Dans cette ressource "Pasteur - Germes & vaccins", les élèves partent sur les traces de Louis Pasteur, pionnier dans l'étude et l'identification des germes, ainsi que dans le développement des premiers vaccins. Au travers d'une approche historique et interdisciplinaire, les élèves acquièrent des notions en lien avec la santé, les méthodes de lutte contre les maladies infectieuses et le fonctionnement du système immunitaire. Leur attention est également portée sur la construction du savoir scientifique et la différence entre "opinion" et "connaissance". Cette ressource pédagogique s'appuie sur un corpus documentaire riche, nourrissant des activités originales sous la forme de jeux d'enquête, de modélisation expérimentale et de débats.

Louis Pasteur est l’un des plus célèbres savants français. Son nom reste, aujourd’hui encore, immanquablement associé aux concepts de germes et de vaccins. Deux siècles nous séparent de la naissance du chimiste et microbiologiste. Pourtant, ses découvertes continuent d’impacter nos sociétés : les germes responsables des maladies infectieuses et les vaccins qui permettent de lutter contre ces maladies font régulièrement l’actualité et animent des débats de société complexes. Il est important de donner aux élèves des clés pour participer à ces débats, c’est-à-dire leur apporter :

une compréhension éclairée des objets et des phénomènes scientifiques en question, au-delà des représentations que nous en avons ;
une compréhension du rôle et de la nature de la démarche scientifique, et un éclairage sur la différence entre opinion et connaissance.

Enseigner les notions ayant trait aux germes et aux vaccins est une tâche délicate. Ceci est notamment dû au fait que ces thématiques s’ancrent dans une actualité vive et qu’elles touchent des sujets sensibles comme notre santé, nos modes de vie et nos économies. Utiliser l’histoire des sciences peut être un moyen pour l’enseignant de parvenir à aborder ces sujets en s’appuyant sur des contextes riches, mais plus neutres pour les élèves. C’est le défi de ce projet « Pasteur – Germes & vaccins ».

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Séquence 1 : Maladies infectieuses et contamination

Résumé et objectifs : Déterminer les causes et les facteurs de risque d’une maladie est une étape indispensable pour envisager des méthodes de lutte. Dans un premier temps, les élèves étudient deux textes datant du XIXe siècle, portant sur la question de l’origine des épidémies de choléra qui sévissent à l’époque et des remèdes contre cette maladie. C’est l’occasion pour l’enseignant d’aborder la distinction entre opinion et connaissance. Dans un second temps, les élèves se plongent dans une enquête scientifique pour déterminer l’origine réelle des épidémies de choléra. Les élèves découvrent l’importance de la démarche scientifique pour obtenir des faits objectifs et rigoureux. Dans un dernier temps, les élèves entrevoient la diversité des modalités de transmission des maladies infectieuses à l’aide d’un jeu de cartes.

Durée : 2h15

Activité 1 : Des rumeurs aux profiteurs

Déroulé et modalités : Les élèves étudient deux textes du XIXe siècle : un extrait d’un roman de Victor Hugo et un texte humoristique paru dans un journal satirique. À leur façon, tous deux évoquent une maladie terrible : le choléra. Les élèves réfléchissent sur la manière dont une société se comporte face à l’incertitude et en l’absence de connaissance scientifique établie.

Activité 2 : La carte qui a changé le monde

Déroulé et modalités : Les élèves se mettent dans la peau de celui que l’on considère comme le père de l’épidémiologie : John Snow. En pleine épidémie de choléra, à Londres, Snow a su retrouver l’origine des contaminations. Aux élèves de mener l’enquête, à la manière de Snow… à l’aide d’un jeu de cartes.

Activité 3 : Une diversité de modes de contamination

Déroulé et modalités : Les élèves réalisent un jeu de catégorisation des différentes maladies infectieuses pour illustrer la diversité des modes de contamination.

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Séquence 2 : Maladies infectieuses et microorganismes

Résumé et objectifs : Cette séquence aborde le rôle des microorganismes dans la transmission et le déclenchement des maladies infectieuses. Démontrer expérimentalement la responsabilité d’agents microscopiques dans ces maladies a été un véritable défi scientifique au XIXe siècle. Il fallait en effet passer du constat de corrélation à la preuve d’un lien de cause à effet. Ceci n’a finalement été rendu possible que par la mise en œuvre de protocoles expérimentaux rigoureux. Toute cette connaissance a ensuite été mise à profit pour découvrir les agents responsables d’une grande diversité de maladies, et entrevoir des moyens de lutte contre eux.

Durée : 4h30 à 5h30

Activité 1 : L’observation d’un bacille

Déroulé et modalités : Les élèves réalisent des observations microscopiques de bactéries lactiques. Ils en reconnaissent la structure cellulaire et appréhendent leur taille.

Activité 2 : Les microbes responsables ?

Déroulé et modalités : L’activité présente différents chercheurs avançant des thèses contradictoires sur l’origine des maladies infectieuses. C’est un processus normal dans la construction d’une théorie scientifique. Le visionnage d’un film est possible pour illustrer la naissance de la rivalité entre Pasteur et Koch, dans ce contexte d’incertitude scientifique et sur fond de conflit franco-germanique.

Activité 3 : L’expérience de la discorde

Déroulé et modalités : Les élèves réalisent une modélisation de l’expérience de dilutions successives réalisée par Pasteur pour démontrer le rôle des bactéries dans le déclenchement des maladies infectieuses.

Activité 4 : Les héritiers du duel

Déroulé et modalités : Les élèves découvrent une mallette contenant différents documents qui évoquent un même personnage. Ils doivent croiser les informations pour découvrir l’identité de cette figure historique (Alexandre Yersin) et son oeuvre scientifique majeure.

Activité 5 : La biodiversité des microbes

Déroulé et modalités : L’enseignant propose aux élèves deux courtes activités : la première est une activité de tri des agents pathogènes pour mettre en évidence des grandes catégories de microbes. La seconde est un jeu d’association entre les maladies et les méthodes de lutte. C’est l’occasion pour l’enseignant de résumer l’importance pratique des connaissances produites par Pasteur et Koch dans le domaine de la microbiologie.

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Séquence 3 : Maladies infectieuses et vaccins

Résumé et objectifs : Cette séquence porte sur le principe de la vaccination, un concept contre-intuitif. Nous aborderons trois exemples historiques : la variole, le choléra des poules et la rage. Chacun de ces exemples permettra de renforcer les notions scientifiques présentées. Ils donneront aussi à voir aux élèves la manière dont la science avance : progressivement, par à-coups, grâce à une lente mais rigoureuse accumulation de preuves.
Le cas de la rage illustre aussi le moment où la médecine s’est confrontée à une nouvelle catégorie de pathogènes alors impossibles à observer, car de très petite taille : les virus. C’est l’occasion de mener un travail sur la proportionnalité, les unités de mesure et les différentes échelles d’organisation du monde.

Durée : 4h

Activité 1 : La première vaccination

Déroulé et modalités : Les élèves vont prendre connaissance de différentes études de cas menées par Edward Jenner, le père de la vaccination. En comparant les histoires de ces personnages, ils découvriront le principe de la vaccination.

Activité 2 : Le premier vaccin

Déroulé et modalités : À l’aide d’un livret, les élèves retracent quelques grandes étapes de la découverte du premier vaccin. Ils comprendront que la démarche scientifique est une entreprise longue, complexe et faite de tâtonnements.

Activité 3 : Un ennemi de taille, la rage

Déroulé et modalités : Les élèves réalisent des calculs de proportionnalité pour représenter à l’échelle une coupe transversale de cheveu, une bactérie… et un virus. L’occasion de travailler sur la mesure et les unités.

Activité 4 : Le poids des images

Déroulé et modalités : Les élèves associent deux images célèbres, associées à la glorieuse découverte de Pasteur. L’occasion d’aborder la représentation du scientifique au XIXe siècle et, plus généralement, de mener un travail autour de l’information véhiculée par les images.

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Séquence 4 : Maladies infectieuses et immunité

Résumé et objectifs : Cette séquence porte sur les réponses immunitaires et leurs liens avec la vaccination. C’est l’occasion de travailler en profondeur les notions de cellules et de molécules, souvent confondues par les élèves. Nous reviendrons sur l’importance clé de la vaccination pour nos sociétés : des maladies dont on a oublié jusqu’au nom semaient la mort il y a un siècle à peine. Différentes observations et expériences historiques seront analysées au cours d’une enquête scientifique, puis dans le cadre d’une préparation à un débat scientifique.

Durée : 3h20

Activité 1 : Des maladies oubliées

Déroulé et modalités : Les élèves vont prendre conscience qu’ils sont vaccinés contre plusieurs maladies infectieuses dangereuses, mais dont on a collectivement oublié l’existence et même le nom (dans nos pays européens), grâce aux progrès de la médecine. Pour ce faire, l’enseignant amène les élèves à consulter leur carnet de santé, puis à analyser un texte sur la diphtérie.

Activité 2 : Un Cluedo médical

Déroulé et modalités : Les élèves découvrent au travers d’un jeu d’enquêtes la démarche scientifique expérimentale qui a révélé le mode d’action d’une maladie infectieuse grave : la diphtérie.

Activité 3 : L’affrontement final

Déroulé et modalités : Les élèves révisent et approfondissent une notion fondamentale : la distinction entre cellules et molécules. Ils découvrent, sous la forme d’un débat argumenté, les deux théories de l’immunité qui se sont longtemps affrontées avant d’être réconciliées : la théorie moléculaire et la théorie cellulaire. Cela préparera la compréhension d’une présentation générale du fonctionnement du système immunitaire.

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