Chimie

Membres actuels :

David Cross (enseignant-chercheur FDE/UM), Valérie Munier (enseignant-chercheur FDE/UM),

Marie Sudriès (doctorante UM/UNIGE),

Audrey Brun (enseignante lycée Lucie Aubrac), Valérie Lacazette (enseignante TZR Nîmes), Gaëtan Lautier (enseignant collège Jean Bène)

Bilan de la troisième année du groupe (2023-2024) :

Le travail du groupe pour cette nouvelle année est dans la continuité directe des années précédentes. Le sujet abordé est celui de la transformation chimique, concept central en chimie qui occupe de ce fait une place importante dans les programmes du collège et du lycée. De nombreuses recherches montrent que ce concept est difficile pour les élèves, quel que soit leur âge.

Les deux premières années de travail (2021-2023) ont permis au groupe de faire émerger plusieurs points :

• Les élèves ont des difficultés à conceptualiser la notion de transformation chimique.
• Ces difficultés sont liées en partie aux deux échelles du savoir de la chimie : le macroscopique et le microscopique (le niveau des atomes et des molécules).
• Le réel n’est que rarement directement accessible en chimie (la notion de substance ou de corps purs, nécessaire pour décrire la transformation chimique à un niveau macroscopique, est une construction théorique qui est justifiée au niveau microscopique).
• L’approche allant du microscopique au macroscopique (commencer par les atomes, puis les molécules pour enfin introduire la réaction chimique), traditionnellement employée, est incohérente par rapport à l’histoire de la chimie et peut induire une image fausse de l’épistémologie de la chimie (il s’agirait d’une science visant à « aller voir » le microscopique pour en déduire des propriétés du macroscopique, alors que la chimie est une science expérimentale).
• Pour donner du sens aux savoirs, il faut les rendre nécessaires grâce un processus de problématisation des savoirs.

En 2022-2023 le groupe s’est attaché à élaborer des ressources et à mettre en œuvre une séquence en quatrième et d’une séquence en seconde. Les premiers retours concernant la mise en œuvre de la séquence en quatrième montrent que la complexité introduite dans la séquence (notamment en lien avec la question du microscopique et du macroscopique) peut amener des difficultés pour les élèves. Le travail amorcé avec des élèves de seconde révèle par ailleurs que ces derniers ont des difficultés à appréhender l’échelle microscopique ce qui limite la compréhension de la notion de stœchiométrie. L’année 2023-2024 a donc été consacrée à un travail sur l’évaluation (formative et sommative) afin de travailler sur les difficultés des élèves. Dans le cadre d’une approche par compétences, des indicateurs de réussite ont été construits, ce qui permet de préciser les objectifs d’apprentissage et de penser l’intégration d’éléments d’épistémologie de la chimie dans les activités des élèves. En parallèle de ce travail, la mise en œuvre de la séquence co-construite a été filmée chez un des enseignants du groupe. Une analyse croisée de cette mise en œuvre a été menée et a permis de mettre à jour des difficultés persistantes chez les élèves. Afin de prendre en charge ces difficultés une activité de modélisation sur les notions d’atomes et de molécules est en cours d’élaboration.

Rayonnement

Communication au XIIIème Rencontres scientifiques de l’ARDiST. Montpellier.

David Cross, Céline Lepareur, Marie  Sudriès et Valérie Munier (2024). Développement professionnel d’un enseignant dans le cadre d’un dispositif de recherche collaborative en didactique de la chimie. Analyse en termes de compétences liées à l’évaluation et de pragmatisation/conceptualisation.

Résumé : Cette étude examine le développement professionnel d’enseignants du secondaire engagés dans un dispositif de recherche collaborative en didactique de la chimie. L’activité principale du groupe consiste en la co-construction d’une séquence sur la transformation chimique. Le développement professionnel est étudié sous l’angle de la conceptualisation. Une réflexion sur l’évaluation des élèves est utilisée comme levier pour favoriser la conceptualisation mais aussi la pragmatisation des concepts didactiques. La méthodologie repose sur l’analyse des enregistrements des réunions du groupe, avec une attention particulière à l’évolution des postures des enseignants et des chercheurs, ainsi qu’aux compétences en évaluation. Les premiers résultats montrent comment l’approche par l’évaluation permet de rendre compte de la pratique enseignante, mettant en lumière des tensions nécessaires aux processus de pragmatisation/conceptualisation.

Groupe chimie au secondaire 2021-2022

Diaporama