Enseigner l’entropie et le second principe de la thermodynamique à l’université dans la perspective du changement conceptuel

Cette présentation poster fait la synthèse de trois chapitres de ma thèse, défendue en novembre 2024, ceux-ci proposant une analyse en changement conceptuel de deux notions essentielles dans les curriculum scientifiques (chimie, physique, sciences de l’ingénieur) : l’entropie et le second principe de la thermodynamique. Ces deux concepts sont des obstacles conceptuels majeurs dans les cursus du cycle supérieur. La théorie du changement conceptuel, développée depuis les années 80, propose des idées, des outils et des concepts permettant d’étudier les conceptions que possèdent les étudiant·e·s et l’évolution de ces conceptions suite à l’enseignement. A travers plusieurs expérimentations, nous avons identifié de nombreuses conceptions alternatives que possèdent des populations d’étudiants belges dans le contexte des cours de thermodynamique. Nous avons cherché comment elles évoluent, comment on peut les observer et les mesurer, et comment on peut changer l’enseignement pour qu’il soit synonyme d’un changement conceptuel profond, en utilisant par exemple une approche microscopique de la thermodynamique. Ce poster présente quelques résultats importants de cette recherche : les conceptions alternatives identifiées, les enjeux liés à ces conceptions et l’impact de l’utilisation d’une méthode microscopique.