La technique du slowmation comme outil de représentation du mécanisme de la réaction chimique par des élèves de l’enseignement secondaire

Résumé

La lecture des référentiels de l’enseignement secondaire en Fédération Wallonie-Bruxelles (FWB) nous informe que la réaction chimique est un concept peu abordé au niveau microscopique, au cours de chimie. Or, cette représentation microscopique de la réaction chimique est connectée aux notions d’équation chimique, de molécules, d’états de la matière, etc. L’analyse de productions d’élèves rendant compte d’une représentation dynamique de la réaction chimique au niveau microscopique, semble être un bon moyen de juger de leur maîtrise des concepts associés, autant que du concept de réaction chimique en lui-même. Pour cela, nous avons utilisé une technique rarement appliquée à la recherche en didactique de la chimie : la technique du « slowmation ». Celle-ci permet, à partir de photos alignées, de créer un film de courte durée d’aimants en mouvement, symbolisant des entités microscopiques. L’analyse de ces représentations dynamiques de la réaction chimique, réalisées par des élèves de l’enseignement secondaire en FWB (grades 9 à 12 pour un total de 93 élèves formant 43 groupes qui ont réalisés 233 vidéos) a permis de mettre en lumière différentes conceptions des élèves concernant la réaction chimique.
Nous avons pu définir une typologie des collisions et des structures géométriques des produits de réaction. Nous avons observé deux catégories de mécanismes d’interprétation additive possibles et la présence d’interprétations de type agent/action/patient dans les vidéos des élèves. De plus, nous avons remarqué que peu d’élèves prennent en compte les états de la matière dans une production de vidéos dynamiques. Ils ne réalisent également pas spontanément une représentation multi-particulaire (avec un nombre de particules supérieur au coefficient stoechiométrique indiqué dans l’équation) et une réaction en quantité non stoechiométrique (avec excès). Ensuite, nous avons pu remarquer que lorsqu’une réaction n’était pas pondérée et sans indication, plus de 20 % des élèves ne pensaient pas à pondérer l’équation. Cet oubli a des conséquences importantes sur le mécanisme réactionnel proposé.

la date de réponse	2019
langue originale	Français
L'institution diplômante	Universite de Namur
Superviseur	Philippe Snauwaert (Promoteur)