Volume 14, mai 1999, pp. 39-60.


Conception d'élèves et d'étudiants français et tunisiens sur la conduction dans les piles électrochimiques

Conceptions of French and Tunisian students on conduction in electrochemical cells


Kamel BOURAOUI, Maurice CHASTRETTE

LIRDHIST
Université Claude Bernard Lyon I
69100 Villeurbanne, France.

Résumé

Cet article présente les conceptions sur la conduction électrique dans les piles électrochimiques repérées chez des élèves et des étudiants français ou tunisiens. Cinquante-cinq lycéens (de 16-17 ans) et soixante.quatre étudiants ont participé à cette étude. La démarche mise en place associe un questionnaire et des entretiens semi.directifs basés sur l'observation de dispositifs expérimentaux. L'omniprésence des conceptions relatives à la présence des électrons en solution est essentiellement due à l'assimilation du courant électrique à un déplacement d'électrons, même dans les électrolytes. L'absence de liaison entre le mouvement des ions et le courant électrique constitue un obstacle à la construction des concepts nécessaires à la compréhension du fonctionnement des piles électrochimiques. Quelques facteurs de persistance des conceptions repérées sont brièvement analysés.

Mots clés : conceptions, pile, conduction, courant électrique.

Abstract

This paper discusses some misconceptions identified in France and Tunisia, relating to the conduction processes in electrochemical cells. Fifty-five secondary school pupils (Grades 11 & 12) and sixty-four university students were tested using a paper and pencil test and interviews, based on the observation of experimental situations. Conceptions related to the presence of electrons in solution are ubiquitous and apparently mainly generated by the conception of an electric current as a movement of electrons, even in electrolytes. Ionic conduction is not considered as generating electric current and ions are seen as passive constituents of solutions. Possible origins of these misconceptions and significant factors contributing to their persistence are discussed.

Keys words : misconceptions, electrochemical cell, conduction, electric current.



Resumen

Este artículo presenta las concepciones sobre la conductividad eléctrica en laspilas electroquímicas superadas por los alumnos y estudiantes franceses y Tunecinos. Cincuenta y cinco liceistas (de 16 y 17 años) y sesenta y cuatro estudiantes universitarios han participado en este estudio. El procedimiento utilizado asocia un cuestionario y entrevistas semi.directivas basadas en la observación de la parte experimental. La omnipresencia de las concepciones relativas a la presencia de los electrones en solución, es esencialmente debida a la asimilación de la corriente eléctrica a un desplazamiento de electrones, mismo en la electrólisis. La ausencia de asociación entre el movimiento de los iones y la corriente eléctrica constituye un obstáculo a la construcción de los conceptos necesarios para la comprensión del funcionamien to de las pilas electroquímicas. Algunos factores de persistencia de las concepciones superadas son brevemente analizadas.

Palabras claves : concepciones, pila, conducción, corriente eléctrica.