Le VADE MECUM de l`Enseignant

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Les Challenges Défis de la CHIMIE DURABLE au XXIE siècle
Le VADE MECUM de l‘Enseignant
« La science démarre sur des choses humbles, simples et difficiles à gérer »
Pierre-Gilles de Gennes
« Faire les choses simplement mais sans simplifications »
Albert Einstein
« La valeur d’une idée dépend de son utilisation »
Thomas Edison
Introduction
Bienvenue dans le projet Challenge-Défi Chimie Durable au 21e siècle. Dans ce document d’accompagnement
vous trouverez quelques réponses aux questions que vous vous posez sur l’organisation et la mise de cet
enseignement lors de l’année scolaire 2015 – 2016.
Nous insistons sur le fait que les descriptions qui suivent ne sont que des suggestions que chaque enseignant
pourra éventuellement modifier afin que cette action pédagogique s’inscrive au mieux dans le fonctionnement
de son lycée.
La mise en place d’un réseau et la communication entre les enseignants et les élèves des différents lycées reste
la pierre angulaire de ce projet. Une liste de diffusion sera très prochainement constituée et permettra
d’échanger nos points de vue et propositions. Nous souhaitons que cela soit un espace de discussion et de liberté
pédagogique et espérons que vous n’hésiterez pas à la faire vivre.
Description d’un défi : 3 missions et une production
Le défi se présente sous la forme d’un dossier contenant une introduction, des documents et le défi proprement
dit composé de trois missions.
Première Mission : connaître le domaine de compétence
Intéresser les élèves aux différents domaines que recouvre le défi : paysage industriel et économique dans lequel
il s’inscrit, les métiers de la chimie attenants et les formations post-bac permettant d’y accéder. Donner aux
élèves une culture de la formation scientifique.
Seconde mission : connaître le produit à fabriquer et élaborer une stratégie expérimentale *
Apprendre à se documenter. Savoir extraire et analyser des informations de documents afin de pouvoir élaborer
une stratégie expérimentale. Le professeur fournira l’essentiel des documents à l’élève et les orientera dans leurs
recherches. Pour les élèves les plus matures, il pourra les accompagner dans une démarche bibliographique plus
autonome.
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Troisième mission : fabriquer son propre produit *
Dans cette partie le rôle de l’enseignant est celui d’un accompagnateur. Il aide les élèves à réaliser les
expériences, à leur montrer quels sont les paramètres de la synthèse sur laquelle il est possible d’intervenir. Il
oriente les élèves sur les questions d’énergie, de temps, de dépenses et leur donne des pistes de recherche ou de
choix en termes de matériel.
La production * :
Une production scientifique est réalisée en vue d’une présentation collégiale en fin de période de défi.
Pour chaque défi les organisateurs mettront à disposition les éléments suivants, téléchargeables au format
numérique.
 Une bibliographie
 Un protocole de référence, testé et éprouvé par les organisateurs
 Une proposition de progression à suivre pour la résolution du défi :
o ce qu’on cherche,
o comment le réaliser,
o quel plan d’expérience pourrait être suivi.
* Chaque groupe sera associé à un enseignant chercheur ou à un étudiant thésard. Cet encadrant
expliquera comment il pratique la démarche scientifique dans son laboratoire de recherche. Il pourra
donner des idées d’expériences aux élèves et apporter toute son expérience au cours des différentes
phases du défi marquées par *.
Descriptif horaire du projet
9 séances de 2 heures pour initier, montrer puis laisser faire les élèves dans le but d’obtenir par leurs propres
moyens une réponse scientifique à un problème posé. Elles sont découpées de la sorte :
Séance n°1 : « aux élèves d’agir ».
S’approprier
La chimie durable est abordée en pédagogie inversée. En amont de la séance les élèves effectuent des recherches
personnelles sur la chimie durable. Une mise en commun est réalisée pendant la séance sous forme d’un
« brainstorming » durant laquelle le professeur amène les élèves à réfléchir sur le concept chimie durable. Le
but est de dégager les idées préconçues des élèves, de les interroger sur l’image de la chimie souvent négative et
d’amener ensuite le professeur à présenter une nouvelle idée de la chimie. La séance se terminera par un
document sur les 12 principes de la chimie durable (ou chimie verte).
Documents fournis aux enseignants : deux diaporamas, les douze principes la chimie durable.
Séance n°2 : « au revoir la théorie, bonjour l’action ».
Réaliser
Les élèves sont mis en situation de réaliser une première synthèse identique pour tous les lycées du réseau
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2CD . Au sein du groupe dont le professeur a la charge, plusieurs protocoles avec des conditions opératoires
différentes sont testés : présence ou non de catalyseur, durée, température, proportion de réactif, solvant... Le
professeur partagera le travail entre les élèves de son groupe. Les protocoles détaillés seront fournis aux
professeurs et aux élèves.
Document fourni aux enseignants : une synthèse avec la déclinaison des différents protocoles.
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Séance n° 3 : « Acquisition solide de connaissances ».
Valider
L’étape importante de cette séance est d’utiliser les protocoles précédents pour faire manipuler aux élèves des
concepts scientifiques rigoureux dont ils vont par la suite se servir : calcul de quantité d’atomes, calcul des
quantités de matière, calcul de rendement, calcul de puissance, d’énergie, de débit, dépenses chiffrées en euros
et valeur en euros du gramme obtenu.
Document fourni aux enseignants : une trame d’exploitation sera proposé à la suite du protocole fourni.
S’approprier - Analyser
Séance n° 4 : « Découverte du défi » *.
Le professeur présente au groupe les défis qu’il aura choisi (deux maximum). Cette séance sera dédiée à la
documentation et à l’élaboration d’une stratégie expérimentale par l’élève. Le professeur pourra répartir le
travail entre les élèves.
Documents fournis aux enseignants : quelques références bibliographiques sur le défi, un protocole « secours »
entièrement détaillé permettant de réaliser une partie du défi.
Séance n°5, 6 et 7 : « Action ! Aux élèves de jouer. » *
Réaliser – Faire preuve d’initiative
Les élèves mettent en œuvre le plan d’expérience élaboré la semaine précédente. Si de nouvelles idées germent
elles pourront également être testées. Le professeur accompagne les élèves dans cette étape de réalisation.
Séance n° 8 et 9 : « la valeur d’une idée dépend de son utilisation » *.
Communiquer – Valider
Lors de ces séances les élèves exploiteront les résultats de leurs expériences et produiront une présentation afin
de répondre au défi posé. Le professeur assiste l’élève dans l’exploitation quantitative des manipulations.
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Bilan académique de l’action 2
Fin mai ou début juin 2016, à une date qui sera fixée ultérieurement, une journée bilan de cette action sera
organisée dans chaque lycée « pilote », le lycée Henri POINCARE pour le Sud de l’académie et le lycée
FABERT pour le Nord de l’académie.
Au cours de cette journée, chaque lycée viendra présenter son travail (présentation d’expériences,
d’affiches, de diaporamas, de vidéos, …). Des prix symboliques seront remis aux différentes équipes,
cette journée devant être studieuse et détendue.
Les professeurs responsables de cette action sont :
-
Mr Jean-Baptiste ROTA, professeur de chimie en PC* au lycée Henri POINCARE de Nancy
Mr Eric JACQUES, professeur de chimie en STL SPCL et BTS chimiste au lycée Louis
VINCENT de Metz
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Schéma du cheminement intellectuel à suivre lors d’un défi
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