[Compte rendu d’innovations] Construire une catégorie grâce à une analogie : cas du concept d'élément chimique
p.117-157


Cette recherche valide l’utilisation d’une analogie pour construire une catégorie, celle d’élément chimique, enseignée au moyen d’activités expérimentales et de débats. La notion d’élément chimique au sens strict, telle qu’elle est proposée par l’IUPAC, est discutée au regard de travaux antérieurs. Sur la base de la propriété de conservation, propriété caractérisant la catégorie à laquelle l’élève doit donner du sens, la séquence innovante proposée s’appuie sur l’analogie fournie pour mettre les élèves face à une contradiction due à la polysémie de terme cuivre. Celui-ci signifie pour eux à la fois métal cuivre et élément chimique cuivre. La façon dont les élèves lèvent la contradiction révèle un point de vue original sur la réaction chimique. L’analyse de l’approche de trois enseignants, qui utilisent la contradiction et l’analogie, montre l’intérêt de la séquence mais aussi sa difficulté. La généralisation de la notion d’élément chimique issue de cet enseignement est alors proposée en deux étapes : (i) l’élément chimique cuivre se conserve dans toutes les transformations chimique ; (ii) tous les éléments chimiques se conservent dans toutes les transformations. Mots clés : Classe de seconde, activité expérimentale, élément chimique, conservation, analogie, polysémie, catégorie.


Esta investigación valida el uso de una analogía para construir una categoría, la de elemento químico, enseñada con ayuda de actividades experimentales y de debates. La noción de elemento químico en el sentido estricto, tal como la propone la IUPAC, es debatida en relación a trabajos anteriores. Sobre la base de la propiedad de conservación, propiedad que caracteriza la categoría a la que el alumno debe dar sentido, la secuencia innovadora propuesta se apoya sobre la analogía proporcionada para poner a los alumnos frente a una contradicción debida a la polisemia del término cobre. Éste, significa para ellos a la vez metal cobre y elemento químico cobre. La manera con la que los alumnos levantan la contradicción revela un punto de vista original sobre la reacción química El análisis del enfoque de tres docentes que utilizan la contradicción y la analogía muestra el interés de la secuencia pero también su dificultad. La generalización de la noción de elemento químico procedente de esta enseñanza se propone en dos etapas:(i) el elemento químico cobre se conserva en todas las transformaciones químicas, (ii) todos los elementos químicos se conservan en todas las transformaciones. Palabras clave: Clase de cuarto de la ESO, actividad experimental, elemento químico, conservación, analogía,polisemia, categoria.


This research validates the use of an analogy introduced to build up the concept of chemical element viewed as a category. Such a teaching sequence involves experiments and discussions. The concept of chemical element, in the strict meaning of IUPAC, is discussed from previous work. On the basis of the property of conservation, a property that characterises the category students must make meaning with, the teaching sequence resorts to analogy to have students confront a contradiction due to the polysemy of the word copper. For students, this word means both copper metal and copper the chemical element. The way students solve the contradiction reveals an interesting students’ point of view about chemical transformations. The analysis of the way three teachers use contraction and analogy shows the benefit and the difficulties of the teaching sequence. The generalisation of the concept of chemical element then appears as a two step process:(i) the copper chemical element is conserved in all transformation: (ii) all chemical elements are conserved in all transformations. Key words: 10th grade, experimental activity, chemical element, conservation, analogy, polysemy, category


Diese Forschungsarbeit erkennt die Benutzung einer Analogie an, um eine Kategorie zu bilden, nämlich die des chemischen Elements, die mit Hilfe von Experimenten und von Debatten unterrichtet wird. Der Begriff des chemischen Elements im eigentlichen Sinne, wie er von der UIPAC vorgestellt wird, wird im Hinblick auf vorhergehende Arbeiten kritisch besprochen. Auf der Basis der Eigenschaft der Haltbarkeit, die die Kategorie charakterisiert, der der Schüler Sinn geben muss, bezieht sich die vorgestellte innovative Unterrichtssequenz auf die vorgegebene Analogie, um die Schüler vor einem Widerspruch zu stellen. Dieser Widerspruch stammt aus der Mehrdeutigkeit des Begriffs Kupfer, der für sie sowohl das Metall Kupfer, als auch das chemische Element Kupfer bedeutet. Die Art und Weise, wie die Schüler den Widerspruch lösen, zeugt von einem originellen Blick über die chemische Reaktion. Die Analyse von der Vorgehensweise dreier Lehrer, die Analogie und Widerspruch benutzen, zeigt das Interesse der Unterrichtssequenz, aber auch ihre Schwierigkeit. Die Verallgemeinerung des Begriffs des chemischen Elements, die aus diesem Lerninhalt resultiert, wird nun in zwei Etappen dargestellt: (i) Das chemische Element Kupfer bleibt in allen chemischen Verwandlungen erhalten; (ii) Alle chemischen Elemente bleiben bei allen chemischen Verwandlungen erhalten. Schlüsselwörter : 10. Klasse, Experiment, chemisches Element, Haltbarkeit, Analogie, Mehrdeutigkeit, Kategorie