Volume 8, juin 1996, pp. 111-138.


Questions posées par la conception et la réalisation d'un environnement d'aide à la résolution de problèmes en chimie


nique SCHWOB, François-Marie BLONDEL

Institut National de Recherche Pédagogique
Technologies Nouvelles et Éducation
91, rue Gabriel Péri
92120 Montrouge, France.

Résumé

La conception d'un logiciel éducatif suppose la mise en oeuvre de connaissances relevant de plusieurs domaines : l'informatique, et plus particulièrement la représentation des connaissances et les interfaces homme-machine, la didactique, la psychologie cognitive, les sciences de l'éducation, pour ne citer que les principaux.

À l'occasion d'un projet portant sur la résolution de problèmes de chimie, la conception et la réalisation d'un environnement d'apprentissage interactif ont remis en avant quelques questions, connues pour la plupart, mais vues sous un angle différent. Dans ce texte, nous présentons certaines de ces questions, à la frontière entre la didactique et l'ergonomie cognitive, ainsi que quelques-unes des réponses possibles : quel espace de connaissances pour le problème de chimie ? Quelle est la nature de la complexité de ce problème pour les élèves ? Quel langage permet de représenter le système physico-chimique associé à une réaction ? Comment représenter l'aspect temporel et dynamique de la réaction ?

Mots clés : chimie, environnement d'apprentissage, réaction chimique, représentation des connaissances, résolution de problèmes.

Abstract

The design of educational software involves the construction of knowledge bases requiring input from several areas of research : computer science, more specifically knowledge representation, human-computer interaction, didactics, cognitive science and pedagogy to mention only the major ones.

This project of conceiving and implementing an interactive learning environment for problem solving in the field of chemistry gives the opportunity to put forward a few questions most of which have been asked before, but are considered here under a different angle. In this paper, we introduce some of the questions bordering didactics and cognitive ergonomics as well as a few of the possible answers. What is the knowledge space for a chemistry problem ? What is the complexity level of this problem for the students ? What languages enable us to represent the physico-chemical system associated to a reaction ? How can the temporal and dynamic aspect of the reaction be represented ?

Key words : chemistry, learning environment, chemical reaction, knowledge representation, problem solving.



Resumen

La realización de un programa informático educativo supone la implementación de conocimientos relativos a varios dominios : la informática, y particularmente la representación de conocimientos y las interfases hombre-máquina, la didáctica, la psicología cognitiva, las ciencias de la educación, por no citar que las principales.

En la ocasión de un projecto que trata sobre la resolución de problemas en química, la concepción y realización de un medio de aprendizaje interactivo, llevó ante todo a la proposición de algunas preguntas, conocidas por la mayoría, pero vistas bajo un ángulo diferente. En este texto, presentamos algunas de esas preguntas, en la frontera entre la didactica y la psicología cognitiva del trabajo, así como algunas de las respuestas posibles : ¿ Cuál espacio de conocimientos para el problema de química ? ¿ Cuál es la naturaleza de la complejidad de este problema para los alumnos ? ¿ Qué lenguaje permite representar el sistema físico-químico asociado a una reacción ? ¿ Cómo representar el aspecto temporal y dinámico de la reacción ?

Palabras claves : química, medio de aprendizaje, reacción química, representación de conocimientos, resolución de problemas.