Rendre la chimie accessible aux étudiants malvoyants Inspire article

A la recherche d’adaptations d’appareils et d’expériences  simples qui rendent la chimie pratique plus accessible aux étudiants malvoyants.

Introduction aux défis lancés aux étudiants malvoyants en chimie

La chimie peut être un défi pour les élèves  présentant  une déficience visuelle, parce qu’elle  implique la capacité de faire des observations visuelles en laboratoire, d’organiser la distribution quantitative de produits chimiques, et de céer des diagrammes complexes. Les élèves malvoyants sont souvent exclus d’une participation active au laboratoire, vu que l’expérience doit être effectuée par des partenaires ou des assistants voyants. Il existe bien des équipements spécialisés, comme les thermomètres ou des chronomètres parlant. Malheureusement, ces appareils peuvent aussi augmenter le sentiment de mise à l’écart des malvoyants.

L’éducation inclusive vise à permettre à tous les élèves d’apprendre dans le même environnement.^[1] Pour y parvenir, il faut créer des expériences et des appareils d’usage universel. Les activités et les produits doivent donc être accessibles à tous, sans adaptation. Il faut par exemple que les élèves malvoyants puissent participer à des expériences scientifiques comme leurs camarades voyants. Les expériences multisensorielles faites pour les malvoyants  peuvent aussi servir aux élèves voyants.

Comment adapter les expériences les plus simples

Il existe des expériences simples qui peuvent être effectuées de manière indépendante par des malvoyants, sans recourir à un assistant. Dans ce cas, les étudiants malvoyants se sentent valorisés, et même enthousiastes.

Mesures de gravimétrie. gravimétriques

La pesée de réactifs est un défi permanent pour les élèves malvoyants. Il existe bien des balances parlantes, mais elles ne permettent de peser que des masses importantes, comme en cuisine. De plus, elles sont coûteuses, et contribuent à  augmenter le sentiment de rejet. Une autre alternative consiste à remplacer les mesures de masse par des mesures de volume correspondant à une certaine masse. On peut par exemple mesurer le charbon actif à l’aide de mesurettes, en remplissant la mesurette ras bord, ce qui fournit une masse précise (Figure 1). Les mesurettes de cuisine sont d’un emploi courant, et peuvent être utilisées par toute la classe à bas prix. Tous les étudiants peuvent employer la même mesurette, sans discrimination. Il est vrai que ce mode de faire ne convient pas à de très petites masses.   

Mesures volumétriques

L’addition de colorants aux solutions pour augmenter le contraste, et l’emploi d’étiquettes tactiles peuvent faciliter la prise de mesures pour les malvoyants. Mais ces adaptations demandent quand même une vue partielle. Nous avons développé une alternative à cela, à cela, à l’aide de seringues à encoches (Figure 2) faites pour mesurer un volume précis donné.^[2]

La manière de faire une seringue à encoches  est la suivante :

1. Le piston est retiré (rempli d’air) jusqu’au volume désiré
2. On grave une encoche dans le piston avec un scalpel, pour que le bas de l’encoche soit aligné sur le haut de la seringue
3. On pose une étiquette autocollante jusqu’au volume désiré.

De telles seringues s’emploient comme suit :

1. On remplit la seringue de liquide au maximum possible.
2. L’utilisateur place un doigt ou un ongle dans l’encoche. Il pousse ensuite le piston jusqu’à ce que l’encoche touche le haut de la seringue, en expulsant l’excès de liquide dans le bécher initial.
3. Le liquide restant dans la seringue est transféré dans le récipient de la réaction.

Les élèves malvoyants disent que ces seringues permettent d’effectuer du travail pratique sans assistance. Cela leur donne confiance en la science.

Expériences accessibles à des élèves malvoyants

Il est possible de mettre en place des expériences qui utilisent d’autres sens que la vue.

Exemples d’expériences  qui utilisent l’odeur

Il existe une série d’expériences avec un composé olfactif qui peut conduire naturellement à l’inclusion de tous, comme l’estérification. La cinétique de la formation d’ester par la synthèse de Fischer peut être explorée en variant la nature de l’alcool et de l’acide carboxylique, et en contrôlant la vitesse avec laquelle l’odeur de l’ester peut être détectée.^[3]

ChemBAM-VI est un projet qui a été lancé pour fournir des expériences et des activités aux élèves malvoyants. L’une de ces expériences compare le charbon actif et le charbon de barbecue dans leur capacité à éliminer les composés odorants de l’eau.^[4] Cette expérience permet d’introduire les notions de porosité, d’adsorption, et d’interaction intermoléculaire. La même expérience peut être faite avec des colorants, mais la version olfactive peut être faites avec les élèves malvoyants ou non.

De plus, nous avons développé une titration olfactive, en utilisant des oignons comme indicateurs dans le titrage NaOH – HCl.^[5] Voir le montage en figure 3.

Expériences utilisant le son

Titration ColorCam est une app qui peut convertir le changement de couleur lors des titrations en signal sonore et en impulsions vibrationnelles.^[7] Il détecte le changement de couleur d’un indicateur et informe l’utilisateur du passage au point d’équivalence.

Expérience utilisant le sens du toucher

Comparé à la vision et l’ouïe, le toucher s’avère supérieur pour étudier les caractéristiques matérielles et la forme des objets. Les briques LEGO par exemple sont une ressource tactile utile pour enseigner les concepts de chimie comme les tendances périodiques, les diagrammes moléculaires et la configuration électronique, comme dans la Figure 4. Cette expérience illustre bien le potentiel de ce matériel peu coûteux dans l’enseignement.

Dans le cadre du projet ChemBAM-VI, nous avons créé une colonne de chromatographie tactile.^[8] La phase stationnaire est faite de tissu à crochets de type Velcro. La phase mobile est un mélange de balles de plastique et de boules de laine (Figure 5). Les balles de feutre de laine s’accrochent au tissu à crochets, tandis que les balles plastiques traversent très vite la colonne. On détecte l’aspect des balles à la main. La colonne est assez large pour pouvoir être explorée à la main. Les étudiants peuvent donc déterminer les boules qui ont interagi avec le tissu crochu. Cette expérience illustre le concept de la séparation d’un mélange aux étudiants voyants et aux malvoyants.

Conclusion

Les maîtres disent souvent que les élèves malvoyants ne peuvent pas participer aux expériences de chimie, en sous-entendant qu’ils ont besoin  d’un assistant. Mais l’intégration d’élèves malvoyants dans des classes qui effectuent des expériences utilisant d’autres sens que la vue peut ajouter de la valeur à l’éducation scientifique. Il faut certes concevoir des adaptations, mais cela en vaut la peine, et les élèves malvoyants se sentent inclus dans la classe. Et cela donne aux élèves voyants une approche additionnelle pour mémoriser et comprendre le contenu du cours.

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