Histoire des sciences : la molécule

[Deboug]

Bonjour,

J'essaie, non sans difficultés, de concevoir un document sur la molécule via l'histoire des sciences pour introduire ma première partie en chimie, sur la molécule.

J'ai conçu un document, en prenant des idées à droite à gauche, et j'aurais besoin de votre avis parce que je n'en suis pas satisfait. J'ai plus l'impression d'arriver à la définition de l'atome plutôt qu'à celle de la molécule...

Si vous aviez des remaques et des conseils ou même carrement un doc d'histoire des sciences qui vous paraît vraiment bien, je suis vraiment preneur parce que j'avoue que j'ai du mal à faire ce qu'il faut.

Donc, ci-joint, un doc sur l'HDS et le début de mon cours.

[Aranel53]

J'ai essayé aussi à mes débuts de présenter les molécules par une approche historique mais j'ai abandonné pour la classe de 4e. Pas forcément à raison d'ailleurs. J'en parle toujours de la genèse du concept mais plus rapidement qu'avant et "en l'air" sans documents à lire... Je suis donc aussi preneur d'un document génial sur le sujet, ou pour faire partie d'un groupe qui se pencherait sur la question...

Concernant ton document : je le trouve un peu complexe pour des 4e et ça va prendre du temps. Après ça peut être un choix dans ta progression mais rien que le document te prendra en gros une séance si tu explicites les parties délicates et que tu as fais un peu réfléchir les élèves en amont.

Pour moi le premier paragraphe est très bien, il manque à mes yeux juste une ligne à la fin qui précise que c'est "bien tenté mais complètement faux" ! Car la connaissance et la croyance en la théorie des 4 éléments est profondément ancrée dans l'art et la littérature ce qui fait que les élèves baignent dedans (le dernier maitre de l'air, le jeu Dofus, Full metal alchemist...). Il faut insister pour leur faire admettre que c'est "joli" mais c'est tout ! Il n'y a pas d'élément feu, pas d'élément terre, pas d'élément air, et l'eau est un corps composé... ça devrait être plus explicite à mon avis.
Pour le deuxième paragraphe, c'est le problème de ce que tu mentionnais : les "atomos" des grecs correspondent à nos molécules et non pas à nos atomes actuels, je pense que c'est à mentionner à la fin de ton paragraphe. rajouter aussi que ce n'était pas de la science, c'était purement spéculatif et c'est tout, la notion d'expérience (en tant que test du réel) n'existant pas à l'époque.
Pour le dernier paragraphe, je ne suis pas bien d'accord avec la notion de "chimistes" juxtaposée avec "des siècles et des siècles"... Cela ne fait si longtemps que la chimie est une discipline scientifique. Et par ailleurs, la théorie des quatre éléments a été bien chamboulée depuis longtemps donc il faudrait mettre une phrase plus générale que ça à mon avis, genre "après de longues recherches et de nombreuses modifications de cette vision..."
Tu peux remplacer "hydrogène" par "air inflammable" tant qu'on y est.

Du coup, avec tout ça, qu'est ce que tu souhaites que les élèves retiennent concernant la notion de molécule ?

[Deboug]

Oui, c'est le problème des textes de "l'époque" qui "confondent" les termes... Je pense que de ce fait, ça va plutôt leur mélanger les idées que les mettre en place, non ?

En gros, j'aimerai les amener à l'idée que, d'une part, les connaissances actuelles, celles qu'on leur enseigne, ne sont pas tombées du ciel mais qu'il a fallu vraiment longtemps pour y arriver et que d'autre part, cette notion de molécule a mi énormément de temps à s'imposer. Qu'ils comprennent également que l'on s'est fourvoyé dans une mauvaise théorie qui a perduré pendant très longtemps !

Le principe, pour moi, d'intégrer l'histoire des sciences, c'est qu'ils comprennent que les connaissances prennent du temps et de l'effort mais aussi qu'il est difficile d'imposer des concepts qui semblent surréaliste à l'époque où elles sont énoncées. La molécule, ou l'atome, sont vraiment des exemple types de la bonne utilisation de l'histoire des sciences.

Qu'en penses-tu ?

Mais du coup, tu abordes comment la notion de molécule ? Simplement avec l'exemple "classique" de la dune et des grains de sable ?

En tout cas, merci du retour.

[Trane]

Des documents qui pourront peut être t'intéresser sur le site de l'académie de Rouen :

http://spcfa.spip.ac-rouen.fr/spip.php?article149

Ci-dessous une copie des objectifs

Les objectifs fixés sont notamment :

De montrer le développement historique du concept de molécule (et les ruptures épistémologiques).
D’intégrer l’histoire des Sciences à la progression de chimie : ce peut être une façon originale d’introduire le modèle particulaire puis de montrer son évolution.

Cette présentation sert de fil conducteur au programme de chimie.
Les activités décrites peuvent être traitées indépendamment les unes des autres.

[Deboug]

J'avais vu ce site mais mélange trop les genres je trouve...

[philippeg]

J'aime bien ton texte. Par rapport à d'autres que j'ai lu, il explique bien les arguments de la théorie des 4 éléments, si "naturelle" et convaincante du point de vue des élèves. Il manque peut être, comme on trouve d'habitude, un dernier chimiste "atomiste" comme Dalton pour conclure, mais je présume que la raison de cette absence est que tu t'attaches à définir la molécule et non l'atome.

Dans ce cas, je te suggère de parler du mouvement brownien et de Jean Perrin pour conclure définitivement à la discontinuité de la matière, et par là la définition de molécule sans parler une seule fois d'atome.

D'autres part, je te suggère de commencer ta séance par un questionnement destiné à aiguiser la curiosité des élèves, afin d'éviter d'apporter trop vite une réponse à une question qu'il ne se sont pas préalablement posé. Voici l'énoncé que je leur propose :

1. On prend un corps (rocher, sucre, etc) et on le brise, par exemple avec un marteau pour en récupérer un tout petit morceau, et on recommence l’opération sur ce petit morceau, et ainsi de suite. On suppose qu’il existe des marteaux aussi petits et précis que l’on désire. Peux-t-on à l’infini couper ou briser le morceau obtenu, pour en obtenir de plus petit ou cela devient-il impossible au bout d’un certain temps ? Je pense que ……….. car …………

2. On prend une certaine quantité d’eau et on en prélève une petite goutte à l’aide d’une cuillère. On recommence l’opération sur la petite goutte en prélevant une goutte toujours plus petite, et ainsi de suite. On suppose qu’il existe un genre de « cuillère » aussi petite et précis que l’on désire. Peux-t-on à l’infini « couper » une goutte d’eau, pour en obtenir de plus petites ou cela devient-il impossible au bout d’un certain temps ? Je pense que ……….. car …………

Chacun écrit ce qu'il pense. Certains élèves sont déboussolé de se poser une question aussi théorique et abstraite, voire existentielle (j'adore!)
Puis on fait un sondage
classiquement, on a 2/3 d'aristotélicien et 1/3 d'atomistes
On écoute ensuite les arguments des uns et des autres :
Certains disent qu'on y arrivera plus, c'est trop petit
On explique alors que l'on fait une expérience de pensée sans se soucier de sa réalisation pratique.
Dans ce cas, il n'ont pas d'argument pour expliquer pourquoi on n'y arrive plus.
Certains disent qu'au bout d'un moment, il n'y a plus rien.
D'autres répondent que quelque chose, aussi petit soit il, coupé en deux, ça ne peut pas donner rien.
Certains pensent obtenir un truc indivisible pour le rocher mais pas pour l'eau.
La discussion tourne habituellement en faveur des aristotéliciens.

Les élèves enchaînent ensuite par l'étude de texte et répondent aux questions suivantes :

3. Lis maintenant le texte "histoire des sciences". D'après tes réponses précédentes, étais tu plus proche de la pensée de Démocrite (-400) ou d’Aristote (-350)

4. Entre Aristote et John Dalton, la plupart des « savants » de l’époque s’étaient ralliés à la théorie des quatre éléments divisibles à l’infini d’Aristote. Ont-ils eu raison ? Combien de temps cette situation a-t-elle duré ?

5. Qu’est ce qu’une molécule d’eau ? est-elle divisible ? déformable ? en existe-il de plusieurs sortes ? sont-elles simplement très petites ou vraiment microscopiques ?

[Deboug]

Je crois que je vais la faire comme ça !

Merci de vos réponses à tous !

[Deboug]

J'ai revu mon doc que je vous repropose.