Emilangues

Chimie sous les tsars, physique sous Staline

Химия при царе и физика при Сталине



  • Séance n° 1/2
    Physique : 2 génies absolus, un génie farceur et une foule de savants - Физика: 2 абсолютных гения, гений-шутник и толпа учёных

    Matériel nécessaire

    Ordinateur et moyens de documentation et de communication.
    Matériel scientifique pour réaliser la (ou les) expérience(s) illustrative(s).

    Documents et supports

    Support documentaire

    - ROUSSET André et SIX Jules, Des physiciens de A à Z, Ellipses, 2000. Les articles sont peu détaillés et, la plupart du temps, il faut les compléter.

    - THORNE Kip, Trous noirs et distorsions du temps, Champs Flammarion, 1997. Il s'agit de la traduction française de Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy, W W Norton & Company, 1994. On trouvera dans cet ouvrage des éléments concernant la vie de L.D. Landau.

    - Pour l'étude des systèmes chaotiques, une illustration sur le mouvement des planètes dans www.discip.ac-caen.fr/phch/culture/syst_solaire/CONFSYSO.htm

    - BERGÉ Pierre, POMMEAU Yves et DUBOIS-GANCÉ Monique, Des rythmes au chaos, Odile Jacob, 1994. Cet ouvrage est assez abordable.

    - GLEICK James, La théorie du chaos, Champs Flammarion, 1991 (traduction française de Chaos, The Viking Press, 1978). Ce livre est intéressant mais, comme Pierre Bergé, on peut déplorer que l'auteur réalise le tour de force d'ignorer totalement les grands fondateurs russes (alors qu'il fait la part belle aux travaux  des scientifiques américains qui n'ont pas la même importance). L'ouvrage est donc à éviter.

    - Pour la contribution des physiciens russes dans la compréhension de la stabilité du système solaire, il existe de nombreux ouvrages d'histoire de l'astrophysique. L'article, un peu ancien, il est vrai, La formation de la Terre par accrétion de planétoïdes de George Wetherhill (revue Pour La Science n° 43 d'août 1988) rend justice au grand astrophysicien que fut Viktor Safronov.

    - Tout laboratoire de lycée doit posséder le petit bijou qu'est la série des M. Tompkins, Réédition Dunod, 1992 de George GAMOV.

    - ABRAGAM Anatole, De la physique avant toute chose, Odile Jacob, 1987 (réédition Ellipses 2011). Cet ouvrage, qui fait partie de la liste des livres à lire absolument présente un double intérêt.  Abragam qui est un des pères de la résonance magnétique nucléaire (RMN puis IRM) est un très grand physicien, pétillant d'esprit et doté d'une plume à la fois alerte et acérée. La lecture de son livre (on peut parler de mémoires) est un régal, même pour les non scientifiques. En plus, Anatole Abragam est d'origine russe (Анато́ль Абрага́м) : son évocation de la vie en Russie au début du siècle et sa description des travaux des physiciens soviétiques (Landau en particulier) après la seconde guerre mondiale sont d'un inestimable intérêt.

    - Le document joint Le point sur la chimie dans l'empire russe (fin XIXème siècle) et la physique dans l'ex-URSS sous Staline donne des éléments qui peuvent faciliter la tâche des élèves.

    Objectifs

    Objectifs disciplinaires

    Illustrer certains résultats du programme de physique par l'évocation de la vie des savants russes qui ont permis les découvertes correspondantes.
    Les élèves pourront monter des expériences illustratives et mettre en scène leur exposé.
    La mise en forme du document sera l'occasion de découvrir ou de mieux connaître les Universités et instituts de recherche russes, ce qui est utile pour des partenariats, des études ou des stages éventuels.
    Voir les documents joints.

    Dimension culturelle/interculturelle/interdisciplinaire

    Tout comme les arts, la science s'oppose aux dogmes établis et au prêt-à-penser.
    Les biologistes, et tout particulièrement les agronomes, se heurtent à une doctrine officielle. Le professeur de SVT pourra être consulté sur la controverse qui opposa T. D. Lyssenko et les tenants des théories de I. V. Mitchourine à N. I. Vavilov (mort en prison ; frère du physicien S. I. Vavilov) puis à J. A. Medvedev.
    En physique, il n'existe pas de « vérité » officielle, ce qui fait que la situation est différente, peut-être un peu meilleure. La répression s'exerce au niveau individuel plus que doctrinal.
    Par ailleurs, il existe en URSS un antisémitisme, tenace sans être officiel, qui se retrouve au plus haut niveau de l'état et dans toutes les couches de la société (voir le cas du célèbre mathématicien physicien qui s'est malheureusement illustré dans ce domaine : Lev Pontryaguin).
    Cette période est particulièrement riche en événements. Une collaboration avec l'histoire et les SVT va de soi. Celle avec les disciplines littéraires et artistiques peut également être envisagée car la comparaison est instructive.

    Activité(s) langagière(s) dominante(s) travaillée(s) dans la séance

    Prise de parole en interaction.
    CECRL-B2 : « Communiquer spontanément avec un bon contrôle grammatical sans donner l'impression d'avoir à restreindre ce qu'il/elle souhaite dire et avec le degré de formalisme adapté à la circonstance ».

    Prérequis

    Prérequis dans la discipline

    Connaissance des thèmes abordés dans le programme de Terminale S ou de première S.
    Souligner l'importance de la contribution russe.
    Voir les documents joints (Les savants russes et les programmes de physique-chimie et Transcription des noms des savants russes).

    Prérequis linguistiques

    Aptitude à poser des questions, à formuler des réponses. Maîtrise des temps et des adverbes, prépositions et conjonctions qui indiquent par ex. un lien chronologique ou logique entre les phrases ou les propositions.

    Exploitation pédagogique

    Notions centrales

    La contribution de la Russie aux découvertes scientifiques qui constituent le socle du programme de la série scientifique des lycées est considérable, notamment entre 1930 et 1960.
    Les physiciens russes ont d'autant plus de mérite qu'ils travaillent dans des conditions difficiles.
    Beaucoup abordent de nombreux domaines largement déconnectés les uns des autres. Landau, Kolmogorov et Zel'dovitch sont des cas trop exceptionnels pour être réellement significatifs. Kapitza est lauréat Nobel pour ses découvertes concernant les basses températures (superfluidité) et, à la cérémonie de remise du prix, il fait une conférence sur ... les plasmas, Frenkel est connu pour ses travaux sur les semi-conducteurs et le noyau atomique, ...
    Jusqu'en 1930, les physiciens jouissent d'une relative liberté qui leur permet de voyager et d'avoir des contacts avec leurs collègues occidentaux. Ensuite, l'URSS de Staline ferme ses frontières.
    Les physiciens russes, qui souffrent ensuite du manque de moyens de calculs, sont rendus inventifs par la pénurie. Ils sont d'ailleurs tirés vers le haut par deux scientifiques de génie A. N. Kolmogorov et L. D. Landau. Le premier est surtout mathématicien. Le second est omniprésent dans les programmes de première et Terminale S.

    Démarche pédagogique

    Les élèves sont chargés de faire une courte intervention sur un savant qu'ils ont choisi et qui a travaillé dans un domaine étudié en classe.
    Cet exposé est enrichi par la présentation d 'expériences sur le sujet envisagé, la vie en URSS et particulièrement dans la région où travaillait le physicien....
    La situation est évidemment un peu différente selon la notoriété et la personnalité du savant.
    Il s'agit essentiellement de faire revivre un scientifique, une région, une époque...
    Internet offre aux élèves un matériau considérable. Le professeur veillera à ce qu'ils ne perdent pas un temps excessif dans une compilation inutile et dans la consultation de documents hors de leur portée (œuvres scientifiques originales ou ouvrages de sciences russes).
    Les objectifs visés doivent rester modestes. En particulier, le temps doit être accordé avec parcimonie. Au-delà d'une dizaine de minutes, l'ensemble de la classe est rapidement lassé.

  • Séance n° 2/2
    Chimie : Un génie farfelu et bohème et une foule de savants - Химия: Гений-сумасброд, богема и толпа учёных

    Matériel nécessaire

    Ordinateur, matériel de chimie nécessaire pour faire des expériences de chimie organique (addition, hydratation, ...). Lecteur de cédéroms pour faire revivre Borodine...

    Documents et supports

    Support documentaire

    - BROWN Eric, Des chimistes de A à Z, Ellipses, 2002. Des articles détaillés sont consacrés aux grands noms de la chimie  organique russe : Borodine, Butlerov, Ipatiev, Kharasch, Markovnikov, Saytsev, Vagner, Zelinski, Zinine… On dispose avec cet ouvrage d'une base de travail appréciable.

    - Il existe de nombreux livres d'histoire de la chimie. Si on consulte un tel ouvrage, on commencera par vérifier que les travaux des savants russes sont effectivement traités.
    L'existence d'une école de chimie organique russe est rarement mentionnée en tant que telle. Elle est évoquée  dans certains ouvrages anglo-saxons sous le nom de Butlerov school et dans Naissance de la chimie structurale de Robert Luft et Alain Dumon) et sur http://web67.derternet.com/Kazan2006/photos/photo02201.htm
    Victor Grignard a écrit un livre de chimie organique en collaboration avec un chimiste russe mais il n'est pas judicieux d'orienter les élèves vers la consultation d'ouvrages de ce type dont le contenu est difficilement accessible.
    Pour les SELO, l'essentiel n'est pas dans l'existence d'une école de chimie russe. L'important est de choisir un chimiste dont la biographie peut illustrer un sujet en rapport avec le programme.

    - Le document joint Le point sur la chimie dans l'empire russe (fin XIXème siècle) et la physique dans l'ex-URSS sous Staline donne des éléments qui peuvent faciliter la tâche des élèves.

     

    Objectifs

    Objectifs disciplinaires

    Illustrer certains résultats du programme de chimie par l'évocation de la vie des savants russes qui ont permis les découvertes correspondantes.
    Les élèves pourront monter des expériences illustratives (nombreuses en chimie organique) et mettre en scène leur exposé : celui sur Borodine pourra se faire avec des airs du Prince Igor ou des steppes de l'Asie Centrale ou même de Strangers in Paradise par Gloria Lasso .... .
    La mise en forme du document sera l'occasion de découvrir ou de mieux connaître les Universités et instituts de recherche russes, ce qui est utile pour des partenariats, des études ou des stages éventuels.
    Voir les documents joints (Les savants russes et les programmes de physique-chimie et Transcription des noms des savants russes).

    Dimension culturelle/interculturelle/interdisciplinaire

    L'école russe de chimie organique se développe sous le règne des trois derniers tsars : Alexandre II, Alexandre III et Nicolas II. Ses membres travaillaient dans des conditions matérielles très difficiles. Mais, bien que plutôt favorables aux idées révolutionnaires, ils ont été relativement protégés par l'administration. Les résultats obtenus sont impressionnants.
    Les fondateurs de cette école sont Nicolaï Nicolaïévitch Zinine et Alexandre Mikhaïlovitch Butlerov, professeurs à l'Université de Kazan en pays tatar et qui ont attiré presque tous les grands noms de la chimie russe de l'époque : A.E. Arbuzov, B. A. Arbuzov, A. I. Favorsky, V. N. Ipatiev, V. V. Markovnikov, S. N. Reformatsky, A. M. Saytzev, A. I. Tchitchibabin, E. E. Vagner... Tous ont laissé leur nom à une expérience, un procédé, une théorie...
    Cette école, dite de Kazan ou de Butlerov, s'éteint au début du XXème siècle. Le résultat est que la liste des prix Nobel de chimie russes ou soviétiques est squelettique : N. N. Semenov en 1956, A. K. Geim et K. S. Novoselov (de l'université de Manchester, chimistes lauréats en physique) en 2010.

    D. I. Mendeleïev, qui fait l'objet d'un document Emilangues pour l'anglais : Blaise, Dimitri, Isaac, René et les autres, sort de ce cadre. Il en est de même de deux chimistes célèbres, tous deux nés en Lettonie (les pays baltes étaient alors provinces germanophones de l'empire russe). Il s'agit du germano-balte Wilhelm Ostwald, docteur de l'Université de Dorpat (Tartou) en Estonie puis professeur à Riga et du letton Paul Walden1. Leurs carrières vont surtout se dérouler respectivement à Leipzig et Rostock. Il serait donc abusif de les rattacher à la chimie russe. Mais cela témoigne de la vitalité de la Russie dans le domaine scientifique, jusque dans les provinces périphériques (quoique St Saint-Pétersbourg ne soit pas très éloignée des pays baltes).
    En revanche, l'expérience de Belousov-Zhabotinski, bien que largement postérieure (réalisation et interprétation) à l'époque envisagée dans le titre de la séquence, peut parfaitement entrer dans l'étude du temps. Le caractère inattendu des circonstances dans lesquelles elle a été faite, puis interprétée, peut être évoqué.

    Le programme de chimie de la série S se prête particulièrement bien à l'évocation de la vie de ceux qui ont fait les découvertes correspondantes. Des manipulations peuvent être présentées.
    L'école russe de chimie organique est rarement étudiée en tant que telle. Cela peut compliquer la tâche des élèves mais évitera la simple compilation.
    Enfin, comment ne pas citer Eric Brown dans son ouvrage (op. cit.) Des chimistes de A à Z ? On peut lire à la fin de l'article consacré à Borodine : « Deux fois génial, et comme musicien, et comme savant, avec sa nature généreuse, désintéressée et si profondément compatissante, Borodine se hisse au-dessus du commun des génies, et de la musique, et de la science ».

     


    1Ostwald fut lauréat du prix Nobel 1909 et Walden « nominé » de nombreuses fois.

     

    Activité(s) langagière(s) dominante(s) travaillée(s) dans la séance

    Prise de parole en interaction.
    CECRL-B2 : « Communiquer spontanément avec un bon contrôle grammatical sans donner l'impression d'avoir à restreindre ce qu'il/elle souhaite dire et avec le degré de formalisme adapté à la circonstance ».

    Prérequis

    Prérequis dans la discipline

    Connaissance des thèmes abordés dans le programme de Terminale S ou de première S.
    Souligner l'importance de la contribution russe.
    Voir les documents joints.

    Prérequis linguistiques

    Aptitude à poser des questions, à formuler des réponses. Maîtrise des temps et des adverbes, prépositions et conjonctions qui indiquent par ex. un lien chronologique ou logique entre les phrases ou les propositions.

    Exploitation pédagogique

    Notions centrales

    Des découvertes importantes faites par des scientifiques qui ne disposaient que de moyens rudimentaires.

    Démarche pédagogique

    Les élèves sont chargés de faire une courte intervention sur un savant qu'ils ont choisi et qui a travaillé dans un domaine étudié en classe.
    Cet exposé est enrichi par la présentation d'expériences sur le sujet envisagé, la vie en Russie et particulièrement dans la région à l'époque où travaillait le chimiste ...
    La situation est évidemment un peu différente selon la notoriété et la personnalité du savant.
    Il s'agit essentiellement de faire revivre un scientifique, une région, une époque...
    Le Net offre aux élèves un matériau considérable. Le professeur veillera à ce qu'ils ne perdent pas un temps excessif dans une compilation inutile et dans la consultation de documents hors de leur portée (œuvres scientifiques originales ou ouvrages de sciences russes).
    Les objectifs visés doivent rester modestes. En particulier, le temps doit être accordé avec parcimonie. Au-delà d'une dizaine de minutes, l'ensemble de la classe est rapidement lassé.

     

     

     

     

     

     

     

     

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Évaluation intégrée à l’apprentissage, elle intervient avant et pendant le parcours de formation. Centrée sur l’élève, elle mesure ses résultats en fonction d’objectifs opérationnels. Elle permet à l’enseignant de réguler son enseignement et à l’élève de gérer, en partie, son apprentissage.

Cf aussi : évaluation, sommative

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