Université lumière-lyon II

Conclusion sur l'évolution des idées d'Anne et Ellen avant et après l'enseignement

Dans ce chapitre, notre analyse s'est basée sur la comparaison des idées, reconstruites à partir des questionnaires et des entretiens proposés avant et après l'enseignement. Notre méthodologie d'analyse s'est déroulée en plusieurs étapes : (1) reconstruction des idées à partir des données récoltées avant l'enseignement, (2) reconstruction des idées à partir des données récoltées après l'enseignement, (3) comparaison de l'ensemble des idées. En guise de conclusion, nous donnons l'essentiel des idées d'Anne et d'Ellen.

Concernant le sens du mot pression, avant l'enseignement Anne utilise ce mot comme l'action de pousser dans quelques situations de l'entretien et du questionnaire. À la suite de l'enseignement, cette idée est utilisée dans un grand nombre de situations du questionnaire et de l'entretien, ayant des traits de surfaces très différents. Ainsi son évolution correspond à un élargissement important de son domaine d'application. En revanche, Ellen n'utilise pas le mot pression avant l'enseignement et à la suite de la séquence, elle l'emploie avec la signification d'une grandeur mesurable pour une seule situation du questionnaire, ayant des traits de surface très proches des situations rencontrées durant l'enseignement (rappelons qu'après enseignement nous n'avons que le questionnaire d'Ellen).

Concernant l'aspect particulaire des gaz, Anne utilise les molécules, avant l'enseignement, essentiellement pour représenter les gaz dans le questionnaire. Après l'enseignement, elle les utilise dans un très grand nombre de situations du questionnaire et de l'entretien. De plus, elle leur attribue certaines propriétés (chocs, vitesse …). Ellen n'utilise quasiment pas les molécules avant l'enseignement. En revanche, après l'enseignement, elle les utilise dans un grand nombre de situations, et emploie les chocs des molécules pour interpréter deux situations ayant des traits de surfaces très différents.

Concernant la présence des gaz, le domaine d'application de l'idée d'Anne le gaz est présent partout augmente considérablement après l'enseignement. En revanche, les idées concernant l'apparition d'un gaz dans une enceinte fermée sont utilisées exactement dans les mêmes situations après l'enseignement. Anne utilise l'idée que le gaz traverse les parois dans les situations utilisant une seringue avant l'enseignement. À la suite de l'enseignement, Anne emploie toujours cette idée, mais dans une situation où l'on chauffe de l'air dans une enceinte fermée. Pour Ellen, le domaine d'application de l'idée le gaz est présent partout augmente de manière importante suite à l'enseignement, c'est la seule idée qu'elle utilise concernant la présence du gaz.

Concernant la répartition des gaz, avant l'enseignement, Anne considère qu'ils se répartissent partout dans la plupart des situations du questionnaire et de l'entretien. Cependant, l'idée le gaz se répartit à un endroit est mis en oeuvre pour quelques situations, particulièrement pour celles avec de l'hélium. Après l'enseignement, le domaine d'application de l'idée gaz se répartit partout diminue et celui de l'idée le gaz se répartit à un endroit augmente. On constate notamment l'apparition de l'idée les molécules sont concentrées sur les parois pour un nombre important de situations du questionnaire et de l'entretien. Avant l'enseignement, Ellen utilise l'idée le gaz se répartit partout dans plusieurs situations de l'entretien et du questionnaire et l'idée le gaz se répartit à un endroit pour deux situations différentes du questionnaire. À la suite de l'enseignement, le domaine d'application de l'idée le gaz se répartit partout augmente de manière importante, alors que l'idée le gaz se répartit à un endroit est utilisée dans une nouvelle situation.

Concernant l'action des gaz, Anne considère qu'ils agissent seulement dans une direction pour quelques situations, ayant des traits de surfaces proches, du questionnaire et de l'entretien. De plus, elle utilise la variation de la quantité de gaz pour interpréter l'action du gaz dans un grand nombre de situations différentes du questionnaire et de l'entretien. Pour deux situations de l'entretien, elle compare l'action du gaz, qui se trouve à l'intérieur de l'enceinte avec celle du gaz qui est à l'extérieur. À la suite de l'enseignement, Anne utilise l'idée que le gaz agit dans toutes les directions pour une seule situation du questionnaire. De plus, elle interprète l'action du gaz par le fait que les molécules se concentrent à l'endroit de l'action dans un grand nombre de situations du questionnaire et de l'entretien, ayant des traits de surfaces très différents. De plus, l'utilisation de la variation de la quantité pour rendre compte de l'action du gaz est beaucoup moins employée (seulement dans quelques situations de l'entretien et du questionnaire). Toujours après l'enseignement, elle emploie dans les mêmes situations la comparaison de l'action de l'air à l'intérieur et à l'extérieur d'une enceinte. Quant à Ellen, avant l'enseignement, elle utilise la variation de la quantité pour interpréter l'action du gaz dans plusieurs situations du questionnaire et de l'entretien, ayant des traits de surfaces très différents. De plus, l'air agit dans toutes les directions, pour un nombre important de situations de l'entretien. À la suite de l'enseignement, Ellen utilise la variation de la quantité dans les mêmes situations du questionnaire. De plus, elle emploie pour quelques situations de nouvelles idées, qui utilisent la pression et les chocs des molécules pour décrire l'action du gaz.

Anne et Ellen ne sont pas très claires dans l'utilisation des idées sur la masse des gaz avant l'enseignement, mais aussi après.

En conclusion, Anne a beaucoup plus d'idées sur les gaz qu'Ellen avant l'enseignement. Pour ces deux élèves, la plupart de leurs idées initiales correctes du point de vue de la physique augmentent leur domaine d'application. De plus, Anne construit de nouvelles idées sur le comportement des molécules (chocs, vitesses) qui sont correctes du point de vue de la physique, qu'elle utilise de manière incorrecte pour interpréter l'action du gaz, notamment à travers les molécules qui se concentrent sur les parois. Elle continue d'utiliser, pour les mêmes situations, certaines idées sur la présence des gaz, qui sont erronées du point de vue de la physique. À la suite de l'enseignement, Ellen développe l'idée que le gaz chaud se répartit en haut, ce qui est incorrect du point de vue de la physique. Cependant, Ellen construit aussi plusieurs idées adaptées (du point de vue de la physique) pour décrire l'action du gaz. Elle établit notamment le lien entre la variation de la pression et l'action du gaz. De plus, elle utilise les chocs des molécules pour décrire l'action du gaz que l'on comprime dans une pompe à vélo, ainsi que pour différents gaz contenus dans des ballons de baudruche. Ces deux situations ont des traits de surface très différents, ce qui témoigne d'une certaine stabilité de cette idée.

Maintenant que nous avons vu l'évolution des idées d'Anne et Ellen à la suite de la séquence d'enseignement, nous proposons de suivre l'évolution de leurs idées pendant l'enseignement en essayant d'identifier les éléments responsables de cette évolution.