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14 septembre 2015 1 14 /09 /septembre /2015 08:40

L’histoire des sciences ne doit pas être un simple ornement. Utilisée comme un outil pour faire progresser le cours elle évite le piège du dogmatisme qui est à l’opposé de la démarche scientifique dans le même temps qu’elle inscrit les sciences comme une part entière de la culture humaine.

 

On trouvera ici quelques expériences tentant de mettre en oeuvre cette conception.

 

Elles ont été publiées dans différentes revues, dont le Bulletin de l’Union des Physiciens.

 

Elles ont également inspiré la publication de trois livres chez Vuibert (voir en fin de l’article).


 

 

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C'est à la bibliothèque de l'ancienne Académie de la Marine à Brest que l'ouvrage de Mariotte où il traite de la compression de l'air m'est tombé entre les mains. L'expérience qu'il proposait m'a étonné à la fois par sa simplicité et son ingéniosité. L'idée d'en faire un exercice pour mes classes m'est apparue comme une évidence.

 

Depuis l’époque de ce premier article l’utilisation du mercure a été, à juste titre, interdite en classe. Son côté spectaculaire mériterait pourtant qu’elle soit présentée sous forme d’une vidéo.

 

Ce travail a fait l'objet d'un article dans le bulletin de l'Union des Physiciens sous le titre :

 

En direct avec MARIOTTE

 

 

cliquer pour ouvrir.

 

 

Dessin réalisé par une élève de seconde pour illustrer l’expérience de Mariotte.

 

Mesures avec la règle graduée en pouces.

 

Une classe bien studieuse.

Noter sur le panneau, en haut à gauche, le compte-rendu de l'expérience.

Photo de classe autour de l'expérience de Mariotte.

 

Voir aussi l’ouvrage de Mariotte.

 

 

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Les oeuvres de Lavoisier étaient à l'évidence une autre source à exploiter. Un article dans le bulletin des Physiciens résume ce travail qui a eu de nombreux prolongements. En particulier dans le livre : "Histoire de l'Oxygène, de l'alchimie à la chimie".

 

1789, dans le laboratoire de LAVOISIER

 

cliquer pour ouvrir.

 

 

 

 

Première étape : introduction du fer incandescent dans le flacon de dioxygène.

Deuxième étape : la pesée au trébuchet.

 

A l'occasion du bicentenaire de la mort de Lavoisier.

 

Cette expérience, riche en rebondissements est également décrite dans l’article "Histoire de la chimie. En classe avec Lavoisier."

 

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Où on découvrira la "Loi de Dufay".

 

Dufay était pour moi un inconnu, comme pour la plupart de mes collègues enseignants, avant que je le découvre dans les Mémoires qu'il a rédigés pour l'Académie des sciences. Il m'a semblé essentiel de le faire connaître. Il m'a aidé, par la même occasion de lever le mystère d'une "cicatrice de la science" : les deux sens du courant électrique.

 

De Dufay à Ampère. Des deux espèces d’électricité aux deux sens du courant électrique.

 

cliquer pour ouvrir.

 

 

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Quand un article de la Nature nous propose "d'enseigner en jouant", l'occasion est trop belle pour que nous la refusions :

 

Des débuts de la photographie aux débuts du cinéma.

 

 

 

 

Du Phénékistiscope au cinématographe. Un moment de physique amusante.

 

cliquer pour ouvrir.

 


Voir encore : 

L'histoire des rayons X par les élèves du lycée de L'Elorn à Landerneau.

 

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On peut lire aussi :

 

Les algues, hier et aujourd’hui.

Une industrie chimique en Bretagne.

 

cliquer pour ouvrir.

Le Nord-Finistère, en Bretagne, n’est pas particulièrement réputé pour son industrie chimique. Pourtant, depuis les premières décennies du 18e siècle, c’est à dire depuis le début de la chimie "moderne", une activité chimique y est menée, sans interruption, autour des algues.

 

L’industrie de la "soude" (carbonate de sodium) se développe d’abord. On extrait ce produit des cendres de goémons séchés. Il est indispensable à la fabrication du verre. Cette activité s’arrête à la fin du 18e siècle quand de nouveaux procédés sont découverts.

 

Elle reprend en 1829 après que le chimiste Bernard Courtois ait découvert, en 1812, un nouveau et utile produit dans les cendres d’algues : l’iode. L’iode est utilisée, en particulier, en photographie et en médecine. Sa production en Bretagne s’arrête en 1952 à cause de la concurrence de l’iode extrait des nitrates du Chili.

 

Aujourd’hui le relais est pris par l’extraction des alginates contenus dans les grandes laminaires. En 1883 Edward Stanford isole l’algine des algues, plus tard le norvégien Axel Kefting en extrait l’acide alginique. La production à grande échelle commence en 1930. La Bretagne en produit environ 2000 tonnes dans les usines de Lannilis et Landerneau. Les alginates sont des agents épaississants et stabilisateurs qui interviennent aussi bien dans l’industrie pharmaceutique que dans l’industrie alimentaire ou celle du papier, des colorants ou des produits de moulage.

 

Plus confidentiels mais tout aussi riches d’intérêt sont les usages alimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques des algues.De nombreux laboratoires, dans le Finistère, travaillent dans ces domaines pour des produits " haut de gamme " souvent destinés à l’exportation.

 

Cette ancienneté, cette richesse et cette diversité ont nourri les activités de plusieurs classes du lycée de l’Elorn à Landerneau. Ce site leur doit beaucoup. Il s’adresse à ceux qui voudraient s’inspirer de leur expérience mais aussi à tous ceux dont la curiosité aurait été éveillée par cette curieuse et attachante industrie.

 

Voir la suite.

 

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Trois livres pour aller plus loin.


Histoire de l’électricité, de l’ambre à l’électron. Vuibert.

 

Émanation, fluide, particule, onde… quelle est l’identité de cette chose insaisissable mais bien présente dont la quête remonte à vingt-cinq siècles
et dont la réalité nous échappe dès qu’on pense l’avoir cernée ?

JPEG Au fil d’un récit imagé – celui d’une succession de phénomènes généralement discrets qui, sous le regard d’observateurs avertis, débouchèrent sur des applications spectaculaires – nous croiserons des dizaines de savants, d’inventeurs et de chercheurs dont les noms nous sont déjà familiers : d’Ampère à Watt et de Thalès de Milet à Pierre et Marie Curie, ce sont aussi Volta et Hertz, Ohm et Joule, Franklin et Bell, Galvani et Siemens ou Edison et Marconi qui, entre autres, viennent peupler cette aventure.

On y verra l’ambre conduire au paratonnerre, les contractions d’une cuisse
de grenouille déboucher sur la pile électrique, l’action d’un courant sur une
boussole annoncer : le téléphone, les ondes hertziennes et les moteurs électriques, ou encore la lumière emplissant un tube à vide produire le rayonnement cathodique. Bien entendu, les rayons X et la radioactivité sont aussi de la partie.

De découvertes heureuses en expériences dramatiques, l’électricité reste une force naturelle qui n’a pas fini de susciter des recherches et de soulever des passions.


Professeur de lycée, Gérard Borvon a enseigné les sciences physiques tant en sections scientifiques
que technologiques et littéraires, s’appliquant toujours à utiliser les ressources de
l’histoire des sciences pour illustrer le cours. Auteur de nombreux travaux visant à diffuser
la culture scientifique, il a également préparé les enseignants à leur métier dans le cadre de
l’Institut universitaire de formation des maîtres de Bretagne.

Collection « Va savoir ! »

Illustration de couverture : La fée électricité © Christian Antonelli, 2009

Couverture : Linda Skoropad/Prescricom

www.vuibert.fr


Voir la table des matières.

 


 

Commentaires relevés.

 

 

La Recherche février 2010.

 

Histoire de l’électricité. Gérard Borvon.

Le récit clair et bien illustré de l’histoire de l’électricité et des savants qui ont marqué son évolution : Ampère, Watt, Hertz, ou encore Galvani et Siemens.

L’auteur explique comment l’ambre a conduit à l’invention des paratonnerres, et les contractions d’une cuisse de grenouille à la pile électrique

 

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Bulletin de l’union des professeurs de physique et de chimie.

 

Histoire de l’électricité de l’ambre à l’électron par Gérard Borvon

Éditeur : vuibert - 2009 - 266 pages - 26 € - ISSn/ISBn : 978.2.7117.2492.5

Public visé : Enseignant, lycéen, licence.

 

Voici un ouvrage à mettre entre toutes les mains, celles de nos élèves dès les classes de premières S et STI de nos lycées, et entre les mains de tous les futurs enseignants de sciences physiques et de physique appliquée (tant qu’il en reste encore !). L’auteur est un collègue professeur de sciences physiques, formé à l’histoire des sciences, et formateur des enseignants en sciences dans l’académie de Rennes. Bref quelqu’un qui a réfléchi tant à l’histoire de sa discipline qu’à son enseignement et sa didactique, et cela se sent. Le style est fluide et imagé, bref plaisant au possible.

 

Le découpage de l’ouvrage est classique sans l’être tout à fait puisque l’auteur pose des questions inhabituelles dans ce genre d’ouvrage écrit habituellement par des personnes peu au courant des problématiques de l’histoire des sciences : les relations entre sciences « pures » et sciences pour l’ingénieur, l’électricité et les changements de modes de vie qu’elle implique, c’est-à-dire, une interrogation sur les relations entre sciences et société.

 

L’ouvrage est découpé en vingt-deux chapitres non numérotés, de longueurs inégales, suivis d’une bibliographie comportant des références Internet pour trouver les revues essentielles, numérisées par le CnAM (Conservatoire national des arts et métiers) et la BnF (Bibliothèque nationale
de France) : La nature, La lumière électrique ou L’année scientifique et industrielle de Louis Figuier, constituant autant de sources iconographiques pour illustrer les cours de physique et d’électricité.

 

Les chapitres sont organisés de manière chronologique examinant les développements successifs de l’électricité, du magnétisme et de l’électromagnétisme. À mon sens, le chapitre sur les relations entre électricité et chimie aurait pu être davantage développé puisque l’irruption des techniques de l’électricité dans l’analyse chimique marque le début d’une nouvelle discipline, – la chimie physique (physikalische chemie au sens d’ostwald et de van’t Hoff) ou la chimie générale comme on l’a longtemps pudiquement appelée en France, bouleversant ainsi les pratiques des chimistes.

 

Mais l’on trouve avec plaisir un chapitre sur le rôle des ingénieurs et des expositions universelles à la fin du xIxe siècle, suivi d’un chapitre sur le rôle de l’électricité dans la quête d’une harmonisation des unités en physique à la fin du xIxe siècle, qui déboucha sur le système MKSA. Les applications industrielles de l’électricité auraient pu ici trouver une place plus importante : machines, production d’électricité, mais aussi éclairages et machines dédiées au théâtre et qui en modifient les pratiques par exemple.

 

L’ouvrage s’achève sur une réflexion sur ce que peut apporter l’histoire des sciences dans la compréhension du fonctionnement de la science et dans l’établissement des lois physiques. Celles-ci ne sont pas des « vérités révélées », mais sont construites le plus souvent à la suite de succession d’essais et d’erreurs.

 

Voici donc un bon ouvrage permettant de se construire une culture scientifique sans l’âpreté des équations de la physique.

 

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Histoire de la chimie. L’oxygène, de l’alchimie à la chimie.

Suivre le parcours de l’oxygène depuis les grimoires des alchimistes jusqu’aux laboratoires des chimistes, avant qu’il n’investisse notre environnement quotidien.

Un livre chez Vuibert

 

Histoire de l’oxygène

De l’alchimie à la chimie

 

Aujourd’hui, les formules chimiques O2, H2O, CO2,… se sont échappées des traités de chimie et des livres scolaires pour se mêler au vocabulaire de notre quotidien. Parmi eux, l’oxygène, à la fois symbole de vie et nouvel élixir de jouvence, a résolument quitté les laboratoires des chimistes pour devenir source d’inspiration poétique, picturale, musicale et objet de nouveaux mythes.

À travers cette histoire de l’oxygène, foisonnante de récits qui se côtoient, s’opposent et se mêlent, l’auteur présente une chimie avant les formules et les équations, et montre qu’elle n’est pas seulement affaire de laboratoires et d’industrie, mais élément à part entière de la culture humaine.

feuilleter les premières pages.

 

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Histoire du carbone et du CO2.

 

JPEG - 77.7 ko

Dérèglement climatique, fonte des glaces, cyclones, sécheresses…,
coupable : le dioxyde de carbone. Pourtant sans ce gaz
il n’y aurait aucune trace de vie sur Terre.

 

Histoire du carbone et du CO2.

Un livre chez Vuibert.

 

L’auteur nous fait suivre la longue quête qui, depuis les
philosophes de la Grèce antique jusqu’aux chimistes et
biologistes du XVIIIe siècle, nous a appris l’importance du carbone et celle du CO2.

 

L’ouvrage décrit ensuite la naissance d’une chimie des essences végétales qui était déjà bien élaborée avant qu’elle ne s’applique au charbon et au pétrole. Vient le temps de la « révolution industrielle ». La chimie en partage les succès
mais aussi les excès.

 

Entre pénurie et pollutions, le « carbone fossile » se retrouve aujourd’hui au centre de nos préoccupations. De nombreux scientifiques tentent maintenant d’alerter l’opinion publique.
 

Seront-ils entendus ?


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