Résolution de problèmes et équilibre chimique : Performance réussie versus performance non réussie

Résumé L'objectif de cette étude était de décrire les comportements de résolution de problèmes d'experts et de novices engagés dans la résolution de sept problèmes d'équilibre chimique. Treize novices (cinq lycéens, cinq étudiants de premier cycle et trois non-spécialistes) et dix experts (six étudiants en doctorat et quatre membres du corps professoral) ont été filmés alors qu'ils résolvaient individuellement des problèmes standards d'équilibre chimique. La nature des problèmes était telle qu'ils nécessitaient plus qu'une simple mémoire ou un apprentissage algorithmique, tout en étant suffisamment simples pour offrir aux novices une chance raisonnable de les résoudre. Une analyse approfondie des protocoles de pensée à voix haute a produit 27 tendances comportementales pouvant être utilisées pour décrire et différencier les solveurs de problèmes réussis et non réussis. Les perceptions des solveurs réussis du problème étaient caractérisées par une analyse attentive et un raisonnement de la tâche, l'utilisation de principes et de concepts connexes pour justifier leurs réponses, des vérifications fréquentes de la cohérence des réponses et des raisons, et une meilleure qualité de connaissances procédurales et stratégiques. Les sujets non réussis avaient de nombreux lacunes de connaissances et des idées reçues sur la nature de l'équilibre chimique. Même les experts du corps professoral étaient parfois incapables d'appliquer correctement des principes chimiques communs pendant le processus de résolution de problèmes. Des concepts théoriques importants tels que l'enthalpie molaire, la chaleur de réaction, l'énergie libre de formation et l'énergie libre de réaction étaient rarement utilisés par les novices pour expliquer les problèmes.