Cq chimie. - (Détbobes bes travaux ^^ laboratoire
Les i)lus petites "liiyli schools" possèdent un laboratoire •de chimie où les élèves peuvent accomplir le minimum de travail personnel de laboratoire jugé nécessaire {)Our la vie, •ou prescrit i)ar les examens d'entrée des collèges. La chimie vei'bale d'auditoire, quelque talent que mette le professeur à faii'e des ex[)ériences, n'est guère populaire aux Etats-Unis. Dans aucun cas, nous n'avons trouvé d'école qui se contente ■de pareil enseignement ; l'enseignement verbal des sciences d'obsei'vation jure avec la mentalité américaine et ne contiendrait pas les élèves pendant une seule séance. On ne trouve guère, comme chez nous, des auditoires de sciences pouvant réunir des centaines d'élèves devant un ameublement savamment machiné, alimenté de gaz, d'électricité, d'eau, d'aii' sous pression et de vide ; on n'}- voit [)as le })rofesseur agissant au nom des élèves et leur communiquant de première ou de seconde main les connaissances ({u'il éUiyr; ■de fragiles expériences. Le pivot des études est pour toutes les sciences expérimentales et spécialement pour la chimie. Je laboratoire où l'élève pense et agit (tig. 134).
Nous en avons vu de luxueux et de fort modestes ; •dans tous, les élèves ont chacun une place particulière aux tables de mani[)ulation. Des jeunes gens de quatorze-quinze <ans y sont placés en tète-â-tète avec les phénomènes qu'ils produisent, qu'ils étudient dans leurs aspects et qu'ils mènent jusqu'à des conclusions qui tixent une vérité nouvelle ; les
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laits ainsi établis i)ai' (mix sont encoro leur proijriété personnelle ; ils s'ancrent dans Icnr espiit, étant, de i)ar leur effort personnel, la vérité indiscutaltle, iri'érutable.
Les collèges prescrivent comme condition d'enti'ée, la production du carnet de laboratoire de physique et de chimie comme preuve ({uo l'élève a n'alis»' un nombre minimum de manipulations. C^es cahiers de notes sont très insti'uctifs quant aux systèmes suivis.
Dans les travaux de lalioratoirc, des difféi'ences fondamentales existent entre les écoles en ce qui concerne le temi)S consacré aux travaux, le caractère et le mode d'enregistrement des expériences, l'habitude de réflexion des élèves, les expériences quantitatives, etc.
Le rapport du »Committec of Ten- a contribué beaucoup à l'unification des horaires. Pour la chimie, le Comité a fixé la durée annuelle des travaux de laboratoire à 108 heures au moins, divisées en deux périodes hebdomadaires d'une heure et demie pour la manipulation et à une heure de leçons d'auditoire appuyées d'expériences faites par le professeur.
Ces prescriptions sont loin d'être suivies partout ; les "high scliools" se guident surtout d'après les exigences des collèges scientifiques et techniques. Dans l'Etat de New-York ces collèges exigent des élèves la preuve qu'ils ont, par exemple, fait au moins quarante expériences complètes de laboratoire. En fait, la plupart des écoles donnent de quatre-vingt à cent heures de chimie divisées en périodes de une heure et demie, temps jugé nécessaire pour monter les appareils, pour achever le travail avec réflexion, écrire sommairement les notes des observations faites, démonter et replacer les appareils. On n'y perd pas de vue que la chimie de laboratoire doit donner des habitudes de travail tranquille et persévérant, qu'en allant trop vite, on pousse à la superficialité et qu'on fait croire que la chimie consiste à mélanger des matières, à provoquer des jeux de coloration et une explosion.
Beaucoup d'écoles ne prévoient pas des leçons d'auditoire, vu l'impopularité de ce genre de leçons qui sont rendues superflues, par l'abondance des manipulations de laboratoire. Celles qui organisent les cours théoriques ne dépassent pas
vingt-cinq leçons de trois quarts d'heure ; la plupart d'entre elles prescrivent des leçons de récitation où l'élève, après avoir étudié la théorie des produits examinés, vient la développer devant le professeur en présence de ses camarades. Trois leçons de trois quarts d'heure de récitation faites d'après des syllahus ou des manuels d'études est , le temps normalement consacré à l'étude orale de la chimie.
L'habitude de l'effort personnel, du débrouille-toi, du "help yourself", qui est le résultat le plus tangible de tout l'enseignement américain, rend très élégantes les méthodes d'enseignement des sciences d'observation.
Le problème expérimental à résoudre se trouve dans le «text-book- ou est remis aux élèves sous forme de syllabus. Voici le texte de quelques-uns de ces documents que nous avons relevés à la «Mac Kinley Manual training higli school" à Chicago. Ils sont assez explicites pour ne pas nécessiter de commentaires. Lors de notre visite les élèves en étaient à la troisième expérience portant comme sujet : Les modifications physiques et chimiques du cuivre. Ils trouvaient dans leur syllabus les directions suivantes :
1. Examiner un morceau de cuivre. En le chautî'ant dans une éprouvette d'essai, observez-vous quelques modifications apparentes ? Se dissout-il dans l'eau ? Quelles autres propriétés possède le cuivre ?
2. Placez un petit fragment de cuivre dans une éprouvette contenant de l'acide azotique concentré. Notez avec soin les phénomènes qui se produisent. Lorsque l'action de l'acide nitrique cesse, versez le liquide dans une petite coupe en porcelaine, évaporez-le dans la coupe en la plaçant sur une toile métalliifue au-desssus du bec Bunsen ; chauffez doucement et gardez-vous surtout de chauffer fortement au moment où la dessication commence.
■ 3. Après refroidissement, faites sur la substance qui s'est déposée, les mêmes essais que vous avez faits sur le cuivre, suivant les prescriptions du 1°.
4. Si vous évaporez trois-quatre gouttes d'acide nitrique dans une éprouvette, obtenez-vous le même résidu que vous avez trouvé en évaporant le cuivre et l'acide nitrique ?
En comparant 3" et l'' et, en prenant en considération 4°,
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tirez vos conclusions et défendez-les avec assurance en vous appuyant sur votre certitude expérimentale.
Armés de ces dii-ections, les élèves poursuivent leurs essais et, malgré cfu'ils n'en soient (pi'à leur troisième séance de lal)oratoire, nous ne remarquons aucune hésitation, aucune maladresse notoire, aucune rupture de matériel ; tous arrivent à étayer leurs conclusions d'un ensemble de faits, avec une logique surprenante de la part de jeunes gens de quatorze- (juiiize ans.
(ÀMix qui sont plus particulièrement entraînés aux manipulations, avancent sur leurs condisciples sans troubler en rien la marche des cours et sans soulever des problèmes d'organisation ; la méthode individuelle d'expérimentation est d'une s(Miplesse remarquable et exalte les initiatives individuelles.
Tandis que la pluj)ai-t des élèves poursuivent posément la troisième expérience, nous avisons un gardon, aux yeux éveillés et aux mains hal)iles. surveillant, avec une intensité de regard frappant, une poudre dans une éprouvette de 15 centimètres de long, fixée dans un support; il la chauffe légèrement à la flamme Bunsen. A notre demande, il nous explique, qu'il a gagné une avance d'une expérience sur ses voisins, (pi'il chaufle de l'oxyde mercurique dans le but de provoquer une modilication à ses propriétés chimiques. Tout heureux, il nous montre le mercure qui apparaît ; il présente à l'ouvertui-e du tube une allumette ayant une pointe en ignition, qui s'enflamme, et, après avoir récapitulé la série des phénomènes observés, il en fait l'annotation sommaire dans son carnet. Son expérience est terminée.
Dans le syllalnis, qui lui a servi de guide, nous lisons :
Phéno))îl'/tcs chimiques :
"1. Après avoir examiné l'oxyde mercurique, placez-en "une couche d'un centimètre et demi d'é])aisseur dans un "tube de 15 centimètres de long et de 8 millimètres de "diamètre. Nettoyez-le extérieurement et constatez s'il apparaît «quelque substance ncuivelle sur les parois intérieures. Essaj'ez «si un éclat de bois en ignition, placé à l'ouverture de "l'éprouvette s'enflamme vivement."
"2. Chantiez l'oxyde dans le tube et, en chaulîant, faites '•les mêmes observations. Les résultats de votre observation ''diffèrent-ils du 1° ?••
Suivant le système basé sur l'activité personnelle et sur l'esprit d'exécution, les élèves étudient le prog-ramme complet du cours de chimie, dont les matières sont reliées en un tout scientifique dans les cours théoriques.
Le nombre et l'importance des expériences sont variables, comme d'ailleurs le nombre d'heures que l'horaire accorde à cette branche. Les manipulations suivantes constituent un minimum que chaque élève doit réaliser au cours de ses études :