Le langage symbolique de la chimie en tant que méta-niveau entre registre empirique et registre des modèles : une problématique de l'enseignement-apprentissage de chimie

The symbolic language of chemistry as a meta-level between empirical registry and model registry : a problem of teaching-learning of chemistry

• Auteur / Autrice : Sophie Canac
• Direction : Isabelle Autain Kermen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie. Didactique des disciplines
• Date : Soutenance le 08/12/2017
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Savoirs scientifiques : Epistémologie, histoire des sciences, didactique des disciplines (Paris ; 2000-2019)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de didactique André Revuz (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Ludovic Morge
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Autain Kermen, Ludovic Morge, Philippe Snauwaert, Patricia Crépin-Obert, Laurence Lecamp, Mercè Izquierdo
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Ludovic Morge, Philippe Snauwaert

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sciences -- Histoire

Analyse des pratiques (formation)

Psychologie de l'apprentissage

Histoire

Chimie -- Notation

France

Étude et enseignement (secondaire)

Chimie

Mots clés libres

Didactique de la chimie

Langage symbolique de la chimie

Difficultés des élèves

Pratiques des enseignants

Reconstruction didactique

Espace des contraintes et nécessités

Didactics of chemistry

Symbolic language of chemistry

Student’s difficulties

Teacher’s practices

Didactic reconstruction

Space of constraints and necessities

Résumé

Cette recherche, s’appuyant sur les spécificités du langage symbolique de la chimie, propose une reconstruction didactique fondée sur l’histoire des sciences. Celle-ci doit permettre d’introduire les formules chimiques en créant une dialectique entre le registre des représentations, le registre empirique et le registre des modèles. La thèse se structure en trois parties :- une enquête préalable permettant d’identifier les difficultés liées à l’apprentissage du langage symbolique, à partir d’un questionnaire auprès de 600 élèves, et à l’enseignement du langage symbolique de la chimie à partir de deux études de cas d’enseignants dans leur classe ;- une enquête de nature historique donnant accès à l’évolution des représentations utilisées en chimie et aux différentes controverses qui ont traversé la première moitié du XIXe siècle au moment de l’élaboration des formules chimiques ;- l’élaboration de ressources, à partir des controverses repérées dans l’enquête historique et analysées à partir d’espaces de contraintes et nécessités, puis la présentation de leur mise en œuvre réalisée par deux enseignants avec leurs élèves.

This research focuses on the specificities of the symbolic language of chemistry and proposes a didactic reconstruction based on the history of science. The didactic reconstruction should lead to introduce the chemical formulas by creating a dialectic between the empirical register, the register of models and the register of representations. The thesis is structured in three parts:- a preliminary survey to identify students' difficulties related to the learning of symbolic language and the difficulties of teachers at the moment when they introduce this symbolic language. For this investigation, six hundred students responded to a questionnaire and two teachers were followed in their class;- a historical inquiry giving access to the evolution of representations in chemistry and to controversies about the development of chemical formulas in the first half of the nineteenth century;- the development of didactic resources based on historical controversies pointed out by the historical investigation. These are analyzed from spaces of constraints and necessities. Finally, these resources are implemented by two teachers with their students.