptualisation en sciences et dans les apprentissages scientifiques. Les sciences de l’éducation pour l’ère nouvelle 38(3) : 69–94.
Robert, A. & Hache, C. (2013). Pourquoi, comment comprendre ce qui se joue en classe de Mathématiques. Cahier du laboratoire de didacique André Revuz 5 : 25–86.
Robert, A. & Rogalski, J. (2002). Le système complexe et cohérent des pratiques des enseignants de mathématiques : Une double approche. Canadian Journal of Science,
Mathematics and Technology Education 2(4): 505‑528.
Taber, K.-S. (2013). Revisiting the chemistry triplet: Drawing upon the nature of chemical knowledge and the psychology of learning to inform chemistry education. Chemistry
Education Research and Practice 14(2): 156‑168.
Taskin, V. & Bernholt, S. (2014). Students’ Understanding of Chemical Formulae: A review of empirical research. International Journal of Science Education 36(1) : 157‑185.