LA "CHIMIE DYNAMIQUE" DU CORPS HUMAIN
À L'ÉCOLE OBLIGATOIRE (6 - 14 ANS)
QUAND ET COMMENT?
Lucrezia DI LAZZARO, Antonella MANNI, Tancredi MILITANO Università di Pavia
MOTSCLÉS : CHIMIE DYNAMIQUE AUTOCONSTRUcrION
VISUALISATION DES CONCEPTS ET DES PROCÈS CHIMIQUES -PROCÈS DELA COMBUSTION
RÉSUMÉ : Pour atteindre une connaissance correcte du corps humain il est indispensable comprendre que l'homme est un procès chimico-dynamique pendant lequel il s' "auto-construit". la technologie peut venir en l'aide sur des problèmes de visualisation des concepts et des procès chimiques.
SUMMARY : In order to reach a right knowledge of the human body, it's necessary to understand that the human being is a chemical-dynamical process throught that he constructs by himself. The technology can help to understand the visualization problems of the chemical concepts and processes.
A. GIORDAN,
J.-L.
MARTINAND et D. RAICHVARG, ActesJIES
XXI, 19991. INTRODUCTION
Pour atteindre une vraie et correcte connaissance de notre corps il est indispensable d'affronter la "chimie" pour comprendre que l'homme est un procès chimico-dynamique, par lequel il s' .. auto-construit" et se transforme. À l'école primaire on apprend que, pendant le procès de la digestion, les substances nutritives sont transformées en glucose et que l'oxygène, introduit par la respiration, est transporté par le sangàtoutes les cellules des tissus du corps, par lesquels ensuite sort l'anhydride carbonique. Les élèves ne recueillent pas pleinement la signification de tout cela. En effet beaucoup d'eux à la demande: .. Comment fais-tu pour grandir? ", répondent en faisant appelà des solutions magiques.
2. OBJECTIFS ET DESCRIPTION DE L'ACTIVITÉ 2.1 Objectifs
Les élèves (âge 10 - Il ans) devraient comprendre que:
- la nourriture est un apport de matière pour grandir et aussi, surtout, un apport d'énergie;
-l'organisme, en utilisant l'oxygène, délivre l'énergie des substances nutrifiantes; elle met en marche les procès vitaux par réactions chimiques qui impliquent des transferts d'énergie.
2.2 Individualisation des obstacles
- la non" visualisation" que l'apporte d'énergie est nécessaire pour utiliser les aliments (liaison digestion-respiration) ;
- le problème de compréhension du langage chimique. 2.3 Stratégie
: Rendre conscient les élèves que ce qui entre par la respiration dans notre corps est différent de ce qui sort =>la respiration est une transformation.
• Expérience nOl: Expérimentation avec indicateurs colorés· Discussion en classe
- Étlul!:Jl :
Nous essayons d'affronter le phénomène de la combustion cellulaire en cherchant de faire comprendre aux élèves que:la respiration est la combustion d'un sucre (glucose), le sucre est une substance énergétique, la combustion du sucre est un procès qui peut arriver seulement en présence d'oxygène.• Expérience n02 : La combustion du sucre • Discussion avec les élèves après l'expérience • Étape III : Transformation et combustion ne sont plus seulement des concepts abstraits mais quelque chose que les élèves ont vu et expérimenté. Ils ont la possibilité de .. voir" le procès d'une façon plus claire et complète par des modèles qui" visualisent" le phénomène chimique. À ce point, il faut introduire une certaine terminologie chimique simple, dans laquelle la molécule est décrite
comme une" substance" et sa fonnule représente les éléments quilacomposent, c'est-à-dire les atomes. Nous avons essayé de donner aux élèves les fonnules chi11Ùques des éléments qui nous utilisons dans notre travail:
02 oxygène (qui se trouve dans l'air) - C02 anhydride carbonique (qui va dans l'air) - H20 eau - C6H 1206 sucre (glucose, qui vient deladigestion des aliments et qui contient carbone => C et hydrogène => H)
À ce point là nous avons essayé d'écrire sur le tableau la réaction de la respiration cellulaire (combustion), en observant leur approche à la chi11Ùe :
C6H1206+06 => 6C02+6H20+Énergie.
-> Discussion avec les élèves sur les fonnules chÏ11Ùques des éléments et sur la réaction de la
respiration cellulaire (combustion).
- Étape IV : Nous avons essayé d'écrire sur une grande affiche les passages chi11Ùques de la
combustion, afin que les élèves soient à même de comprendre comme s'arrive à la formation de 6 molécules d'anhydride carbonique (6 C02), 6 molécules d'eau et énergie (chaleur), en partant de 6 molécules d'oxygène (602) et 1 molécule de glucose (C6fi1206). Les élèves doivent comprendre que dans notre corps la respiration ne peut pas aniver sans la digestion:dans la cellule il n'y a pas respiration s'il n'y a pas de molécules de glucose, produit simple de la digestion des aliments. • Expérience n"3 : Construction d'une grande affiche qui montre les passages chi11Ùque de la
combustion • Discussion avec les élèves après l'expérience.
• Expérience n04 : Construction à trois dimensions d'une molécule de glucose et de six molécules d'oxygène • Discussion avec les élèves après l'expérience
3. CONCLUSION
Nous avons vérifié qu'il est possible de commencer à affronter quelques passages chimiques dès l'école primaire, en utilisant une certaine ter11Ùnologie chi11Ùque simple (âge: 10-11 ans).
Nous croyons que la méthodologie utilisée peut ouvrir un parcours cognitif nouveau pour les élèves: nous pensons qu'avoir les concepts de transformation et de la liaison entre digestion et respiration àla
fin de l'école primaire est un objectif fondamental; après ils seront à même d'apprendre avec précision les nonnes et les passages de chaque réaction. S'ils ont les fondements exacts pour le faire, ils pourront, pour un apprentissage correct, faire la reconstruction de leur connaissance.
4. HYPOTHÈSE DE TRAVAIL
Un des problèmes fondamentaux pour la compréhension des concepts chi11Ùques est leur
représentation. Atomes, molécules, liaisons chimiques sont toutes des structures qui appartiennent au
microscopique. En conséquence leur représentation est très difficile.
Lesnouvelles technologies
peuvent aider à résoudre ces problèmes de .. visualisation ", en fournissant une représentation efficace de la réalité et des modèles plus concrets et clairs pour focaliser:
..; la "tridimensionnalité" des molécules ..; le passage macroscopique -microscopique ..; le dynamisme chimique dans notre corps
Voici un exemple d'emploi de l'ordinateur qui permet de représenter la réaction de la combustion cellulaire par une méthode différente et de faciliter la compréhension du concept de "chimie dynamique". Les élèves peuvent voir une représentation en mouvement par une simulation à l'ordinateur des molécules. Cela permet de rendre plus concret et plus facile l'apprentissage des mécanismes atomiques et moléculaires: les élèves ont la possibilité de suivre le cours du mouvement en assistantàune animation filmée facilement réalisable mais seulement si on a la possibilité d'utiliser un ordinateur.
BIBLIOGRAPHIE
AUSUBEL D. P.,Educazione e percorsi cognitivi,Fr. Angeli Ed.
GAGLIARDI R., BERNARDINI MOSCONI P., BOCCHIOLA M.J., Il bambino, il maestro e le scienze,Pavia : Ed. Antares Pavia, 1993, parteI: Capire e conoscereilcorpo.
GIORDAN A., DE VECCHI G., L'enseignement scientifique: comment faire. pour que "ça marche"?Nice: Z 'éditions, 1988.
NOVAK J. D., GOWIN D. B., Imparandoa imparare,Cambridge University Press, ,1984 Trad. It. A cura di S. Caravita, SEI, Torino, 1989.
