158 Ainsi, en dépit d’une volonté constructiviste, le rapport aux savoirs des enseignants engendre des méca- nismes de censure (Fleury, 2005) représentant un véritable obstacle à la mobilisation des élèves. Par ailleurs, le modèle permet, d’une part, d’aborder une généralité, à la condition de pouvoir s’ap- pliquer à des situations spatio-temporelles variées et, d’autre part, il représente un contexte idéal dans la mesure où il ne s’applique textuellement à aucune réalité concrète (Boudon et Bourricaud, 2004). En ce sens, le modèle est un intermédiaire entre les aspects théoriques et expérimentaux de la con- naissance (Sanchez, 2008). Nous retenons ici que si l’élaboration d’un modèle permet aux élèves de rendre plus intelligible ce qui apparaissait comme leur étant difficile d’accès, il ne s’agit pour autant que d’une représentation sélective d’un phénomène empirique possédant donc une pertinence relative. Pour guider notre recherche, nous émettons l’hypothèse selon laquelle la théâtralisation participative permet de faciliter la compréhension des notions d’atomes, de molécules et de conservation de la matière. En leur permettant, par exemple, de constater de manière concrète que la nature et le nombre des atomes restent inchangés lors d’une transformation chimique. Le jeu d’acteur fait intervenir la dimension affective qui représente un élément facilitateur des apprentissages (Barth, 1987). En impliquant les élèves dans la conception, la mise en scène et la représentation des molécules en mou- vement, nous faisons le pari d’améliorer la stabilisation d’un savoir. 1.2. Les notions d’atome et de molécule au collège L’enseignement de la physique-chimie au collège (fin du cycle 3 et cycle 4) s’organise autour de quatre thèmes55, dont « Organisation et transformations de la matière » consistant à décrire la constitution et les états de la matière, expliquer des transformations chimiques et l’organisation de la matière dans l’Univers. Si, en classes de sixième et de cinquième, les aspects macroscopiques de la matière sont privilégiés, les deux dernières années du cycle 4 s’ouvrent aux aspects microscopiques. En classe de quatrième (repères de progressivité, Éduscol, 2018) les élèves découvrent que, même si la matière constituant l’Univers apparaît « pleine » à l’œil nu, elle est en réalité constituée de minuscules particules appelées atomes. Ces derniers peuvent se lier entre eux, suivant des règles définies, pour former une molécule ayant ses propres propriétés et caractéristiques. Ainsi une espèce chimique (une « matière ») peut-elle être un atome (e.g. le fer Fe), une molécule (e.g. l’eau H2O), ou encore un ion (e.g. ion nitrate NO3 -, ion sodium Na+). Les atomes sont constitués d’un noyau contenant un nombre spécifique de neutrons et un nombre spécifique (appelé numéro atomique, noté Z) de protons (chargés positivement) autour duquel tourne un même nombre (Z) d’électrons (chargés négativement). L’ensemble des atomes possédant un même nombre (Z) de protons et d’électrons, mais un nombre de neutrons différent est un élément chimique. Ils sont classés dans le tableau périodique des éléments (112 ou 118 suivant les ouvrages). Ces éléments sont symbolisés par une lettre majuscule (Hydrogène H) suivie ou non d’une minuscule (Fer Fe). Une molécule peut être caractérisée par sa formule chimique, indiquant de quels atomes elle est constituée et leur nombre (dioxyde de carbone = 1 carbone et 2 oxygènes = CO2). Lors d’une transformation chimique, les espèces chimiques présentes au départ (réactifs) semblent « disparaître » pour en laisser « apparaître » de nouvelles (produits). En fait, à l’échelle microscopique, les atomes présents avant et après transformation sont les mêmes, ils se sont simplement réarrangés. À titre d’exemple, lors de la combustion du carbone en présence de dioxygène, l’atome de carbone s’associe aux deux atomes d’oxygène pour former du dioxyde de carbone CO2. Ceci explique pourquoi lors d’une transformation chimique (ou physique) la masse est conservée. Ainsi peut-on définir un élément chimique comme ce qui se conserve lors d’une transformation chimique (Fleury, 2015). Les notions d’atome et de molécule, abordées en classe de quatrième (Éduscol, 2018), sont essentielles en chimie pour comprendre les propriétés macroscopiques de la matière qui sont seulement observées 55 Programme du cycle 4. BOEN spécial n° 11 du 26 novembre 2015
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