Les équilibres acide-base : comment optimaliser leur apprentissage par une approche expérimentale ?

Abstract

Ce mémoire propose une ingénierie didactique visant à améliorer l’apprentissage des équilibres acido-basiques au travers d’une approche expérimentale combinant la spectrophotométrie et les diagrammes de distribution de différents indicateurs colorés, à savoir la pyranine, le bleu de thymol et le rouge de crésol. Il s’agit ici d’un dispositif conçu en regard des différentes recherches qui ont été préalablement menées au sujet de l’enseignement et de l’apprentissage des équilibres acide-base ainsi que des difficultés qui y sont associées. Cette ingénierie didactique présente trois objectifs majeurs : (i) la découverte expérimentale des formes acido-basiques prépondérantes en fonction du pH, (ii) la découverte et l’application de la technique de spectrophotométrie UV-visible et (iii) l’application d’un protocole de traitement de données. Grâce à la collaboration de deux écoles secondaires, la séquence didactique a pu être testée sur deux groupes-classes. Nous avons également soumis aux élèves participants différents questionnaires permettant d’évaluer l’évolution de la compréhension des équilibres acido-basique ainsi que la satisfaction de ceux-ci vis-à-vis de l’activité proposée. Même si la petite taille des groupes ne permet pas de déduire des différences statistiquement suffisamment significatives, une progression des résultats des élèves a été observée. De plus, le dispositif s’est révélé être une source de motivation pour les élèves. L’aspect majeur à améliorer concerne l’étape de traitement informatique des données.