PariS de ScienceS 2007 - Journées Nationales de l'UdPPC

Peter Atkins

Visual problem solving - Résolution d’exercices par la visualisation

Peter Atkins

University of Oxford, UK

One of the major problems with teaching students how to set up and solve problems in chemistry, particularly in general chemistry and physical chemistry, springs from their fear of mathematics. How, then, can we help our students to set up solutions to problems and to understand and enjoy what they are doing? In this lecture I shall describe an approach in which almost every mathematical and arithmetical step is expressed in a visual way. The visualizations illustrate the content of each step, which helps visual learners, and encourages the stronger students to think about, and therefore to understand more deeply, what they are doing. I shall also discuss the limits of visualization, wondering whether there are some concepts and steps in problem-solving that cannot be visualized.

L’une des principales difficultés rencontrées lorsqu’on enseigne aux étudiants comment formaliser et résoudre un exercice de chimie, en particulier en chimie générale et en chimie physique, vient de leur peur des mathématiques. Comment pouvons-nous dans ces conditions aider nos étudiants à poser leurs problèmes et à comprendre et aimer ce qu’ils font ? Lors de cette conférence, je présenterai une méthode dans laquelle presque toutes les étapes mathématiques ou arithmétiques de la résolution sont exprimées de manière visuelle. Ces visualisations illustrent le contenu de chaque étape, ce qui aide les étudiants visuels. Elles incitent les étudiants les plus forts à réfléchir à ce qu’ils font et leur permettent d’en avoir une compréhension plus profonde. J’envisagerai aussi les limites de cette méthode, en cherchant s’il existe des concepts ou des étapes dans la résolution des exercices qui ne se prêtent pas à la visualisation.

Peter ATKINS is professor of chemistry at the University of Oxford (until October 2007) and Fellow of Lincoln College. His research was originally in theoretical chemistry, but he turned increasingly to writing books, and now spends most of his time writing. His books now number about 60. They are mostly college textbooks including Physical Chemistry, now in its eighth edition, Inorganic Chemistry, Chemical Principles, and Molecular Quantum Mechanics, but he has also written a number of books for the general public (including Molecules, The Periodic Kingdom, and Galileo’s Finger: the Ten Great Ideas of Science). His most recent book, Four Laws that Control the World, was published in September.

Peter ATKINS est professeur de chimie à l’Université d’Oxford (jusqu’en octobre 2007) et Directeur de département au Lincoln College. À l’origine chercheur en chimie théorique, il s’est progressivement tourné vers l’écriture de livres, activité à laquelle il consacre aujourd’hui l’essentiel de son temps. Il a à ce jour publié une soixantaine d’ouvrages. Ce sont pour la plupart des livres universitaires dont Chimie physique qui en est à sa huitième édition ; Chimie inorganique ; Chimie : molécules, matière, métamorphoses et Molecular Quantum Mechanics (Mécanique quantique moléculaire), mais il a aussi écrit des livres pour le grand public (dont Le parfum de la fraise : Mystérieuses molécules, ou Le doigt de Galilée : Dix grandes idées pour comprendre la science). Son dernier ouvrage, Four Laws that Control the World (Quatre lois qui gouvernent le monde) a été publié en septembre.