La simulation en chimie au sein du projet Microméga®

Abstract

L'importance de la modélisation dans l'enseignement scientifi que a été décrite à de nombreuses reprises (Martinand, 1992 ;Gilbert, 1993 ;Tiberghien 1994). Elle est souvent traduite par le fait que les modèles sont des produits de l'activité scientifi que, permettant aux scientifi ques de dépasser la simple description des faits, de mettre en relation la perception des phénomènes et le recours aux formalismes théoriques. Les modèles constituent un outil privilégié pour véhiculer les idées scientifi ques entre chercheurs, ou entre l'enseignant et ses élèves, pour rendre compte, interpréter, ou prévoir les phénomènes. Leur apprentissage reste un enjeu majeur de l'enseignement, même si les élèves les laissent coexister avec leurs intuitions initiales (Scott, 1992). Les élèves sont rarement disposés à remplacer leurs propres modèles par ceux, plus théoriques (par exemple celui du gaz parfait), proposés par la science (Chi et al., 1994), car certains changements de modèles demandent des transformations ontologiques se traduisant par de profondes et coûteuses reconceptualisations. L'étude des modèles, incluant celle de leurs limites, doit être prise en charge pendant l'enseignement puisque les élèves sont rarement familiers avec les modèles scientifi ques et leurs représentations métaphoriques (Duit, 1991).

Des consignes aux activités des élèves – une étude de cas sur les phases de la lune en Cycle 3

“…En effet, pour l'enseignant la maquette s'apparente à un modèle concret (Santini, 2013) en ce sens qu'elle permet d'étudier les phases de la Lune comme si c'était le phénomène lui-même, car il maîtrise les règles permettant à la maquette de simuler le phénomène. Pour les élèves, cette maquette ne peut être assimilée à un monde reconstruit (Le Maréchal & Bécu-Robinault, 2006) du fait que les règles de fonctionnement ne soient ni données par l'enseignant ni imposées par le dispositif : les élèves doivent les proposer ou les importer à partir des situations précédemment étudiées. Or, ces situations n'ont pas permis d'institutionnaliser le modèle optique et position, exception faite de la règle « la Lune ne produit pas de lumière mais renvoie la lumière du Soleil ».…”

Action conjointe et connaissances professionnelles de l’enseignant

“…Le monde des objets et événements qui correspond aux aspects observables du monde matériel auquel fait écho le monde des théories et modèles dans lequel se trouvent les principes, les paramètres et les quantités. Une adaptation de ce modèle à la chimie (Le Maréchal, 1999), permet de prendre en compte une particularité de cette discipline : les chimistes ont souvent recours à une explication microscopique du monde matériel et utilisent, de ce fait, des notions qui ont un statut d'objets dans un monde qui est non-perceptible (Le Maréchal & Bécu-Robinault, 2006).…”