Activité d`histoire des sciences sur le développement du modèle

Activité d'histoire des sciences sur le développement du modèle atomique 1
Activité d'histoire des sciences sur le
développement du modèle atomique
Module 1 : Propriétés et structure
Objectif terminal 4 : Le modèle atomique
Jeu de rôle conçu par Cathy Delisle et Michel Dumont
Université Laval
Hiver 1999
Description de l’activité
Cette activité de synthèse prend la forme d’un jeu de rôle qui se déroule sur une période de cours. Les
personnages joués sont Démocrite, Aristote, John Dalton, Joseph John Thomson, Ernest Rutherford et
Niels Bohr. Chaque équipe représente un de ces personnages et chaque membre tient un rôle distinct,
soit celui de présentateur, d’acteur ou de dessinateur.
La présente activité a été conçue pour un groupe de 25 élèves. Il est cependant possible d’introduire
des personnages supplémentaires au jeu de rôle. Par exemple, vous pourriez choisir de laisser parler
James Chadwick de la découverte du neutron, Max Planck de la théorie des quanta, Henri Becquerel de
la découverte de la radioactivité, etc. Bien que ces personnages n’aient pas élaboré de modèle
atomique, leurs travaux ont permis à Rutherford et à Bohr de construire le leur.
Une dernière possibilité est de discuter du modèle atomique actuel, selon lequel les protons et les
neutrons sont formés de quarks.
Déroulement
Les présentateurs exposent le contexte dans lequel ont évolué les acteurs, qui, pour leur part,
décrivent leurs apports au modèle atomique. Enfin, les dessinateurs sont responsables de reproduire au
tableau le dessin du modèle élaboré. Suite à l’exposé de l’acteur de l’équipe, le dessinateur doit
expliquer brièvement les éléments de son dessin. Pour rendre l’activité plus amusante, vous pouvez
suggérer aux élèves de concevoir un costume pour l’acteur de leur équipe.
Équipement nécessaire
♦ tableau avec craie ou crayon
♦ costumes (si désirés)
Note
Dans les pages qui suivent, vous trouverez des textes déjà préparés pour chacun des rôles à jouer. Si
vous préférez plutôt laisser les élèves préparer les leurs, ils peuvent consulter les biographies de
chercheurs qui se trouvent sur le site Internet OPUS à cette adresse :
http://www.fsg.ulaval.ca/opus/scphys4/complements/matiere.shtml.
© Chaire CRSNG/Alcan pour les femmes en sciences et génie au Québec
Vous avez le droit de reproduire et de distribuer ce document à des fins strictement éducatives.
Il ne doit cependant pas être intégré à un recueil de textes ou d’exercices ou utilisé à des fins lucratives.

Démocrite
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Démocrite (v. 460-v. 370 av. J.-C.)
Présentateur 1
Démocrite est un philosophe grec qui a vécu 400 ans avant Jésus-Christ.
Démocrite a été influencé par son maître, Leucippe, qui, dit-on, est le fondateur de la théorie
atomiste. Leucippe a été le premier à dire que « tout est composé de particules insécables, qui
matériellement sont toutes semblables. » Selon Leucippe, les atomes se distinguent entre eux par la
figure, la situation et l'agencement d'un composé.
Démocrite est parti de la théorie atomiste pour établir le système du matérialisme. Il établit donc une
théorie de la discontinuité de la matière.
Présentateur 2
Selon lui :
1. L'âme est constituée d'atomes subtils, tout comme les choses qui nous entourent.
2. Il ne croit pas en la théorie de la création, pour lui cette idée est contradictoire car rien ne naît
de rien.
3. Tout ce qui existe est constitué d'atomes et de vide. Rien n'existe en dehors de l'atome et du
vide.
4. Les atomes sont en nombre infini, emportés vers le bas dans un mouvement de chute.
5. Et la rencontre des atomes produit des tourbillons dont certains deviendront des mondes
éphémères.
Un autre philosophe grec du temps de Démocrite, Épicure, a précisé que l'atome était invisible et que
c'était l'atome qui constituait l'élément commun à la physique et à la psychologie.
Laissons maintenant la parole à Démocrite.
Acteur
Bonjour chers collègues de l'Académie,
Moi, Démocrite, je suis venu vous présenter ma théorie atomiste, théorie de la matière discontinue.
Selon moi, la matière est constituée de vide. Elle est faite de particules séparées, tout comme le sable
qui est composé de grains. Ainsi, la matière est constituée de particules, c'est-à-dire d'unités infiniment
petites qui ne peuvent pas être divisées.
L'arrangement et la disposition des atomes peuvent différer dans la matière. Ces différents
arrangements expliquent les différentes caractéristiques d'une substance par rapport à une autre.
Prenez par exemple l'or et le bois. Ces deux substances possèdent des caractéristiques différentes, mais

Démocrite
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sont composées d'atomes identiques. Cependant, l'or est plus lourd que le bois, parce que les atomes de
l'or sont plus rapprochés que les atomes du bois. L'or est donc une matière plus dense que le bois.
Selon moi, il y a une limite au nombre de fois qu'un objet peut-être divisé sans que sa substance ne soit
modifiée. Cette particule indivisible de base, je lui ai donné le nom d'atome.
Voilà mes amis, ce que je pense de l'infiniment petit. Constatez comme ma théorie sur la discontinuité
de la matière est si bien pensée et réfléchie.

Aristote
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Aristote (384-322 av. J.-C.)
Présentateur 1
Aristote a vécu un peu après Démocrite soit en 350 avant J-C. Il était un philosophe influent à son
époque et il n'acceptait pas le modèle de la discontinuité proposé par Démocrite.
Selon lui, le vide ne peut pas exister. Il croyait en la théorie de la continuité. À cette époque, en
Grèce, il y a confrontation entre les idées d'Aristote et celles de Démocrite. Pour Aristote, dans la
matière, l'essence n'existe qu'en puissance et elle parvient à la réalité que par la forme. Ainsi, selon lui,
la matière a une forme qui est l'âme.
Aristote croyait que le premier moteur de la matière était Dieu. Cependant, il affirmait que Dieu
n'intervenait jamais dans le cours du monde, c'est-à-dire qu'il n'exerçait aucune influence.
Présentateur 2
Il est important de noter que Démocrite, Aristote et leurs collègues n'étaient pas des scientifiques, mais
plutôt des philosophes. Les concepts qu'ils élaboraient étaient le fruit d'une réflexion plutôt que d'une
expérimentation. Il faudra attendre prêt de 2000 ans avant qu'on ne dépasse le stade de la réflexion
pour passer aux stades de l'observation et de l'expérimentation. Pendant ces deux millénaires nous
avons cru à la théorie de la continuité d'Aristote, puisque ce dernier avait été plus influent que
Démocrite à l'époque de l'Antiquité grecque. Au Moyen-Âge, il était même interdit de croire en la
théorie de la discontinuité, car on risquait d'être excommunié de l'Église catholique.
Écoutons maintenant notre ami Aristote, l'homme qui a influencé la pensée de la majorité des hommes
pendant près de 2000 ans.
Acteur
Il y a un certain Démocrite qui a essayé de répandre une théorie de la discontinuité de la matière.
Selon moi, les propos qu'il avance sont faux. On ne peut pas supposer que la matière est composée
d'atomes libres aux arrangements multiples. Admettre cette hypothèse, c'est admettre la possibilité
d'un vide entre les atomes. Serait-ce possible que les êtres humains soient constitués de vide? Puisque
nous nous voyons les uns les autres, nous pouvons constater facilement que nous sommes pleins. Il est
impossible que la matière soit discontinue.
Selon moi, la matière est continue, c'est-à-dire que n'importe quelle substance rempli complètement,
et je dis bien complètement l'espace qu'elle occupe. Je suis persuadé que le vide n'existe pas. De plus,
après plusieurs discussions avec mes amis philosophes, nous ne pouvons accepter le modèle de la
discontinuité, puisque ce dernier suggère que l'esprit humain est un agencement déterminé de
particules. Admettre que l'esprit humain est un agencement donné de particules, c'est admettre que

Aristote
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notre esprit ne pense pas. Et moi, je pense, donc l'agencement des particules composant mon esprit
serait modifié, si l'on se fie à cette théorie de la discontinuité de la matière. La théorie de Démocrite
est parsemée de failles, puisqu'elle n'explique en rien la constitution de nos esprits.
Merci de votre écoute attentive et ne vous laissez plus berner par de faux philosophes.