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Analyse de pratiques ordinaires d’enseignement des caractères qualitatifs d’une réaction chimique en Tunisie

Analysis of teaching ordinary practices related to the qualitative characteristics of a chemical reaction in Tunisia
Chiraz Ben Kilani
p. 117-148

Abstracts

This article deals with the analysis of teaching ordinary practices related to the qualitative characteristics of a chemical reaction at grade 10 in Tunisia. The observed teacher is recognized by the institution as an expert. Our theoretical framework is based on the Joint Action Theory in Didactics. Gathered data are constituted of video recording and interviews. The various analyses we carried out show that the teacher uses a turns talk lesson and that she assumes the responsibility of a regular progress of knowledge in the class. The student’s tasks are week from an epistemic point of view. The observed teaching practices give an inductive image of science, even dogmatic. Their determinants, namely the institutional requirements, the teacher’s point of view about knowledge, its elaboration, its learning, and their implication for teacher training are discussed.

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Introduction

  • 1 Contrairement à l’enseignement actuel en France, la différence entre la transformation chimique et (...)

1Cet article concerne l’analyse didactique des pratiques ordinaires d’enseignement en chimie d’une enseignante considérée comme experte par l’institution, observées lors d’une séance de travaux pratiques sur le thème « caractères qualitatifs d’une réaction chimique1 », développée en 10e année (15-16 ans) de l’enseignement tunisien. Nous nous plaçons ainsi dans une perspective où « l’ingéniosité de chaque enseignant nous intéresse autant que celle exercée sous le contrôle d’une ingénierie » (Schubauer-Leoni & Leutenegger, 2002, p. 228).

2Comme nous le verrons plus loin, la transformation chimique est centrale dans l’apprentissage de la chimie, et si les difficultés que rencontrent les élèves pour l’apprendre ont été largement étudiées, la manière dont le concept est enseigné en classe a été peu documentée.

3Nous présentons tout d’abord la théorie de l’action conjointe en didactique (TACD) (Sensevy & Mercier, 2007 ; Sensevy, 2011) que nous avons mobilisée pour conduire les analyses. Nous l’avons associée à l’analyse institutionnelle et didactique des savoirs relatifs à la transformation chimique pour construire la problématique et les questions de recherche. Nous exposons ensuite la méthode avec laquelle nous avons traité ces dernières, puis les résultats que nous discutons avant de conclure.

1. La pratique enseignante sous l’angle de la théorie de l’action conjointe en didactique

4Nous avons choisi de mobiliser la théorie de l’action conjointe en didactique (Sensevy, 2007, 2008, 2011) pour notre étude dans la mesure où elle permet, dans une approche pragmatiste, de décrire et de comprendre l’action didactique de l’enseignant et de l’élève dans les situations de classe.

5Sensevy (2007) considère que l’action didactique a un caractère conjoint, puisque enseigner renvoie à la nécessité d’apprendre et vice versa. Il considère aussi qu’elle peut être vue soit comme une série de « transactions » entre une instance Professeur (P) et une instance Élève (E) (Sensevy, 2007), soit comme une série de jeux didactiques entre ces deux instances, en référence au jeu social de Bourdieu ou au jeu de langage de Wittgenstein. Dans les deux cas, c’est le savoir qui constitue l’enjeu des transactions ou des jeux.

6Utiliser la métaphore du jeu permet de parler non seulement de l’enjeu du jeu, mais aussi du gain au jeu, du sens du jeu, des règles du jeu. Le jeu didactique est un jeu particulier dans lequel l’enseignant gagne au jeu s’il parvient à faire jouer et à faire gagner ses élèves. L’élève gagne au jeu lorsqu’il agit en conformité avec la tâche demandée par l’enseignant (Cappiello, Venturini & Schneeberger, 2018). La structuration de l’action didactique en jeux est liée aux évolutions de l’enjeu, du contrat didactique et du milieu.

1.1. Doublet contrat milieu

  • 2 Au sens de Bourdieu (1992).

7Le contrat concerne l’ensemble des attentes réciproques entre le professeur et les élèves à propos du savoir (Brousseau, 1996). Il s’agit d’un ensemble de règles, de normes, généralement implicites qui comportent une dimension pérenne et une dimension plus locale directement liée aux savoirs en jeu. Ainsi, « le contrat didactique, dans son aspect habituel et permanent, peut se penser comme un “habitus2” didactique » (Sensevy, 2011, p. 99).

8Le « milieu » est tout ce qui agit sur l’élève ou/et ce sur quoi l’élève agit (Brousseau, 2003 p. 3), mais aussi tout ce qui agit sur le professeur et ce sur quoi le professeur agit, en référence à l’action conjointe (Amade-Escot & Venturini, 2009). Il est constitué par l’ensemble des éléments matériels et conceptuels apparaissant dans la situation de départ et au cours des interactions. Il constitue l’environnement du jeu didactique (Sensevy, 2011).

1.2. Les trois genèses

9Un autre système de descripteurs peut être utilisé pour décrire la dynamique de l’élaboration des savoirs (Sensevy, 2007). Il s’agit du triplet des genèses : méso, topo et chronogenèse. La genèse du milieu, ou mésogenèse, nous renseigne sur l’évolution du milieu au cours des transactions didactiques. La chronogenèse décrit l’évolution du savoir en jeu au cours du temps et la topogenèse décrit la répartition de la responsabilité épistémique entre professeur et élève. Une évolution de la mésogenèse entraîne automatiquement celle de la chronogenèse et de la topogenèse (Amade-Escot & Venturini, 2009).

1.3. Les techniques du professeur et les tâches épistémiques des élèves lorsqu’ils jouent le jeu

10Pour faire jouer le jeu didactique, le professeur dispose de différentes techniques. Généralement, le professeur définit le jeu et les règles pour le jeu afin que les élèves soient en mesure de jouer le jeu. Le jeu doit être aussi dévolué aux élèves qui doivent ainsi assumer la responsabilité de le jouer d’une manière adéquate. Ensuite, au fur et à mesure de l’avancement du jeu, le professeur régule le déroulement du jeu en amenant les élèves à produire la stratégie gagnante. Enfin, le jeu didactique n’a de sens que si les savoirs produits sont institutionnalisés, c’est à dire reconnus comme correspondant à des savoirs sociaux déjà établis dont l’élève sera redevable par la suite.

11La TACD ne comportant pas spécifiquement de descripteurs de l’action des élèves, en continuité avec d’autres travaux en didactique des sciences (Malkoun, 2007 ; Tiberghien & Malkoun, 2007), nous avons choisi de caractériser les actions des élèves à l’aide des tâches épistémiques, c’est-à-dire par les opérations de pensée (Ohlsson, 1996) qu’ils sont susceptibles de développer en « manipulant » le savoir : description empirique ou théorique, interprétation, prédiction, mesure, argumentation, comparaison, rappel, analogie, suivi pas à pas d’une procédure ou d’un protocole, etc.

1.4. Les déterminants du jeu

12L’action didactique peut se comprendre notamment en prenant en compte deux déterminants professoraux qui échappent en partie à l’intentionnalité des enseignants :

13– L’action « adressée » du professeur : celui-ci en effet est sujet d’un certain nombre d’institutions dont il ne peut être longtemps un « mauvais sujet » et auxquelles en conséquence il « adresse » son action. « L’action enseignante [en effet] se fait en justification à des cultures et des institutions ». (Sensevy & Mercier, 2007, p. 37) ;

14– L’épistémologie pratique : celle-ci met en jeu les « soubassements épistémologiques de l’action professorale » et concerne les points de vue plus ou moins implicites sur les savoirs en jeu, leur nature, leur enseignement et leur apprentissage. Cette épistémologie est « pratique » dans la mesure où elle est construite essentiellement dans la pratique, et elle s’applique à la pratique qu’elle oriente (Sensevy, 2007, p. 37).

15L’action didactique est relative à des savoirs particuliers, ici la transformation chimique dans ses dimensions cinétique et thermodynamique, savoirs sur lesquels nous proposons maintenant un regard institutionnel et didactique.

2. Analyse des savoirs relatifs à la transformation chimique

2.1. Analyse institutionnelle

  • 3 En Tunisie l’enseignement de base dure neuf ans dont six à l’école primaire et trois au collège. A (...)

16La première année secondaire (grade 10) est la première année du lycée3. Le programme officiel indique clairement que l’enseignement de la chimie et de la physique en première année secondaire a été conçu selon une perspective de continuité et de complémentarité avec l’enseignement de base délivré pendant les trois années de collège.

17Ainsi, au collège, l’enseignement des sciences physiques doit permettre à l’élève de s’approprier « les principes et les concepts de base liés aux phénomènes physiques et chimiques les plus importants dirigeant la nature » (MET, 2006. p. 2). De la même manière, dans l’enseignement secondaire, « les finalités de l’enseignement de la chimie visent à développer chez les élèves des éléments de culture scientifique qui les aideront à se faire une représentation rationnelle des phénomènes naturels environnants et à se situer dans le monde contemporain » (MET, 2009, p. 3).

  • 4 Dans le programme de la première secondaire (grade 10) l’unique modèle dont on parle est celui de (...)

18La transformation chimique quant à elle est étudiée en langue arabe, lors de la dernière année du collège. Dans le manuel « officiel » destiné aux élèves de ce niveau, elle est définie, à partir d’activités expérimentales, comme « une transformation au cours de laquelle des corps disparaissent et des corps nouveaux apparaissent. Les corps qui disparaissent sont les réactifs et les corps qui apparaissent sont les produits de la réaction » (MET, 2009, p. 87). Pour ce qui est de la première année de lycée, les élèves ont à distinguer une réaction chimique d’une transformation physique et à classifier les réactions selon leurs caractères qualitatifs (spontané ou amorcé, rapide ou lent, exothermique ou endothermique), à partir de la réalisation de quelques réactions chimiques (8 h d’enseignement). Il s’agit d’activités expérimentales menées en cours ou en travaux pratiques qui, selon les consignes du programme officiel (p. 79) :
– « sont destinées à exploiter un modèle ou à vérifier pour les situations étudiées, la validité d’un modèle ou d’une loi. La loi ou le modèle sont censés avoir été présentés par le professeur ou dégagés par les élèves eux-mêmes, expérimentalement » ;
– « permettent de répondre à une situation problème » amenant « la redécouverte d’un phénomène et (ou) la construction et la structuration d’un modèle4 modeste ».

19La différence entre le phénomène observé, la transformation chimique et sa modélisation, la réaction chimique, n’est pas introduite dans les programmes et les manuels tunisiens pour les des élèves de première année secondaire (grade 10). Nous trouvons des passages dans le programme officiel tunisien où le terme réaction chimique est considéré comme relevant du niveau empirique : « Réaliser quelques réactions chimiques » (MET, 2009, p. 30) à ce titre correspondrait le terme transformation chimique utilisé dans les programmes français. Nous trouvons aussi des passages dans les programmes et manuels tunisiens où le terme réaction chimique est considéré comme un modèle des phénomènes observés « Résoudre des problèmes de stœchiométrie et de non stœchiométrie dans le cas d’une réaction chimique » (MET, 2009, p. 30). Deux ans après, en classe terminale, la distinction entre transformation chimique et réaction chimique est bien explicitée dans le manuel scolaire « une transformation chimique peut être modélisée (ou représentée) par une réaction chimique (réaction d’oxydoréduction, réaction acido-basique, réaction de précipitation, réaction de complexation, etc.) qu’on symbolise par une équation chimique ». (MET, 2010, p. 13).

20Dans cet article nous optons pour l’utilisation des deux termes, transformation et réaction chimique. Lorsque nous parlons de l’enseignante observée, nous citons ses propos, alors que dans l’analyse, nous employons les termes utilisés par les didacticiens qui distinguent transformation et réaction chimique (Kermen & Meheut 2009 ; Mzoughi-Khadraoui & Dumon, 2012).

2.2. Analyse didactique

21Gaidioz, Vince et Tiberghien (2004) considèrent que l’enjeu principal de l’enseignement de la physique et de la chimie est de faire comprendre aux élèves que l’activité essentielle du scientifique relève de la modélisation, c’est-à-dire de la mise en relation entre le registre empirique et le registre des modèles et des théories ou de leur description respective. L’activité de modélisation est très importante dans l’interprétation de données empiriques et leur prévision.

22Comme l’ont montré Johnstone (2000), De Jong et Van Driel (2004), Onwu et Randall (2006), Ramnarain et Joseph (2012) ou encore Ben Kilani (2003), le passage d’un registre à un autre, modélisant la transformation chimique, est une activité particulièrement délicate pour les élèves. D’une part, celle-ci mobilise nécessairement un vaste réseau de concepts, par exemple ceux d’élément chimique, de liaison, de structure électronique, de proportion définie, etc. D’autre part, cette modélisation peut concerner tout aussi bien le niveau microscopique (Johnstone, 1993) que le niveau macroscopique (Kermen & Méheut, 2009), et donne lieu à des représentations symboliques (Talanquer, 2011) qui constituent, selon Taber (2013), un pont entre les concepts microscopiques et les concepts macroscopiques. Ainsi, la variation de la quantité de matière, le changement de couleur ou de température lors d’une transformation chimique relèvent d’un niveau d’appréhension de la chimie de l’ordre du macroscopique et de l’observable (jusqu’à un certain point). La description en termes d’entités, atomes, molécules relève quant à elle du niveau d’appréhension de la chimie de l’ordre du microscopique (Mzoughi-Khadraoui & Dumon, 2012). Enfin, les représentations symboliques sont mobilisées à la fois au niveau macroscopique (masse, volume, désignation des entités chimiques) et au niveau microscopique (représentation d’un atome, d’une molécule). Parfois une même représentation peut concerner les deux niveaux (symbole de l’élément ou de la particule, formule). Canac et Kermen (2016) parlent d’un meta niveau  permettant de décrire les autres niveaux de savoir en chimie.

23Mzoughi-Khadraoui et Dumon (2012), partant des travaux de Johnstone (1993) et prenant en compte les modifications apportées par Kermen et Meheut (2009), ont proposé un schéma (cf. figure 1) qui modélise, en chimie, la relation entre les champs empiriques et théoriques.

Fig. 1 : schématisation de la mise en relation du champ empirique avec le monde des théories et modèles en chimie

Fig. 1 : schématisation de la mise en relation du champ empirique avec le monde des théories et modèles en chimie

(Mzoughi-Khadhraoui & Dumon, 2012).

  • 5 « Cela ne peut que conduire les élèves à rencontrer les difficultés signalées par divers auteurs  (...)

24Ils l’ont exploité pour représenter les résultats de l’observation des pratiques de trois enseignantes de chimie (Dumon & Mzoughi-Khadhraoui, 2014). Ainsi, dans cette étude, l’enseignement des réactions chimiques est principalement consacré à la description, à l’interprétation et à la représentation d’objets expérimentaux et d’événements au niveau macroscopique (cf. triplet « ESM » dans la figure 1). Les enseignants observés accordent peu d’attention à la modélisation de la transformation chimique en liant le niveau macroscopique (réactifs, produits) au niveau microscopique (molécules, ions) de l’entité transformée (triangle MSm). Les auteurs concluent (p. 77) que « this can only lead students to encounter the difficulties reported by various authors  (Solsona, Izquiderdo & De Jong, 2003 ; De Jong & Van Driel, 2004; Taber, 2009) in reading or writing reactions equations and understanding what they represent both at the microscopic and submicroscopic levels »5

3. Problématique

  • 6 « Les concepts intégrateurs sont les notions qui, pour une discipline déterminée, à un niveau d’en (...)

25La notion de transformation chimique est bien sûr centrale pour appréhender l’ensemble de la chimie. Sa maîtrise est donc un enjeu fondamental dans l’apprentissage de la chimie. Cependant, les études montrent que les élèves ont des difficultés diverses pour s’approprier cette notion, dont le caractère intégrateur6 rajoute à la complexité. Ainsi, les élèves conditionnent la réalité d’une transformation chimique à la perception sensorielle d’un changement du milieu réactionnel (Laugier & Dumon, 2000). Par ailleurs, jusqu’à la fin du secondaire, l’interprétation au niveau microscopique d’un phénomène macroscopique sans que celle-ci ne soit une déduction logique de l’observation est problématique (Stavridou, 1990 ; Lee et al., 1993 ; Taber, 2001). Enfin, l’utilisation du langage symbolique associé aux réactions chimiques reste hésitante au milieu de l’enseignement secondaire (Mzoughi-Khadhraoui & Dumon, 2012). De manière plus large, ce sont tous les liens entre niveau macroscopique, niveau microscopique et registre symbolique qui restent difficiles.

  • 7 Une réaction cinétiquement lente pourrait être perçue comme thermodynamiquement impossible.

26Logiquement, les programmes officiels font une large place à la notion de réaction chimique dont ils proposent de définir les caractères qualitatifs qui relèvent à la fois des dimensions thermodynamique (spontané vs amorcé, exo vs endothermique) et cinétique (lent vs rapide) qui pourraient par moment conduire à des conclusions paraissant contradictoires7. Les programmes précisent aussi les modalités de leur introduction qui, comme on l’a vu, doit mettre en jeu une activité expérimentale en lien avec la modélisation et/ou une situation problème (MET, 2009, p. 7). Or, d’une part, la modélisation en chimie est délicate (Johnstone, 2000), et d’autre part les situations-problèmes sont complexes à gérer pour les enseignants (par exemple Venturini & Tiberghien, 2012).

  • 8 L’institution tunisienne, à travers le corps d’inspection, reconnait en effet à certains enseignan (...)

27Mais, si des études ont été menées sur les pratiques d’enseignement en chimie (par exemple Cross, 2010 ; Dumon & Mzoughi-khadhraoui, 2014 ; Kermen & Barroso, 2013 ; Kermen, 2015), à notre connaissance, la manière dont les enseignants introduisent la notion de transformation chimique a été peu explorée, au moins pour ce qui est des enseignants tunisiens (Mzoughi-Khadhraoui, Dumon & Ayadi-Trabelsi 2013). Compte tenu de la centralité de la notion, des difficultés que les élèves ont à l’appréhender, des différents niveaux de modélisation et représentation qu’elle met en jeu, des situations problèmes qui sont censées servir d’appui, il s’avère intéressant d’examiner une situation ordinaire d’enseignement dans laquelle elle est introduite, plus particulièrement une situation développée par un enseignant reconnu par l’institution comme expert8. Cela peut permettre en effet de décrire comment faire face aux difficultés des élèves, au moins lors des premiers contacts avec les propriétés qualitatives des réactions chimiques, d’autant qu’ils se font en langue française elle aussi en cours d’apprentissage (Mzoughi-Khadhraoui & Dumon, 2012).

28L’action didactique étudiée dans ce travail de recherche, porte particulièrement sur des activités expérimentales en ce qu’elles sont un lieu d’observation privilégié, conformément au programme, pour rendre compte de l’activité de modélisation. Nous cherchons à décrire les dynamiques de l’action didactique conjointe associée à cet enseignement ainsi que les techniques développées par le professeur pour faire avancer le savoir, notamment les formes que prennent les régulations qu’il opère ; au-delà de cette description, il s’agit aussi pour nous de comprendre l’action didactique en termes de déterminants. En fait, à partir des pratiques in situ nous allons inférer quelques déterminants qui sauraient rendre raison d’une partie des pratiques caractérisées. L’enjeu est de comprendre et d’expliquer l’action conjointe de l’enseignement et de l’apprentissage dans le cas d’une enseignante considérée comme experte par l’institution. Nous considérons que décrire les pratiques d’un expert peut servir aux débutants. Mais, une description n’est vraiment opérationnelle qu’avec des arrières plans installés. L’action adressée du professeur, son épistémologie pratique ainsi que les savoirs en jeu peuvent expliquer une part importante de l’action dont l’acteur n’a pas forcément une claire conscience. Nous estimons que même chez l’expert nous pouvons constater des pratiques qui interrogent, reposant sur des points de vue qu’on pourrait discuter. Si ces points de vue apparaissent de manière récurrente dans d’autres études, nous pouvons construire dessus des pistes pour la formation initiale des jeunes professeurs, et celle continue des professeurs experts.

29Nous précisons maintenant la méthode que nous avons utilisée pour ce faire, en décrivant successivement le contexte de l’étude, les données que nous avons recueillies et le traitement que nous leur avons appliqué.

4. Méthodologie

4.1. Contexte de l’étude

30L’enseignante, que nous avons filmée, exerce dans un lycée de la capitale tunisienne, situé en centre-ville supposé recruter de bons élèves. Elle est selon l’inspecteur et un certain nombre de ses collègues, une enseignante « experte » (cf. note 8). Sa classe comporte 30 élèves, décrits par l’enseignante comme de « bons élèves participant activement à la classe, n’ayant pas de problèmes particuliers ».

4.2. Recueil de données

31Nous avons recueilli à la fois des données lors du déroulement de la séance filmée et à l’extérieur de la classe.

  • 9 Nous avons ainsi observé les actes (langage et gestes) que nous reconnaissons comme participant à (...)

32À l’intérieur de la classe, nous avons filmé une séance ordinaire de travaux pratiques d’une heure en demi-classe (15 élèves dont 9 filles et 6 garçons) avec une caméra en fond de classe mais mobile pour suivre momentanément le travail dans un groupe. Le choix de filmer une séance de travaux pratiques est lié à la certitude d’y trouver des expérimentations. Le choix d’utiliser les enregistrements vidéo comme données principales de notre étude est lié au fait qu’ils permettent de re-visionner autant de fois que nécessaire le déroulement de la séance observée (au moins ce qui en est filmé) et de prendre alors plus facilement en considération dans l’analyse plusieurs variables. À la vidéo s’ajoute une prise de note in situ gardant la trace des comportements de certains élèves ou de l’enseignante au regard des questions de recherche9.

33De plus nous avons effectué deux entretiens avec la professeure. Le premier situé avant la séance a permis d’obtenir des informations d’une part, sur le statut donné par l’enseignante aux sciences physiques, son point de vue sur l’enseignement et sur l’apprentissage, ainsi que sur son rapport à l’institution, et d’autre part sur le déroulement de la séance observée. Le second se situe après la séance et permet à l’enseignante de commenter quelques points de la séance choisis par le chercheur en lien avec des difficultés d’élèves. Les entretiens sont mobilisés principalement pour réduire, si possible, l’incertitude des inférences faites par le chercheur sur les déterminants des pratiques. Le manuel officiel et les programmes complètent notre corpus.

4.3. Traitement des données

34Les entretiens ont été retranscrits et structurés en fonction des thèmes du guide d’entretien. Les propos tenus sont utilisés en fin d’analyse pour conforter ou non les inférences relatives aux déterminants de l’action professorale.

  • 10 Transana© est produit par Chris Fassnacht au « Wisconsin Center For Education Research à Madison » (...)
  • 11 Nous avons choisi d’associer le jeu à une échelle de temps particulière qui correspond au changeme (...)

35La vidéo a été transcrite à l’aide du logiciel Transana10. Nous avons procédé ensuite à la structuration de la vidéo et de la transcription selon l’organisation sociale de la classe (classe entière, groupes de 7-8 élèves, classe entière et élèves au tableau) puis en jeux didactiques à l’échelle de 5 à 15 minutes en lien avec le rythme de changement des activités11 des élèves dans la classe. Nous nous sommes pour cela focalisée à la fois sur l’enjeu savoir et la manière dont il est traité. Une modification significative d’une ou de plusieurs dimensions de l’action conjointe (meso, chrono et/ou topogenèse) conduit à un changement de jeu. Les jeux ont été structurés en épisodes à une échelle de temps de l’ordre de une à cinq minutes (Tiberghien & Venturini, 2015), en fonction de variations plus locales d’une ou plusieurs de ces dimensions. Cette structuration a permis la constitution du synopsis de la séance observée (voir tableau 1) comportant des repères temporels, les différents jeux ainsi qu’une narration didactique de ces derniers.

36Nous avons ensuite étudié systématiquement chaque jeu en mobilisant pour cela les concepts de la TACD déjà présentés dans le cadre théorique ainsi que cherché à identifier dans chacun d’entre eux les tâches épistémiques dévolues aux élèves, en nous basant sur les tâches déjà identifiées dans la littérature, et en les contextualisant si nécessaire. Par exemple la tâche « suivre un protocole » a été contextualisée en « suivre un protocole dicté par le professeur ». Cela nous conduit pour chacun d’entre eux à une caractérisation de l’action didactique.

5. Présentation de la séance analysée

37Nous présentons ici d’une part le synopsis de la séance (cf. tableau 1) et d’autre part l’analyse a priori des tâches données aux élèves.

5.1. Synopsis de la séance

38On pourra remarquer que si la séance comporte cinq jeux, ceux-ci ne se déroulent pas en continuité, un jeu étant parfois interrompu pour en poursuivre un autre.

Tableau 1 : le synopsis de la séance

LDurées Intitulé des jeux et narrations didactiques
15 : 17 Jeu 1 : observer puis décrire collectivement la réaction entre le bicarbonate de sodium (solide) et la solution d’acide sulfurique et constater son caractère endothermique.
P annonce l’objectif de la séance « réaliser des réactions chimiques et déterminer… » en le dictant à moitié et en précisant aux élèves qu’ils vont le compléter après. Elle invite ensuite deux élèves à venir verser la solution d’acide sulfurique sur du bicarbonate de sodium selon un protocole défini schématiquement au tableau. P amène la classe par des questions fermées à identifier l’existence d’une « réaction chimique »  puis à constater le refroidissement du milieu réactionnel associé au caractère endothermique de la réaction. P institutionnalise ce résultat en demandant aux élèves de lui fournir la phrase correspondante qu’elle corrige au fur et à mesure.
2 : 46 Jeu 2 : déduire collectivement, à partir de l’expérience précédente (réaction entre le bicarbonate de sodium et l’acide sulfurique) le caractère rapide de la réaction.
P exploite les résultats de l’expérience précédente (réaction entre le bicarbonate de sodium et l’acide sulfurique) en posant des questions ouvertes et fermées pour amener les élèves à déduire que l’apparition de gaz a été immédiate et donc que la réaction correspondante a un caractère rapide. P institutionnalise ce résultat en demandant aux élèves de lui fournir la phrase correspondante qu’elle corrige au fur et à mesure.
3 : 20 Jeu 3 : déduire collectivement à partir de l’expérience précédente (réaction entre le bicarbonate de sodium et l’acide sulfurique) et d’autres exemples, le caractère spontané de la réaction.
P exploite la réponse d’un E sur l’expérience précédente (réaction entre le bicarbonate de sodium et l’acide sulfurique) pour conclure à partir de questions fermées posées aux élèves que c’était aussi une réaction spontanée. Elle obtient ensuite des élèves deux exemples de réactions qui ne demandent pas l’intervention du milieu extérieur pour se réaliser. En donnant l’exemple d’une réaction étudiée dans une séance précédente (réaction de combustion du butane), elle amène les élèves à définir une réaction spontanée à partir des exemples de réactions amorcées (sans prononcer le mot amorcé). Elle dicte enfin la définition d’une réaction spontanée.
2 : 55 Jeu 4 (début) : Réaliser en groupe de 7-8 élèves la réaction du zinc avec une solution de sulfate de cuivre en solution et l’observer.
La classe est divisée en deux groupes, chacun réalisant l’expérience : plonger une lame de zinc dans un bécher contenant une solution de sulfate de cuivre II. P demande aux élèves leurs observations qu’ils ne sont pas en mesure de fournir, la cinétique étant lente. Elle conclut elle-même sur le caractère lent de la réaction, sur lequel elle affirme vouloir revenir ultérieurement.
5 : 11 Jeu 5 : Réaliser en groupes de 7-8 élèves la réaction entre de la grenaille de zinc et une solution d’acide chlorhydrique et l’observer, puis collectivement en déduire le caractère exothermique de la réaction.
P demande aux deux groupes de 7-8 élèves, en suivant le protocole défini schématiquement au tableau, d’introduire de la grenaille de zinc dans un tube à essai contenant une solution d’acide chlorhydrique, qui sera ensuite bouché. Les élèves échangent entre eux leurs observations jusqu’au moment où le bouchon saute sous la pression. P amène les élèves, à l’aide de questions ouvertes et fermées, à conclure d’une part que l’on affaire à une réaction chimique en s’appuyant sur l’existence d’un gaz produit à travers la suggestion du mot détonationa, d’autre part que la réaction est exothermique en touchant le tube à essai. Après qu’un élève ait complété le schéma du dispositif expérimental au tableau, P dicte ces conclusions, qui sont ainsi institutionnalisées.
3 : 08 Jeu 4 (fin) : Déduire en groupe de 7-8 élèves, le caractère lent de la réaction du zinc avec du sulfate de cuivre en solution
P réinvite les élèves à regarder ce qui s’est passé dans le milieu réactionnel. P amène les élèves à l’aide de questions fermées à observer que la coloration du milieu réactionnel a changé et qu’il y a un dépôt de cuivre sur la lame de zinc. Les élèves concluent qu’il y a eu une réaction chimique à caractère lent. P institutionnalise la conclusion en la dictant.

P = Professeur, E = Élève

39a Cette suggestion correspond juste à un rappel perceptif d’une manipulation déjà faite, ce qui n’atteste pas que ce soit H2 pour autant.

5.2. Analyse a priori de la séance

40À trois reprises les élèves au cours de la séance ont à réaliser une expérience mettant en jeu une transformation chimique, à observer l’évolution du milieu réactionnel et ensuite à interpréter les observations en termes de caractères qualitatifs des réactions chimiques. Ces expériences seront d’abord décrites à partir des changements de propriétés perceptives (EM), puis représentées par une équation algébrique littérale « schéma de réaction » (mentionnant les noms des espèces chimiques réagissant et produites, séparés par une flèche traduisant le changement de nature des corps chimiques (MmS).

41Dans tous les cas, les élèves n’ont pas de guide (par exemple des prévisions associées à des modèles, des consignes particulières) pour déterminer ce qu’ils doivent observer. En conséquence, soit les transformations peuvent relever d’expériences de monstration, c’est-à-dire présenter des caractéristiques évidentes en lien avec les caractères des transformations chimiques, soit elles ne les possèdent pas. Dans le premier cas, on peut supposer que les élèves n’auront aucune difficulté pour effectuer les observations attendues par le professeur. Dans le second cas, les élèves ne sachant pas ce qu’il est pertinent d’observer, auront du mal à produire les observations attendues par le professeur qui devra faire face à la situation.

42Examinons maintenant chacune des situations proposées.

43La première concerne la réaction du bicarbonate de sodium (solide) et une solution d’acide sulfurique qui se fait avec dégagement de gaz (CO2) mis en évidence par le test à l’eau de chaux par l’enseignant. Les manifestations de la transformation sont évidentes et immédiates, et on peut donc supposer qu’elles seront perçues par les élèves (EM). Toutefois, cette expérience est réalisée par deux élèves au tableau. Les manifestations de la transformation seront nettement moins évidentes pour les élèves en fond de classe. L’enseignant devra donc trouver un moyen pour les faire partager à tous. Cette transformation est endothermique, ce que les élèves ne peuvent percevoir directement. L’enseignante n’a pourtant pas prévu l’usage d’un thermomètre. Cette conclusion ne sera donc pas immédiate dans la classe. Une des possibilités pourrait être alors de toucher le récipient avec les mains, mais cela introduit de la complexité dans l’interprétation, compte tenu des confusions des élèves entre chaleur et température (Séré & Tiberghien, 1983) mais aussi la possibilité de contribuer par un échange thermique entre la main et le récipient au réchauffement ou au refroidissement du milieu réactionnel empêchant toute objectivation sérieuse du caractère endothermique ou exothermique de la réaction. Dans la seconde expérience, l’enseignante demande aux élèves qui se répartissent en deux groupes, de plonger une lame de zinc décapée dans une solution de sulfate de cuivre II. Cette réaction est thermodynamiquement possible mais cinétiquement lente si bien que l’atténuation de la couleur de la solution de sulfate de cuivre et le dépôt associé de cuivre sur le zinc ne sont pas immédiats : leur observation ne peut se faire sur le champ. Cette transformation ne remplit donc pas immédiatement les conditions d’une expérience de monstration : les élèves peuvent légitimement avancer lors de l’observation qu’il ne se passe rien et conclure soit qu’il n’y a pas de réaction soit que celle-ci doit être amorcée par un élément du milieu extérieur. L’enseignant devra donc différer l’observation de la transformation et le justifier sans dévoiler immédiatement son caractère lent. Elle devra aussi accorder un peu d’attention à la modélisation de cette transformation chimique en reliant le niveau macroscopique (réactifs, produits) avec le niveau microscopique (molécules, ions) de l’entité transformée (triangle MSm) pour expliquer le passage du cuivre de l’état ionique (solution de sulfate de cuivre) à l’état solide (dépôt de cuivre).

44La troisième expérience réalisée concerne la réaction de l’acide chlorhydrique sur de la grenaille de zinc. Cette réaction produit du dihydrogène à l’état gazeux et est exothermique. Le dégagement de gaz étant immédiat, les élèves devraient identifier l’existence d’une transformation chimique. L’enseignant n’ayant pas prévu d’utiliser un thermomètre, son caractère exothermique sera difficile à avérer. L’absence de thermomètre ne fait qu’aggraver les confusions conceptuelles potentielles, même si dans ce cas, l’utilisation d’un thermomètre s’avérait beaucoup plus compliquée. L’utilisation du toucher qui pourrait être une solution de repli pour l’enseignant entraînera les mêmes confusions que celles évoquées dans la transformation endothermique.

6. Résultats

45Nous présentons dans cet article uniquement les résultats liés à l’analyse du jeu 1 « observer puis décrire collectivement la réaction entre le bicarbonate de sodium et l’acide sulfurique et constater son caractère endothermique ». En effet, comme nous allons le montrer après l’analyse de ce jeu, celui-ci est tout à fait représentatif de ce qui se passe dans les autres jeux. Nous présentons auparavant les épisodes du jeu 1 que nous analysons ensuite.

Tableau 2 : les différents épisodes du jeu 1

Épisode Titre durée
Épisode 1 Réalisation de l’expérience du bicarbonate de sodium et de l’acide sulfurique 1 mn 58 s
Épisode 2 Interprétation de l’expérience 2 mn
Épisode 3 Identification du caractère endothermique de la réaction 0.57 mn
Épisode 4 Début d’institutionnalisation 2 mn 52 s
Épisode 5 Institutionnalisation finale 3 mn 5 s

6.1. Analyse de l’épisode 1

  • 12 Bicarbonate de soude est le nom commercial du bicarbonate de sodium. Il est écrit en arabe et en f (...)

46La première partie du jeu est consacrée à la réalisation d’une expérience. L’enseignante schématise au tableau, sans commentaire, un erlenmeyer contenant du bicarbonate de sodium solide sur lequel est versé de l’acide sulfurique aqueux contenu dans un tube à essai. Divers éléments de verrerie (béchers, erlenmeyers, tubes à essai) et des réactifs divers (grenaille de zinc, un sachet de bicarbonate de soude12, acide chlorhydrique, sulfurique, etc.) tous nécessaires pour les réactions de la leçon, sont présents sur la paillasse. Cet ensemble constitue le milieu initial.

47Elle fait ensuite appel à deux élèves volontaires pour réaliser l’expérience affichée. Devant la perplexité des deux élèves, la professeure intervient pour désigner sur la paillasse les éléments nécessaires à la réalisation de l’expérience : verrerie et réactifs.

Extrait 1a

1. Scheima cherche quoi mettre dans l’erlenmeyer, P intervient pour lui donner le sachet de bicarbonate de soude à la main.
2. P : ça c’est [P montre avec le doigt] le bicarbonate de sodium
3. Scheima : je mets tout ?
4. P : une petite quantité,
5. P : Bilel, ajoute quelques gouttes de la solution d’acide sulfurique
[Bilel prend un tube à essai au hasard, l’enseignante intervient]
6.  P : non non un flacon il faut lire les étiquettes

a. L’enseignante (P) ajoute les éléments matériels au milieu, les élèves ne parvenant pas à le faire seuls (jeu 1, min 7:12 à 7:51).

48Le milieu initial a été ainsi réduit par l’enseignante aux objets nécessaires à la réalisation de l’expérience que les élèves vont ensuite réaliser sans qu’ils en connaissent l’enjeu. Au cours de la réalisation, l’enseignante en demande une description empirique sans plus de précision.

Extrait 2a

P : qu’est-ce que vous observez ?
E : on voit effervescenceb

a. La professeure demande aux élèves d’observer la transformation en cours sans préciser quoi observer (jeu 1, min 7:53 à 8:00.
b. Dans le langage parlé tunisien, lorsqu’on s’exprime en français, on omet souvent les articles, en référence à la langue arabe régulièrement pratiquée qui n’en comporte pas. Pour respecter cet usage, nous avons repris dans les transcriptions les propos tels qu’ils sont tenus par les acteurs.

49En fournissant ensuite un tube à essai avec de l’eau de chaux et en montrant que celle-ci s’est troublée, elle permet aux élèves d’identifier le gaz produit en faisant appel au contrat didactique. Deux éléments enrichissent de ce fait le milieu, l’existence d’un gaz et sa nature, le dioxyde de carbone. Si dans ce premier épisode, le savoir n’a pas réellement avancé, la professeure a piloté l’installation de toutes les composantes du milieu nécessaires à son exploitation dans l’épisode suivant, sans toutefois révéler aux élèves qui l’ignorent toujours, l’enjeu de la réalisation de cette réaction. Les élèves dans cet épisode sont réduits au rôle de manipulateurs pour deux d’entre eux et d’observateurs pour les autres. L’activité épistémique des élèves consiste à reproduire un protocole élaboré par l’enseignante et schématisé au tableau.

6.2. Analyse de l’épisode 2

  • 13 Nous estimons que la topogenèse est partagée parce que l’élève collabore, même si c’est l’enseigna (...)

50Dans le second épisode, les élèves ont à interpréter les éléments empiriques alors présents dans le milieu pour aboutir à l’idée qu’il y a eu une transformation chimique. Si l’interprétation reste pilotée par l’enseignante par un jeu de questions réponses, les élèves contribuent significativement à l’avancée du savoir, notamment en faisant des réponses argumentées sur la base de savoirs déjà mobilisés (tours de parole– Tdp – 4, 8, 9 et 16). Les questions de l’enseignante sont en partie ouvertes (Tdp 1 et 5) et fermées (Tdp 10 et 12). La topogenèse peut donc être considérée comme partagée13, contrairement à l’épisode précédent. L’avancée du savoir est régulière, les réponses des élèves sont vraisemblablement alignées avec les attentes de l’enseignante car celle-ci valide les réponses avant de poser de nouvelles questions et en conséquence elle n’est pas obligée d’opérer à une régulation puisque le savoir avance. On peut considérer le Tdp 17 comme une institutionnalisation locale, intermédiaire.

Extrait 3a

1. P : qu’est-ce qui s’est passé ?
2. E : on eu un dégagement de gaz
3. P : avant le dégagement de gaz ?
4. E : on a eu une réaction chimique
5. P : une réaction chimique, très bien pourquoi ?
6. E : parce que il y une effervescence, euh euh des des produits
7. P : oui et comment savoir qu’il y a produit ?
8. E : madame dès qu’on voit un gaz donc il y a un gaz il y a un produit car il y a eh un produit
9. E : apparition de nouveau corps
10. P : apparition de nouveau corps c’est quoi ce nouveau corps ?
11. Élèves ensemble : CO2
12. P : le dioxyde de carbone Pour quoi on dit nouveau ? parce que…
13. E : il n’était pas là avant
14. E : réaction
15. P : il n’était pas la avant donc il est apparu c’est un nouveau corps … et les autres qui étaient la… l’acide
16. E : ils ont disparu
17. P : donc disparition des réactifs et apparition des produits je peux affirmer qu’il y a une réaction chimique [les élèves répètent en même temps que P]

a. Si la professeure pilote les échanges à partir de ses questions, les élèves contribuent à l’interprétation en mobilisant des savoirs déjà acquis (jeu 1 : min 8:49 à 9:53)

51Si les élèves prennent part à ce cours dialogué, ils n’ont pas de visibilité sur son enjeu final. Ils interprètent les observations à partir de savoirs déjà acquis, sous le pilotage du professeur.

6.3. Analyse de l’épisode 3

  • 14 L’effet Topaze est défini par Guy Brousseau par référence à la pièce thétrale « Topaze » de Marcel (...)

52Dans le troisième épisode, la professeure introduit un autre élément empirique, la baisse de température durant la transformation, sans qu’elle n’ait auparavant repéré la température de départ. Pour cela, elle demande à une élève de toucher l’erlenmeyer (Tdp 1, extrait 4). La réponse fournie (c’est chaud) n’est pas celle attendue par l’enseignante. Pour réguler le déroulement du jeu, celle-ci réagit en lui posant une question et en haussant les sourcils (Tdp 3). L’élève qui a saisi l’effet Topaze14 ainsi effectué, rectifie la réponse, confirmée par une autre élève (Tdp 4 et 5). Remarquons que le résultat prononcé ne peut être que très subjectif et que cet état supposé final n’indique en rien pour l’instant une variation de température en lien avec la réaction. Pour assurer le lien, l’enseignante pose une question dont la forme incite à la réponse attendue (Tdp 6 et 7) tant il est difficile avec les conceptions quotidiennes de prétendre que l’obtention d’un état final « froid » pourrait résulter d’une augmentation de température. Pour relier la baisse de température à une absorption d’énergie, la professeure associe la question correspondante à des gestes fortement significatifs (Tdp 8). La professeure conclut l’épisode par une nouvelle institutionnalisation intermédiaire en résumant les propos précédents et en faisant appel à la mémoire didactique pour introduire le caractère endothermique de la transformation (Tdp 10 et 11). Les élèves découvrent là une partie de l’enjeu du jeu.

53Si le savoir a avancé au cours de cet épisode, c’est uniquement sous la responsabilité de l’enseignante. Toutefois, ni la procédure utilisée (absence de thermomètre, absence de repérage de température initiale) ni le contenu des questions posées (relevant de l’effet Topaze) ne renvoient à une démarche et une argumentation scientifiques. L’image que les élèves peuvent construire à propos des sciences à cette occasion risque d’être dogmatique (il y a une « bonne » et une seule réponse à produire sans qu’on ne sache trop pourquoi) et empreinte de sens commun (température évaluée avec la main, association chaleur température). Par ailleurs, leur activité épistémique s’est limitée à une « mesure » et à un rappel d’un concept déjà appris, l’endothermicité.

Extrait 4a

1. P : viens Scheima vite touche l’erlenmeyer
2. E : c’est chaud
3. P : [regarde E] : ça c’est chaud ?
4. E : froid
[P appelle un autre élève au tableau]
5. E : c’est froid

6. P : froid qu’est-ce que cela veut dire ? Donc la température a
7. E : diminué
8. P : diminué donc qu’est-ce que je peux dire la réaction ? [P mime une absorption en rapprochant les mains de sa poitrine à plusieurs reprises]
9. E : elle absorbe
10. P : très bien la réaction a absorbé de la chaleur ; c’est pourquoi la température du mélange réactionnel a diminué. Donc comment on appelle une telle réaction ?
E : reaction eeh endothermique.

a. La professeure amène les élèves à considérer que la réaction chimique est endothermique sans se référer à une démarche et une argumentation scientifiques (jeu 1 : min 8:49 à 9:54).

6.4. Analyse de l’épisode 4

54Dans l’épisode 4, la professeure souhaite désigner la propriété d’endothermicité qu’elle a attribuée à la transformation en lui associant le terme consacré de « caractère de la réaction ». Pour cela, elle a recourt à une analogie anthropomorphique qu’elle exploite seule (Tdp 3) pour introduire l’idée de caractères qualitatifs, que les élèves ont du mal à reprendre (Tdp 5 et 7). Pour les aider, elle opère quasiment un effet Topaze au Tdp 8 qui fonctionne : le Tdp 9 s’apparente à une nouvelle institutionnalisation partielle : un autre enjeu du jeu (l’endothermicité est un caractère qualitatif de la transformation chimique) est dévoilé aux élèves. Les savoirs ont donc progressé au cours de cet épisode, sous la responsabilité de l’enseignante, qui produit un effet Topaze ou donne elle-même la réponse.

Extrait 5a

1. P : maintenant qu’est ce j’étais en train de faire pour la réaction chimique ? j’étais en train de la décrire, si c’était une personne j’étais en train de faire quoi… sa
2. E : sa…
3. P : les caractères de cette personne c’est le titre de notre leçon les caractères qualitatifs d’une réaction chimique [P écrit le titre sur le tableau]
4. […]
5. Scheima : [à qui P a demandé de dicter la fin de l’objectif de la leçon] réaliser des réactions chimiques et déterminer ehh
6. P : déterminer quoi ?
7. E [lève le doigt] : les caractéristiques
8. P : les ? … les caract…
9. Élèves : les caractères…caractères qualitatifs de la réaction chimique

a. La professeure introduit l’idée de caractères qualitatifs de la réaction chimique en exploitant une analogie et en jouant sur l’effet Topaze (jeu 1 : min 10:52 à 11:57).

6.5. Analyse de l’épisode 5

55Cet épisode est dédié à l’institutionnalisation finale à laquelle on aboutit à la fin du jeu : « quand il y a une diminution de la température à la fin de la réaction, la réaction est endothermique ».

56Pour y parvenir, l’enseignante souhaite s’appuyer sur les élèves, et choisit un élève en difficulté (cf. extrait 4, Tdp 1). Sa réponse amalgame chaleur et température, solution et réaction (Tdp 2) sans mise en relation claire et explicite entre le monde des objets et des évènements (solution) et celui reconstruit (réaction).

57Elle opère deux régulations successives en s’adressant aux autres élèves de la classe grâce à deux effets Topaze (Tdp 3 et 5) pour conclure qu’une réaction qui absorbe de la chaleur est endothermique. Il s’agit là d’une répétition de l’institutionnalisation partielle réalisée à la fin de l’épisode 3.

Extrait 6a

1. P : qu’est-ce qu’on dit concernant les températures Iskander si on fait une phrase ensemble ?
2. E : [élève en difficulté] : on dit que la solution a absorbé la température
3. P : c’est la solution qui a absorbé ou la réaction ?
4. E : la réaction 5. P : donc pour se réaliser, elle a absorbé la chaleur donc c’est une réaction endo ?
6. E : endothermiques
7. P : réaction endothermique… on note ça…

a. La professeure reproduit l’institutionnalisation partielle effectuée à la fin de l’épisode 3 (jeu 1 : min 15:43 à 16:22).

58La professeure dicte alors l’institutionnalisation finale. Toutefois sa première question soulève une difficulté (cf. extrait 5, Tdp 1) relative au moment auquel la température a diminué. Les élèves sont partagés à ce sujet (Tdp 2, 3 et 4), d’autant plus qu’ils n’ont aucun moyen rationnel théorique ou empirique pour répondre. C’est donc l’enseignante qui tranche arbitrairement et poursuit l’institutionnalisation par un jeu de questions-réponses fermées. Cet épisode rassemble les trois institutionnalisations précédentes sans que n’apparaissent de nouveaux savoirs. Il laisse aussi apparaître une nouvelle fois une image dogmatique du savoir scientifique.

Extrait 7a

1. P : [dicte] la température a diminué… la température a diminué... Quand ? Au début de l’expérience ou à la fin ?
2. E : à la fin
3. E : au début
4. E : au cours de l’expérience… au cours et à la fin
5. P : après que les réactifs ont ? [P rapproche plusieurs fois ces mains l’une de l’autre à l’horizontale] ont réagi ?
6. E : ont réagi ensemble
7. P [dicte] : à la fin de la réaction chimique donc
8. E : elle a absorbé
9. P :…oui donc la réaction a absorbé la chaleur….comment on l’appelle ?
10. E : réaction endothermique
11. P : avec une autre couleur c’est une réaction endothermique

a. La professeure dicte l’institutionnalisation finale (jeu 1 : min 16:34 à 17:52).

6.6. Conclusions sur les pratiques observées dans le jeu 1

59Les analyses précédentes nous permettent de dégager les caractéristiques communes des pratiques observées dans ce premier jeu, que l’on retrouve aussi comme nous le montrons ci-après, dans les autres jeux de cette séance. Ainsi, on peut dire que l’enseignante utilise un format d’enseignement de type « cours dialogué » au cours duquel elle confie des tâches faiblement demandeuses épistémiquement aux élèves et elle occupe une position topogénétique haute en assumant la responsabilité de l’avancée des savoirs, descriptifs, relatifs au triplet « expérimental–macroscopique–symbolique ». Ce positionnement a pour conséquences un avancement régulier des savoirs dans la séance et une image des sciences inductiviste et dogmatique. Nous développons brièvement maintenant chacun de ces points.

6.6.1. Des tâches en général peu exigeantes pour les élèves sur le plan épistémique

60Ainsi, dans le jeu 1, l’élève a à reproduire un protocole élaboré par l’enseignante et schématisé au tableau, à observer un évènement (l’apparition de bulles de gaz, le trouble de l’eau de chaux), à évaluer une température, ou encore à rappeler un terme (le terme « endothermique »). Seul un épisode (le second) met en jeu l’interprétation d’observations à partir de savoirs déjà acquis, réalisée sous le pilotage du professeur. Il en est de même dans les autres jeux dont l’analyse n’est pas présentée ici. Ainsi, dans le jeu 5 (cf. extrait 8, Tdp : 2, 4), l’élève a à évaluer la température, ou encore, dans le jeu 4, à observer que la coloration du milieu réactionnel a changé et qu’il y a un dépôt de cuivre sur la lame de zinc, ou dans le jeu 5 à se rappeler du terme «  exothermique » pour qualifier la réaction entre de la grenaille de zinc et l’acide chlorhydrique (cf. extrait 9).

Extrait 8a

1. P : oui Bochra tu as le tube à coté de toi tu peux le toucher qu’est ce qu’on peut constater
2. E : chaud
3. P : Bochra a dit que c’est chaud et Bilel là-bas [Bilel du groupe 2, prend le tube et le touche]
4. E : oui il est chaud un peu

a. La professeure demande a deux élèves de toucher les tubes à essai pour conclure par rapport à la température du milieu (jeu 5 : min 33:57 à 34:06).

Extrait 9a

1. P : donc qu’est que je peux dire concernant… Scheima
2. E : la réaction dégage de la chaleur
3. P : donc qu’est-ce que je dis à propos de cette réaction Fatma ?
4. Fatma : c’est une réaction exothermique
5. P : car elle a
6. E : dégagement de la chaleur

a. Les élèves rappellent le terme « exothermique » pour qualifier une réaction qui dégage de la chaleur (jeu 5 : min 34:06 à 34:22).

6.6.2. Un format d’enseignement relevant du cours dialogué

61Dans tous les épisodes du jeu 1, c’est la professeure qui conduit la classe et fait avancer les savoirs à l’aide de questions qui appellent généralement une réponse unique et souvent factuelle. Lorsqu’elle obtient la bonne réponse, l’enseignante pose une nouvelle question ; si ce n’est pas le cas, elle régule le déroulement du jeu en introduisant un effet Topaze pour obtenir la réponse d’un nouvel élève, ou elle donne elle-même cette réponse. Aussi, les élèves ne contribuent pas à l’orientation de l’action didactique. On retrouve ce format d’enseignement dans tous les autres jeux (voir par exemple l’extrait 10 du jeu 4).

Extrait 10a

1. P : bon qu’est-ce qu’on observe …
2. E1 : des bulles…
3. P : bon il y a un nouveau corps…je répète il existe une réaction chimique ?
4. E2 : oui
5. P : oui ou non
6. E2 : oui
7. P : oui pourquoi ?
8. E : apparition d’un nouveau corps
9. P : il est où le nouveau corps ?
10. E : madame le cuivre
11. P : le cuivre existe déjà dans la solution de sulfate de cuivre et c’est le réactif et moi je parle de corps nouveau, est ce que vous voyez un corps nouveau ?
12. E : non
13. P : et vous ? [elle s’adresse à l’autre groupe]
14. E : non

a. L’enseignante régule par effet Topaze la réponse d’un élève croyant voir des bulles apparaître dans le milieu réactionnel (jeu 4, min 26:59 à 27:37).

62L’enseignante évoque dans sa réponse (tdp 11, extrait 10) le cuivre plutôt que le cation cuivre (II) (Cu2+). Cet amalgame langagier est source d’erreur potentielle chez les élèves (Mzoughi-Khadhraoui & Dumon, 2012). Elle aurait pu passer au registre microscopique et introduire l’entité cation (Cu2+) surtout qu’elle avait la possibilité de le faire puisque l’enseignement de la « réaction chimique » est introduit deux mois après celui des concepts du monde des théories et des modèles : au niveau microscopique (atome, molécule, ions), macroscopique (élément et composé, mole, masse molaire, volume molaire) et le niveau de symbolisation (représentations symboliques et modèles moléculaires).

6.6.3. La responsabilité de l’avancée des savoirs majoritairement assumée par le professeur

63Dans le jeu 1, l’analyse précédente montre, qu’en dehors de l’épisode d’interprétation des premières observations mobilisant des savoirs acquis au cours duquel les élèves participent significativement avec l’enseignant à l’avancée des savoirs, c’est généralement la professeure qui assume seule cette responsabilité. Cette caractéristique de l’action professorale est confirmée par tous les extraits de cette section, issus d’autres jeux, mais ne vaut pas pour le jeu 2 très bref (2 min) au cours duquel les élèves sont impliqués avec la professeure dans l’avancée des savoirs (cf. extrait 11). Rappelons qu’il s’agit dans ce jeu d’institutionnaliser le caractère rapide de la réaction déjà étudiée lors du jeu 1.

Extrait 11a

1. P : pourquoi rapide …Sahar est ce qu’on peut dire que c’est une réaction rapide ?
2. E : réaction chimique qui se fait vite
3. P : qu’est ce que j’ai vu pour pouvoir juger qu’elle s’est vite passée ?
4. E : une effervescence
5. Scheima : quand on a mis les réactifs on a remarqué qu’il y a une effervescence ou c’est …le produit
6. P : est-ce que c’est l’effervescence qui me laisse dire qu’il y a une réaction chimique ou le nouveau produit ?
7. E : la disparition
8. P : ne parlez pas tous ensemble
9. E : dès qu’on a mis l’acide sulfurique on a eu effervescence et on a eu un dégagement de gaz

a. Les élèves participent avec l’enseignante pour faire avancer le savoir relatif au caractère rapide d’une réaction chimique (jeu 2 : min 18:03 à 18:59).

6.6.4. Une avancée régulière des savoirs

64Si on considère que l’épisode 1 du jeu 1, au cours duquel les savoirs n’avancent pas, relève de l’installation d’un complément au milieu initial dans la mesure où il aboutit à la réalisation matérielle de la réaction à interpréter, dans les autres épisodes, les savoirs avancent peu à peu jusqu’au moment de l’institutionnalisation finale (cf. épisodes 2, 3 et 4, avec leurs institutionnalisation partielles). L’enseignante crée les conditions de l’avancée des savoirs en jeu par des régulations particulières ou en apportant elle-même les réponses qu’elles avaient demandées aux élèves. Cette avancée régulière, est donc la conséquence de son positionnement topogénétique la plupart du temps en surplomb, (cf. extrait 12, Tdp 3, 4,5). De plus, l’enseignante n’éclaire jamais les élèves sur le but qu’elle vise, ils découvrent en effet au fur et à mesure des institutionnalisations partielles les différents enjeux locaux associés à chaque épisode du jeu 1 et plus généralement pour chacun des jeux de la session.

Extrait 12a

1. P : bien on voit d’autres caractères de cette réaction, qu’est-ce qu’on peut dire aussi… Si je veux la décrire [P lève les deux mains vers le haut rapidement]
2. E : rapide
3. E : spontanée
4. P : Sarah est ce qu’on peut dire que c’est une réaction rapide ?
5. E : réaction chimique qui se fait vite
6. P : qu’est-ce que j’ai vu pour pouvoir juger qu’elle s’est vite passée
7. E : effervescence
8. […]
9. P : bien le corps ? … le nouveau corps ? … le dégagement gazeux c’est le CO2 est resté une durée une bonne durée pour l’avoir ou bien une durée brève pour obtenir le nouveau corps
10. Élèves : une brève durée
11. P : donc c’est pour cela on dit que la réaction est rapide
12. P : on note ça aussi

a. L’enseignante fait avancer régulièrement le savoir sur le caractère rapide de la réaction chimique en ignorant le caractère spontané proposé par un élève (jeu 2, min 17:57 à 19:25), en passant en peu de temps du rappel de l’observation effectuée à la désignation du caractère correspondant.

6.6.5. Des savoirs descriptifs, relatifs aux niveaux symbolique, macroscopique et expérimental

65Les interactions portent dans ce jeu sur des savoirs descriptifs dont l’expression relève du triplet « expérimental–macroscopique–symbolique ». Ainsi, il est question par exemple, de la température du milieu réactionnel, du dégagement d’un gaz, de la dénomination des corps en présence, etc., sans mise en relation claire et explicite entre le monde des objets et des évènements (sommet E) et celui reconstruit (triangle MmS). L’enseignante rend compte des phénomènes perceptifs liés à la transformation observée pour introduire le caractère qualitatif (expérimental-macroscopique) et revient sur la symbolisation d’une réaction à l’aide d’un schéma particulier du dispositif expérimental où elle écrit littéralement le nom des réactifs et celui des produits séparés par une flèche (SM). Par contre, rien n’est signalé pour distinguer le cuivre (cf. extrait 10, Tdp 11) du cuivre (cf. extrait 10, Tdp 10) et attirer l’attention des élèves qu’il s’agit bien de consommation de l’espèce chimique cation cuivre et formation de l’espèce chimique cuivre à l’état solide.

66Cette spécificité des savoirs discutés se retrouve aussi dans les autres jeux. Par exemple, dans le jeu 2 (cf. extrait 12, Tdp 6, 7), il est question de la disparition d’un corps lors d’une réaction rapide, dans le jeu 4 de l’apparition ou non d’un corps nouveau, de la formalisation textuelle de la réaction chimique mettant en relation réactifs et produits, de la couleur d’une solution et du dépôt sur un solide (cf. extrait 13).

Extrait 13a

1. P : on revient à notre bêcher de tout à l’heure...là où il y a la lame de zinc vous observez un nouveau corps ?
2. E : oui
3. P : il y a une disparition
4. E : coloration bleu
5. P : bien la coloration bleu s’est atténué comme a dit Hanene qu’est-ce que cela veut dire qu’ est ce qui a changé …qu’est-ce que vous observez de plus ?
6. E : une matière noirâtre
7. P : une matière, un corps noirâtre, c’est du noir ?
8. [P se déplace vers la fenêtre avec la lame de zinc, lève la lame]
9. P : c’est quoi cette couleur ?
10. E : rouge
11. [P touche la lame puis se lave la main sous le robinet]
12. P : rouge ou noir d’où vient cette couleur qu’est ce qu’on connait et qui a cette couleur ?
13. E : le cuivre
14. […]
15. P : très bien la coloration s’est atténuée donc je peux dire qu’il existe une réaction chimique

a. La professeure amène les élèves à conclure à l’existence d’une « réaction chimique » lente grâce à un changement de couleur du milieu réactionnel (jeu 4 : min 40 : 49 à 42 : 10).

6.6.6. Une image des sciences inductiviste, dogmatique, voire « naïve »

67Dans le jeu 1, les extraits précédents ont montré que les savoirs sont établis à partir d’éléments empiriques. Cette tendance se confirme dans les autres jeux. Ainsi (cf. tableau 1), dans le jeu 4, on part de l’observation de la réaction entre la lame de zinc et le sulfate de cuivre II en solution et dans le jeu 5, de l’observation de la réaction entre de la grenaille de zinc et l’acide chlorhydrique. Dans les jeux 2 et 3, il s’agit d’interpréter de manière inductive des observations relatives à l’expérience réalisée dans le jeu 1.

68Par ailleurs dans le jeu 1, on voit comment la professeure réussit à avancer l’idée que le milieu réactionnel est froid alors que l’élève qui a évalué sa température affirmait d’abord que ce milieu était chaud. Ainsi dans ce cas, comme dans d’autres, les affirmations de la professeure souffrent d’une absence d’étayage et celle-ci donne alors l’image d’un savoir scientifique, fût-il factuel, qui ne se discute pas, et donc qui a un caractère dogmatique. Par ailleurs, la démarche proposée dans le jeu 1 est empreinte de sens commun lorsqu’il s’agit d’évaluer l’évolution de la température à partir du contact de la main avec le milieu réactionnel en fin de réaction. On retrouve ailleurs cette image des sciences dans laquelle l’approximation a une place. Ainsi par exemple dans le jeu 2 les conclusions relatives à la cinétique d’une réaction chimique sont abordées avec des termes imprécis (cf. extrait 12, Tdp 3, 4, 5).

7. Discussion

69Nous commençons par inférer un certain nombre de déterminants de la pratique que nous venons de décrire, notamment l’adressage de l’action de la professeure, son point de vue sur l’apprentissage et l’enseignement, ainsi que son point de vue sur les savoirs et leur élaboration. Ensuite, nous discutons nos résultats au regard d’autres travaux en didactique qui ont pour objectif d’analyser les pratiques ordinaires. Nous terminons la discussion en proposant des pistes pour la formation des enseignants.

7.1. Les déterminants de la pratique

70Divers éléments nous permettent de dire qu’un déterminant fort des pratiques est lié à l’adressage de l’action professorale. L’enseignante souhaite être en règle avec les institutions et ce d’autant plus qu’elle est chargée de la part de l’inspecteur de faire des « leçons témoins ».

71En effet, les objectifs qu’elle cherche à atteindre à travers les activités de la séance (aborder le thème des caractères qualitatifs d’une réaction chimique) et leur mise en œuvre, essentiellement expérimentale, sont ceux mentionnés par le programme officiel (PO). De plus, les supports utilisés (les exemples et les activités) sont recommandés par le programme et le manuel scolaire qui sont aussi les seules ressources, validées par l’institution. Dans sa pratique in situ, l’enseignante cherche à rendre les élèves actifs pour favoriser l’apprentissage, en lien avec la demande institutionnelle qui selon elle, lui est faite. En effet, elle affirme suivre les conseils et les directives de l’inspecteur en rendant l’élève actif : « je veux que l’élève soit actif donc je suis tout le temps en train de poser des questions […] on nous demande toujours d’utiliser une pédagogie active, c’est bien pour l’apprentissage » (entretien post-séance). Même s’il s’agit là d’une déclinaison personnelle de la demande institutionnelle relative à l’activité des élèves, les instructions officielles, telles qu’elles sont appréhendées, constituent un facteur ayant un impact sur les pratiques de façon non négligeable.

72Sur un autre plan, la professeure qui base la séance sur un ensemble d’expériences à réaliser, donne des tâches peu exigeantes épistémiquement, qu’elle prend en grande partie en charge, ou dont elle guide fortement la mise en œuvre par les élèves à travers « un cours dialogué ». Ces éléments peuvent être rattachés à un point de vue transmissif sur l’enseignement (guidage et prise en charge des élèves) qui n’est pas sans lien avec la « coutume didactique » (Calmettes, 2009) et à un point de vue inductif sur l’enseignement de savoirs de la physique, qu’elle confirme dans l’entretien ante séance « enseigner les sciences physiques c’est faire des expériences ». Les élèves exécutent des expériences, observent et répondent à des questions fermées, et sont selon l’enseignante « actifs ». Ces éléments pourraient alors renvoyer à un point de vue sur l’apprentissage apparenté au constructivisme, même si on est loin de son essence, point de vue dans lequel la réussite des élèves pourrait aussi tenir une place significative. Tous renvoient aussi à la demande institutionnelle telle qu’elle est comprise par l’enseignante, ce qui témoigne de l’intrication et de la cohérence des déterminants entre eux. Enfin, si l’association de ces points de vue sur l’enseignement et l’apprentissage paraît paradoxale, c’est en fait que l’enseignante réduit l’activité des élèves à une simple exécution.

73Pour ce qui est des savoirs et de leur élaboration, nous avons constaté que dans la classe étudiée, les savoirs produits sont inscrits dans une épistémologie réaliste (Pelissier, Venturini & Calmettes, 2007) dans laquelle ils ont une existence propre, réelle, indépendante de toute activité intellectuelle sur le plan scientifique. En effet, leur élaboration est fortement liée à des effets Topaze. De plus, on peut inférer de notre analyse que l’enseignante considère que le savoir enseigné en classe résulte nécessairement d’observations diverses et de mesures ; c’est une référence empirico-inductiviste qui préside aux pratiques dans cette classe. L’enseignante déclare, dans un entretien post séance : « j’ai fait en sorte que les élèves à chaque fois réalisent les expériences, observent et arrivent à des conclusions » (entretien post séance).

74Ce positionnement épistémologique observé ne semble pas être particulier. En effet, plusieurs études (Lederman, 1992 ; Abd-El-Khalick & Lederman, 2000 ; Porlan Ariza et al., 1998 ; Robardet & Vérin, 1998 ; Roletto, 1998) montrent que les points de vue épistémologiques des enseignants sont hétérogènes et sont constitués d’éléments empruntés à différents modèles épistémologiques. Ces points de vue relèvent, selon Venturini et Tiberghien (2012), de l’empirisme quant au statut des connaissances auxquelles les enseignants confèrent une supériorité par rapport aux connaissances non scientifiques, au réalisme quant à leur rapport aux objets dont les connaissances parlent et à l’inductivisme pour ce qui est de leur processus d’élaboration (p. 21).

7.2. Des résultats en résonnance avec ceux d’autres études

75Les pratiques observées sont caractérisées essentiellement par une position topogénétique haute de l’enseignante dans laquelle elle assume souvent seule la responsabilité de l’avancée des savoirs. Les élèves interviennent pour partager cette responsabilité dans des moments assez rares pour faire de l’interprétation « guidée » des expériences suite à des observations. Les savoirs avancent rapidement mais relèvent la plupart du temps de la description. Ces résultats présentent des éléments communs avec ceux constatés dans les travaux de Nouiri, (2016), Mahjoub et Ben Kilani (2016), Kermen et Barroso (2013), Mzoughi-Khadraoui, Dumon et Ayadi-Trabelsi (2013). En effet, en analysant les pratiques ordinaires de deux enseignants tunisiens des classes terminales sur des savoirs relatifs aux acides et bases, Nouiri (2016) a montré que les deux professeurs font avancer les savoirs rapidement sous leur responsabilité et les développent selon des monologues et des interactions de nature autoritative. De même, les travaux menés par Mahjoub et Ben Kilani (2016) analysant les pratiques ordinaires d’une enseignante tunisienne de classe terminale dans le cas de l’enseignement de l’onde mécanique, montrent que l’enseignante gère toute seule le milieu et dirige la classe vers des savoirs descriptifs et factuels envisagés dans une vision le plus souvent empiriste de la science. Ils montrent aussi que l’enseignante prend une part prédominante dans la topogenèse et que la responsabilité de l’avancée des savoirs n’est confiée aux élèves que dans des activités peu ou pas exigeantes sur le plan épistémique.

76Les résultats de notre étude présente aussi des similitudes avec ceux obtenus par Kermen et Barroso (2013) bien que nous n’ayons pas adopté le même cadre d’analyse. En analysant l’activité d’une enseignante française de terminale scientifique lors de l’enseignement de l’électrochimie, les auteurs montrent, comme pour notre cas, que l’enseignante observée guide très fortement les réponses des élèves pour aller à l’essentiel (p. 111). Elles font aussi écho aux résultats obtenus par Mzoughi-Khadroui, Dumon et Ayadi-Trabelsi (2013) qui ont effectué une analyse comparative des pratiques ordinaires de trois enseignants tunisiens expérimentés dans le cas de l’enseignement de la réaction chimique. Ils ont en effet constaté qu’à travers l’observation du savoir enseigné, « les démarches d’introduction des connaissances majoritairement adoptées consistent en la description et l’imposition des éléments de connaissances, que les enseignants recherchent des réponses correctes à leurs questions afin de pouvoir les utiliser dans leur projet d’enseignement en les intégrant dans le déroulement prévu » (p. 392).

77Pour ce qui est de la modélisation et du passage entre niveaux micro et macroscopiques, nous avons constaté que dans cette classe la représentation d’objets et d’événements expérimentaux est restée à un niveau macroscopique : schéma de l’expérience au tableau, noms des acides : acide sulfurique et acide chlorhydrique. Par ailleurs, mis à part les gestes faits par l’enseignante avec les mains simulant la collision entre les entités chimiques (cf. extrait 7, Tdp 5 et 6), aucun lien entre le niveau macroscopique (réactifs, produits) et le niveau microscopique (molécules, ions) n’a été évoqué. Ce résultat est conforme à celui de Dumon et Mzoughi-Khadhraoui (2014). En effet, ils ont montré que l’enseignement de la transformation chimique s’est limité au triplet « ESM » (expérimental, symbolique, macroscopique, cf. figure 1). Le lien entre l’aspect thermodynamique et l’aspect cinétique d’une transformation chimique (attirant l’attention des élèves sur le fait qu’une transformation thermodynamiquement impossible n’est pas une transformation cinétiquement lente) n’est à aucun moment mis en relief : les transformations qui ne se réalisent pas instantanément sont des transformations lentes et non des transformations thermodynamiquement impossibles, si bien que l’on peut alors considérer que toutes les transformations sont possibles.

7.3. Pistes pour la formation des enseignants

78Cette étude de cas, ainsi que les travaux menés par Mzoughi et Dumon (2014), Mzoughi-Khadraoui, Dumon et Ayadi-Trabelsi (2013), Nouiri (2016), Ben Kilani et Silimi (2015), donnent un tableau à peu près identique des pratiques d’enseignement de la chimie en Tunisie. Cela nous amène à postuler que ces résultats pourraient avoir une certaine généralité nous permettant de pointer les objectifs suivants pour la formation des enseignants, qui ne sauraient se réduire à l’observation d’une « leçon modèle » sous l’égide de l’institution :

79– Dépasser la vision empiriste d’élaboration des savoirs scientifiques et donner une vision plus en conformité avec le point de vue contemporain de l’épistémologie des sciences et se représenter la chimie comme science des modèles mettant en œuvre le passage permanent entre niveaux macroscopiques, microscopiques et symboliques et rendre explicites dans sa pratique les caractéristiques épistémologiques des savoirs de la chimie. Il nous semble en effet pertinent de renforcer la formation des enseignants en épistémologie des sciences pour qu’ils puissent acquérir un regard critique sur la construction des concepts en science, la modélisation et se rendre compte de leur posture épistémologique en tant que déterminent essentiel de leur pratique ;

80– Concevoir avec les enseignants des stratégies d’enseignement permettant à leurs élèves d’assumer réellement tout ou partie de la responsabilité dans l’avancée des savoirs. Le choix d’un outil de formation qui tient compte des résultats de la recherche peut garantir un développement professionnel des enseignants capable de réflexivité et d’adaptation au changement. En effet, l’utilisation des vidéos de pratiques effectives de classe dans la formation initiale ou continue des enseignants (Mzoughi-Khadraoui, Dumon & Ayadi-Trabelsi, 2013), serait l’occasion de les faire revenir sur leurs représentations et leurs pratiques, de développer leurs capacités d’analyse, de dégager la logique de leurs processus d’enseignement et d’en montrer les limites pour pouvoir adopter de nouvelles pratiques favorisant l’apprentissage. Ils seront ainsi en mesure de considérer la chimie comme science des modèles, d’identifier leurs lacunes et d’acquérir une certaine vigilance épistémologique relative à l’enseignement du langage en chimie en faisant une conjonction entre celui-ci et les niveaux empirique, macroscopique, microscopique et symbolique (Strang & Shayer, 1993 ; Canac & Kermen, 2016).

Conclusion

81Cette recherche analyse les pratiques ordinaires, à partir de données vidéo, d’une enseignante chargée au titre d’experte, de réaliser des « leçons modèles » pour ses pairs. L’observation a été réalisée en classe de première année secondaire (grade 10) lors d’une séance d’enseignement des caractères qualitatifs de la réaction chimique (endothermique, exothermique, rapide lente, spontanée). Cette étude de cas est située dans le cadre théorique de l’action conjointe en didactique (TACD) qui modélise l’action didactique par une série de jeux centrés sur un enjeu de savoir (Sensevy & Mercier, 2007).

82Les différentes analyses que nous avons menées permettent de décrire les formats d’interactions dans cette classe ainsi que le statut attribué au savoir. Les interactions relèvent du cours dialogué dans lequel l’enseignante se charge souvent de l’essentiel du travail et produit ainsi une avancée régulière du savoir. Les savoirs produits dans cette classe sont descriptifs, relevant essentiellement du niveau macroscopique, induits de l’observation d’expériences prototypiques. Ils sont la plupart du temps des réponses à des questions fermées relevant parfois de « devinettes » posées par l’enseignante. S’il y a eu dans les pratiques observées, des moments de partage de la responsabilité relative à l’avancée du savoir entre l’enseignante et les élèves, ils sont très rares. Cette classe donne à voir des pratiques dont les références épistémologiques sont pour l’essentiel empiristes et inductivistes, les références institutionnelles, au moins telles que comprises par l’enseignante, sont déterminantes et la coutume didactique d’enseignement prégnante.

83Cette recherche nous a aussi permis de proposer des pistes pour la formation des enseignants qui pourraient les aider à relativiser leur vision empiriste sur l’élaboration des savoirs scolaires et à prendre un recul réflexif sur leurs propres pratiques. La mise en place d’un observatoire vidéo ainsi que l’analyse de l’activité réalisée, nous semble constituer un matériel didactique pertinent pour la formation des enseignants.

84Ces conclusions sont construites sur l’observation d’une seule séance. Pour aller plus avant dans la caractérisation de la pratique d’enseignants déclarés comme experts par l’institution tunisienne et pour identifier généricité et spécificité dans les caractéristiques de ces pratiques, il resterait à observer à la fois cette enseignante et d’autres enseignants, aussi déclarés comme experts, sur d’autres séances ou séquences, y compris en physique.

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WITTGENSTEIN L. (1997). Philosophical Investigations. Oxford : Blackwell.

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Notes

1 Contrairement à l’enseignement actuel en France, la différence entre la transformation chimique et sa modélisation, la réaction chimique, n’est pas introduite dans les programmes et manuels scolaires tunisiens de la première année secondaire (grade 10).

2 Au sens de Bourdieu (1992).

3 En Tunisie l’enseignement de base dure neuf ans dont six à l’école primaire et trois au collège. Apres l’examen du brevet en fin de collège, les élèves passent quatre ans au lycée pour avoir le baccalauréat. Tout au long de l’enseignement primaire, les élèves suivent un module d’éveil scientifique qui comprend physique, chimie et sciences de la vie et de la Terre. L’enseignement de physique et chimie, comme matière à part entière commence au collège et se fait en langue arabe. Pendant les quatre années du lycée, tout l’enseignement se fait en langue française.

4 Dans le programme de la première secondaire (grade 10) l’unique modèle dont on parle est celui de l’atome.

5 « Cela ne peut que conduire les élèves à rencontrer les difficultés signalées par divers auteurs  (Solsona, Izquiderdo & De Jong, 2003 ; De Jong & Van Driel, 2004 ; Taber, 2009) en lecture et en écriture des équations de réaction et comprendre ce qu'ils représentent à la fois au niveau microscopique et sub-microscopique ».

6 « Les concepts intégrateurs sont les notions qui, pour une discipline déterminée, à un niveau d’enseignement donné, intègrent l’ensemble des notions à enseigner. Ces concepts intégrateurs permettent de distinguer l’essentiel de la structure d’une discipline, de ce qui est accessoire. » (Develay, 1996).

7 Une réaction cinétiquement lente pourrait être perçue comme thermodynamiquement impossible.

8 L’institution tunisienne, à travers le corps d’inspection, reconnait en effet à certains enseignants une expertise et leur demande de réaliser des leçons « témoins » que les enseignants débutants pourront observer pour en tirer profit.

9 Nous avons ainsi observé les actes (langage et gestes) que nous reconnaissons comme participant à l’avancée des savoirs (milieu) et/ou traduisant la manière dont ils avancent (contrat).

10 Transana© est produit par Chris Fassnacht au « Wisconsin Center For Education Research à Madison » ensuite développé par David Woods.

11 Nous avons choisi d’associer le jeu à une échelle de temps particulière qui correspond au changement d’activité de l’élève.

12 Bicarbonate de soude est le nom commercial du bicarbonate de sodium. Il est écrit en arabe et en français sur le sachet vendu chez le droguiste en Tunisie.

13 Nous estimons que la topogenèse est partagée parce que l’élève collabore, même si c’est l’enseignant qui pilote l’avancée de savoir. L’élève par ses réponses apporte des éléments qui font avancer le savoir. Cependant, dans l’épisode 2, l’affirmation que l’acide a disparu ne renvoie à aucune démarche ou argumentation scientifique de la part des élèves.

14 L’effet Topaze est défini par Guy Brousseau par référence à la pièce thétrale « Topaze » de Marcel Pagnol. Dans l'effet Topaze, le maître négocie l'adhésion de l'élève en transformant complètement la tâche. Il prend à sa charge l'essentiel du travail. Les connaissances nécessaires pour produire la bonne réponse ne sont plus les mêmes, au point que le savoir visé disparaît. Cf. Brousseau, 2003.

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List of illustrations

Title Fig. 1 : schématisation de la mise en relation du champ empirique avec le monde des théories et modèles en chimie
Credits (Mzoughi-Khadhraoui & Dumon, 2012).
URL http://journals.openedition.org/rdst/docannexe/image/2766/img-1.jpg
File image/jpeg, 179k
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References

Bibliographical reference

Chiraz Ben Kilani, « Analyse de pratiques ordinaires d’enseignement des caractères qualitatifs d’une réaction chimique en Tunisie », RDST, 20 | 2019, 117-148.

Electronic reference

Chiraz Ben Kilani, « Analyse de pratiques ordinaires d’enseignement des caractères qualitatifs d’une réaction chimique en Tunisie », RDST [Online], 20 | 2019, Online since 31 December 2019, connection on 12 August 2020. URL : http://journals.openedition.org/rdst/2766 ; DOI : https://doi.org/10.4000/rdst.2766

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About the author

Chiraz Ben Kilani

Institut supérieur de l’éducation et de la formation continue de Tunis, unité de recherche Éducation, cognition, didactique et TICE (UR 16ES10)

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