LA STRUCTURE D'UN METAL ET SES PROPRIETES
M. Angeles JIMENEZ LOPEZ
Département de Didactique des Sciences Expérimentales Universidad Malaga - Espagne
SUMMARY : This work tries to analyse the ideas of secondary school student and teacher training college students about the structure and physical properties of copper.
1. PRESENTATION Notre travail est centré sur :
- Létude de la structure du cuivre quand sa température est supérieure au degré de fusion.
- La détermination des modèles avec lesquels les étudiants expliquent ce processus ct ses implications théoriques.
- L'étude de la représentation graphique qu'ils font de cette structure, afin de mettre en relief leurs idées particulières et caractéristiques comme le degré de généralité qu'elles présentent.
- Les propriétés que les élèves attribuent au cuivre fondu par rapport à celles qu'ils attribuent au cuivre solide.
- Les relations entre l'explication du processus et le modèle final de la structure du cuivre fondu. Procédé expérimental utilisé : présentation simultanée d'un dessin agrandi d'une masse de cuivre fondu et d'une explication écrite de ce dessinàun échantillon de 75 élèves; 39 en fin de secondaire et 36 en troisième année d'Ecole Normale, les élèves devant répondreàla question suivante:
Imagine une petite sphère de cuivre. C'est un métal qui fondà1083 degrés. Suppose qu'on le chauffeà 1500 degrés. Comment le verrais-tu si tu pouvais l'observer avec un agrandissement très supérieur? Explique brièvement le dessin que tu as réalisé.
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2. CONCLUSIONS
Les résultats de ce travail mettent en évidence la faible compréhension qu'ont les étudiants de l'utilité des modèles atomiques pour expliquer ou prédire le comportement des substances sous certaines conditions ainsi que leurs difficultés d'utilisation de ces modèles pour l'explication de ce comportement. En général on note qu'un nombre très élevé d'étudiants n'expliquent pas ce processus: 55% en enseignement secondaire et 21,6% en Ecole Normale. Quand on considère ce chiffre ajouté à celui de ceux qui pensent que les structures et/ou que les liaisons existantes se rompent quand on chauffe le cuivre au delà du point de fusion, il reste un petit groupe d'étudiants qui admettent que le cuivre fondu possède une certaine structure: 35%et 51,4 % respectivement (Dans ce chiffre sont inclus ceux qui pensent que l'on passe d'un type de liaison à un autre, avec des idées aussi surprenantes que: quand le cuivre est solide il a des liaisons covalentes, quand il est fondu il a des liaisons ioniques ou métalliques ).
Il faut signaler que le groupe qui considère que la liaison métallique se maintient est excessivement réduit: 0 %en enseignement secondaire et 5,4%en Ecole Normale.
3. SUGGESTIONS POUR L'ENSEIGNEMENT
Ces résultats mettent en évidence quelques idées de base et les déviances qu'il faut prendre en compte et qui aident à mieux comprendre les idées sur la structure de la matière, en général, et des différents matériaux en particulier. Parmi ces idées signalons les suivantes:
a) Il faut reconnaître le concept de structure comme construction intellectuelle basée sur des suppositions, des indices, etc., qui vont au-delà de l'observation directe ce qui suppose des élaborations minutieuses et des constructions théoriques évoluées. Les étudiants répètent fréquemment les modèles étudiés, bien que leur signification ne soit pas suffisante et que bien souvent le modèle reste vide de sens et sans lien avec les faits expérimentaux.
b) Quelquefois les modèles théoriques sont réinterprétés par les étudiants: quand ils inter-agissent avec des concepts qui procèdent généralement du bon sens, des modèles intermédiaires tels que ceux présentés dans ce travail apparaissent.
c) Quel que soit le modèle théorique que l'on explique ou avec lequel on travaille avec les étudiants, celui-ci doitêtremis en relation avec les connaissances expérimentales antérieures que les étudiants possèdent. Dans le cas contraire, on court le risque qu'ils ne servent à rien ou qu'ils soient défonnés par l'imagination de chacun, se rnélant à d'autres intuitions et fantaisies.
On constate la difficulté des problèmes qui concernent les modèles de groupements des atomes surtout si l'on prétend mettre en relation des aspects expérimentaux et leur interprétationàla lumière de ces modèles.
