LES GRANDES INNOVATIONS SCIENTIFIQUES ET TECHNOLOGIQUES

Emilie Ginièsprofesseure au collège-lycée François-Villon

(XIVe arr.)

Marie-Pierre Jolly professeure au collège-

lycée Montaigne ( VIe arr.)

Jean-Luc Kharitonnoffprofesseur au collège

Léon-Gambetta (XXe arr.)

1. Commentaire et explicitation du programme

LES GRANDES INNOVATIONS SCIENTIFIQUES ET TECHNOLOGIQUES

Un siècle de transformations scientifiques, technologiques,

économiques et socialesProposition de découpage en heures

pour l’ensemble de la partie I :15 % du temps, soit 6 heures environ

Thème 1 – Les grandes innovations scientifiques et technologiques 2 heures

Thème 2 – L’évolution du système de production et ses conséquences sociales 3 heures

Evaluation 1 heure

I. UN SIECLE DE TRANSFORMATIONS SCIENTIFIQUES, TECHNOLOGIQUES, ECONOMIQUES ET SOCIALES

(environ 15% du temps consacré à l’histoire) Thème 1 - LES GRANDES INNOVATIONS SCIENTIFIQUES ET TECHNOLOGIQUES.

CONNAISSANCES Des innovations scientifiques et technologiques majeures depuis 1914.

DEMARCHES L’étude est conduite à partir de l’exemple de la médecine pour faire apparaître l’accélération des transformations scientifiques et technologiques.

CAPACITES Décrire l’évolution d’un aspect de la médecine et expliquer son impact sur les sociétés.

Partir

de

l’exemple

de

la

MÉDECINE

Décrire l’évolution d’un aspect

de la médecine et

expliquer son impact

sur les sociétés

Faire apparaître l’accélération

des transformations

scientifiques et

technologiques depuis 1914

Récapitulatif des idées-clés Accélération et progression spectaculaires des découvertes au XXe siècle, notamment après la Seconde Guerre mondiale, avec des effets dans tous les secteurs de l’activité humaine et sur la société

Large diffusion des innovations : une nouvelle place de la science et des techniques dans la société en lien avec la consommation de masse

Modification du rapport à la science due à cette diffusion et à l’amélioration de l’accès au savoir

Coûts de plus en plus conséquents pris en charge par des acteurs multiples, privés et publics

Coût justifié par l’utilité sociale de la recherche.

L’histoire de la médecine au XXe siècle et en particulier de l’imagerie médicale, reflète cette évolution.

Problématique :

Grâce à l’utilisation de techniques de plus en plus complexes, l’évolution de l’imagerie médicale permet un diagnostic plus sûr, un meilleur soin et a de multiples impacts sur la société.

En quoi cette évolution et ses conséquences reflètent-elles les grandes innovations scientifiques et technologiques depuis 1914 ?

Notions :- Accélération et diffusion des découvertes- Progrès scientifique- « Mieux-être »- Consommation de masse- Financement de la science

Vocabulaire : imagerie médicale, radiologie, innovation, technologie

Éléments de bibliographie et de sitographie

 

Sous la direction de D. Sicard et G. Vigarello, Aux origines de la médecine, Fayard, Paris, 2011 Béatrice Compagnon, Anne Thévenin, Chronologie du XXe siècle, Hatier, coll. « Initial », Paris, 1997 Claude Chastel, Une petite histoire de la médecine, Ellipses, coll. « L’esprit des sciences », Paris, 2004 Site internet de Siemens, www.siemens.com, consulté en novembre 2011 Site du Musée belge de la radiologie de l’hôpital militaire Reine-Astrid, http://www.radiology-museum.be/French/Main.asp, consulté en novembre 2011

2. Proposition de mise en œuvre

Contextualisation

I. L’accélération

des découvertes en imagerie

médicale

II. Les impacts de l’accélération des découvertes

en imagerie médicale sur les

sociétés

III. Les grandes mutations

scientifiques et technologiques

depuis 1914 et leur impact sur les

sociétés

Sujet d’étude en amont Mise en perspective

1, 5 heure 0,5 heure

Dossier documentaire pour l’étude en appui

Exemples

Démarche

DEMARCHESL’étude est conduite à partir de l’exemple de la médecine pour faire apparaître l’accélération des transformations scientifiques et technologiques.CAPACITESDécrire l’évolution d’un aspect de la médecine et expliquer son impact sur les sociétés.

I. L’accélération des découvertes en imagerie médicale

I. L’accélération des découvertes en imagerie médicale

Objectifs de contenu : - L’accélération des innovations et l’apparition de nouvelles techniques d’imagerie médicale tout au long du XXe siècle permet de meilleurs diagnostics.

Un siècle d’innovations dans l’imagerie médicale

1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000

18951re radiographie18961er serviced’imagerie médicale

déb. années 19501ers appareils d’échographies 1971

1er scanner1977

1er IRM

1982Système d’archivage etde transmission d’images

19921res images du

cerveauen fonctionnement

20011re opération par télémédecine

Mesurer le temps écoulé entre les innovations pour mettre en évidence l’accélération.

Introduction des rayons X Introduction des ultrasons Introduction de l’informatique Introduction de la résonance magnétique nucléaire

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fb/X-ray_by_Wilhelm_R%C3%B6ntgen_of_Albert_von_K%C3%B6lliker%27s_hand_-_18960123-02.jpg

Une des premières radiographies de W. Röntgen, 23 janvier 1896

http://pages14-18.mesdiscussions.net/pages1418/Forum-Pages-d-Histoire-service-sante-1914-1918/equipement-radiologique-complementaires-sujet_326_1.htm

Le Miroir, 3 septembre 1916

http://www.ob-ultrasound.net/history1.html

Le « somascope » de D. HowryMagazine Life, 1954

http://www.radiology-museum.be/English/Collection/AdvRecordInfo.asp?Record=O-602

Philips Sono Diagnost R, 1978

Premier scanner en Europe continentale (EMI CT), département de radiologie de l’hôpital de Charleroi, Belgique, 1975

Musée belge de radiologie, http://www.radiology-museum.be/Pdf/Article_0006.pdf

http://www.fonar.com/news/100511.htm

L’ « Indomitable », 1re machine IRM de R. Damadian, 1977

http://www.unige.ch/presse/static/BBL/

IRM du cerveau (Siemens) à l’Université de Genève

Une opération à distance

« En septembre, une femme âgée de 68 ans est opérée de la vésicule biliaire. L’ablation est effectuée grâce à un robot piloté à distance. Le chirurgien opère à New York à partir de la console. La malade elle est à Strasbourg. Là un chirurgien introduit dans son abdomen un endoscope contenant un bras robotique prolongé par des instruments chirurgicaux. Cette opération prend 16 minutes. En 115 millisecondes, le robot transmet à New York les données recueillies. (…) Les connexions sont établies à travers un mode de transfert asynchrone (ATM) mis au point par France Telecom, grâce à un réseau garantissant une haute priorité des transmissions. La malade quitte l’hôpital en parfaite santé au bout de 48 heures.

Sous la direction de D. Sicard et G. Vigarello, Aux origines de la médecine, Fayard 2011

PROPOSITION DE TRACE ECRITE :

I. L’accélération des découvertes en imagerie médicale :

Les innovations en imagerie médicale s'accélèrent dans la seconde moitié du XXe siècle : l'utilisation d’abord isolée puis combinée de découvertes et de techniques nouvelles (rayon X, ultrasons, RMN, informatique) auparavant développées dans d'autres secteurs, comme l'armée, permet d'améliorer les diagnostics médicaux.

DEMARCHESL’étude est conduite à partir de l’exemple de la médecine pour faire apparaître l’accélération des transformations scientifiques et technologiques.CAPACITESDécrire l’évolution d’un aspect de la médecine et expliquer son impact sur les sociétés.

II. Les impacts de l’accélération des découvertes en imagerie médicale sur les sociétés

II. Les impacts de l’accélération des découvertes en imagerie médicale sur les sociétés Objectifs de contenu : - L’augmentation exponentielle en imagerie médicale- Les facteurs de cette augmentation- Les conséquences sociales et financières- Les acteurs concernés

L’impact de la médecine sur les sociétés

SCHEMA SAGITTALET SYSTEMIQUE

Présenter l’affiche Expliquer l’importance des rayons X dans le diagnostic et le dépistage

Affiche de l’Institut national de la santé,Etats-Unis, vers 1935US National Library of Medicine

http://www.nlm.nih.gov/exhibition/visualculture/infectious08.html

Qu’apporte l’imagerie à la médecine ?

MIEUX « VOIR » RECUL DES MALADIES

AF

FIC

HE

Visualisation de l’activité pédagogique

Estimation de l’évolution de la consommation française en imagerie médicale dans le secteur privé

Indice 100 en 1951Sources : Documentation française, CREDOC, CREDES, IRDES-Eco-Santé© Jean-Luc Kharitonnoff, groupe collège, académie de Paris

GRAPHIQUE Quelle est l’évolution

générale de la consommation en

imagerie médicale ?AUGMENTATION

Qu’apporte l’imagerie à la médecine ?

MIEUX « VOIR » RECUL DES MALADIES

AF

FIC

HE

Visualisation de l’activité pédagogique

TEXTE 1

« L’accroissement de la population et l’allongement de l’espérance de vie constituent les éléments clés de l’augmentation des besoins en matière de santé. (…)Depuis la mise au point des premiers tubes à rayons X, Siemens Healthcare* n’a eu cesse en matière d’innovation d’optimiser la qualité d’image pour diagnostiquer de façon toujours plus précise et plus tôt. Toutes les modalités de l’imagerie bénéficient de cette obsession pour un dépistage précoce dans un souci de réduction de la dose, du confort des patients et des soignants à des coûts moindres. »*Siemens Healthacre : la branche santé du groupe Siemens

Site internet de Siemens, www.siemens.com, consulté en novembre 2011.

 Quels facteurs démographiques peuvent expliquer l’augmentation du nombre d’images médicales consommées ?

Quelles motivations incitent le groupe Siemens à innover dans le domaine de l’imagerie médicale ?

GRAPHIQUE Quelle est l’évolution

générale de la consommation en

imagerie médicale ?AUGMENTATION

Quels facteurs démographiques peuvent expliquer l’augmentation du nombre d’images médicales consommées ? CROISSANCE DÉMOGRAPHIQUE ALLONGEMENT DE L’ESPÉRANCE

DE VIETEXTE 1

Quelles motivations incitent le groupe Siemens à innover dans le domaine de l’imagerie médicale ? VALIDATION DU DIAGNOSTIC PAR

L'ACTE MÉDICAL RADIOLOGIQUE

TECHNIQUES MEILLEURES ET PLUS CONFORTABLES

TEXTE 1

Qu’apporte l’imagerie à la médecine ?

MIEUX « VOIR » RECUL DES MALADIES

AF

FIC

HE

GRAPHIQUE Quelle est l’évolution

générale de la consommation en

imagerie médicale ?AUGMENTATION

Quels facteurs démographiques peuvent expliquer l’augmentation du nombre d’images médicales consommées ? CROISSANCE DÉMOGRAPHIQUE ALLONGEMENT DE L’ESPÉRANCE

DE VIE

Quel « dispositif » élargit considérablement l’accès aux soins en France ? 1945 : LA SÉCURITÉ SOCIALE

+ besoin par le patient d’un diagnostic prouvé par la technique FOI EN LA SCIENCE

TEXTE 1

PAROLE DU PROFESSEUR

Quelles motivations incitent le groupe Siemens à innover dans le domaine de l’imagerie médicale ? VALIDATION DU DIAGNOSTIC PAR

L'ACTE MÉDICAL RADIOLOGIQUE

TECHNIQUES MEILLEURES ET PLUS CONFORTABLES

TEXTE 1

Qu’apporte l’imagerie à la médecine ?

MIEUX « VOIR » RECUL DES MALADIES

AF

FIC

HE

AUGMENTATIONDE LA

CONSOMMATION EN

IMAGERIE MÉDICALE

TEXTE 1- CROISSANCE DÉMOGRAPHIQUE- ALLONGEMENT DE L’ESPÉRANCE DE VIE

1945 : LA SÉCURITÉ

SOCIALE LA FOI EN LA

SCIENCE

TEXTE 1 - VALIDATION DU DIAGNOSTIC PAR L'ACTE MÉDICAL RADIOLOGIQUE.- TECHNIQUES MEILLEURES ET PLUS CONFORTABLES

L’impact de la médecine sur les sociétés

AFFICHE- DEPISTAGE

RADIOLOGIQUE - RECUL DES

MALADIES

TEXTE 2 :

« La médecine scientifico-technique coûte cher. On assiste depuis 30 ans à une captation de la médecine par les seuls outils techniques, accompagné par un mépris croissant de l’acte intellectuel du médecin.(…) Les innovations ne sont pas gratuites : toute la difficulté consiste à identifier parmi les innovations les plus coûteuses, celles qui produisent un bénéfice sanitaire suffisamment important pour avoir la vocation à être prise en charge par la collectivité. Il s’agit pour chaque nouvelle technologie médicale, pour chaque médicament, de s’assurer que son bénéfice net pour la population est plus élevé que son coût. Si l’on ne généralise pas une telle évaluation, il est illusoire de penser que les innovations utiles pourront être disponibles pour tous. »

Sous la direction de D. Sicard et G. Vigarello, Aux origines de la médecine, Fayard 2011

A quelle double contrainte les innovations médicales sont-elles confrontées aujourd’hui? Est-ce le cas pour le groupe Siemens ( texte 1) ?

En quoi, le recours croissant à la  technologie peut-il générer desrisques ? 

Parole du professeur : comment peut-on expliquer la hausse de la consommation en imagerie médicale ?

AUGMENTATIONDE LA

CONSOMMATION EN

IMAGERIE MÉDICALE

CROISSANCE DÉMOGRAPHIQUEALLONGEMENT DE L’ESPÉRANCE DE VIE

1945 : LA SÉCURITÉ

SOCIALE

LA FOI EN LA SCIENCE

VALIDATION DU DIAGNOSTIC

PAR L'ACTE MÉDICAL 

RADIOLOGIQUE

TECHNIQUES MEILLEURES ET

MOINS PENIBLES 

TEXTES 1 et 2

A quelle double contrainte les innovations médicales en matière d’imagerie par exemple sont-elles confrontées ? CONTRAINTE

SANITAIRE ET FINANCIERE

MIEUX VOIRRECUL DES MALADIES

TEXTE 3

Et si bientôt on pouvait lire dans votre tête ?

Système complexe et fascinant, le cerveau humain… Les avancées en imagerie médicale laissent présager des perspectives extraordinaires dans le domaine de la compréhension du cerveau en activité et de ses pathologies. Dans ce domaine, Siemens s’associe à l’Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (ICM) et équipe d’IRM à hauts, voire très hauts champs magnétiques, le futur plateau technique de l’institut à Paris, en plein cœur de la Pitié-Salpêtrière.

Site internet de Siemens http://www.siemens.com/Consulté en novembre 2011

A quels partenaires publics le groupe Siemens s’associe-t-il ? Pourquoi un partenariat public-privé est-il indispensable ?

AUGMENTATIONDE LA

CONSOMMATION EN

IMAGERIE MÉDICALE

CROISSANCE DÉMOGRAPHIQUEALLONGEMENT DE L’ESPÉRANCE DE VIE

1945 : LA SÉCURITÉ

SOCIALE

LA FOI EN LA SCIENCE

VALIDATION DU DIAGNOSTIC

PAR L'ACTE MÉDICAL 

RADIOLOGIQUE

TECHNIQUES MEILLEURES ET

PLUS CONFORTABLES  

TEXTES 1 et 2

A quelle double contrainte les innovations médicales en matière d’imagerie par exemple sont-elles confrontées ? CONTRAINTE

SANITAIRE ET FINANCIERE

Quels acteurs pèsent sur le choix des innovations médicales ? Les pouvoirs publics : Etat,

hôpitaux ... Le corps médical Les grands groupes

industriels : Siemens ...Partenariat public-privé incontournable

TEXTES 1,2 et 3

+ PAROLE DU

PROFESSEUR TEXTE 2 + PAROLE

DU PROFESSEUR

MIEUX VOIRRECUL DES MALADIES

AUGMENTATIONDE LA

CONSOMMATION EN

IMAGERIE MÉDICALE

CROISSANCE DÉMOGRAPHIQUEALLONGEMENT DE L’ESPÉRANCE DE VIE

1945 : LA SÉCURITÉ

SOCIALE

LA FOI EN LA SCIENCE

VALIDATION DU DIAGNOSTIC

PAR L'ACTE MÉDICAL 

RADIOLOGIQUE

TECHNIQUES MEILLEURES  ET

PLUS CONFORTABLES

TEXTES 1 et 2

A quelle double contrainte les innovations médicales en matière d’imagerie par exemple sont-elles confrontées ? CONTRAINTE

SANITAIRE ET FINANCIERE

Quels acteurs pèsent sur le choix des innovations médicales ? Les pouvoirs publics : Etat,

hôpitaux ... Le corps médical Les grands groupes

industriels : Siemens ...Partenariat public-privé incontournable

TEXTES 1,2 et 3

+ PAROLE DU

PROFESSEUR

De nouvelles relations patients-médecin ?

TEXTE 2 + PAROLE

DU PROFESSEUR

MIEUX VOIRRECUL DES MALADIES

AUGMENTATIONDE LA

CONSOMMATION EN

IMAGERIE MÉDICALE

TEXTE 1- CROISSANCE DÉMOGRAPHIQUE- ALLONGEMENT DE L’ESPÉRANCE DE VIE

LA SÉCURITÉ SOCIALE (en France

1945)LA FOI EN LA

SCIENCE

TEXTE 1 - VALIDATION DU DIAGNOSTIC PAR L'ACTE MÉDICAL RADIOLOGIQUE.- TECHNIQUES MEILLEURES ET PLUS CONFORTABLES

TEXTES 1 et 2- DES ENJEUX ET

DES EFFETS SANITAIRES

- DES ENJEUX FINANCIERS

TEXTES 1 , 2 et 3 DES ACTEURS

MULTIPLESET

PARTENAIRES

TEXTE 2 - UN NOUVEAU

RAPPORT AU SAVOIR MÉDICAL

ET À SON DÉTENTEUR

- BESOIN D’ÊTRE RASSURE PAR

L’IMAGE

L’impact de la médecine sur les sociétés

AFFICHE- DEPISTAGE

RADIOLOGIQUE - RECUL DES

MALADIES

Au cours du XXe s., l’innovation dans l’imagerie médicale contribue à rendre la médecine plus efficace. Elle répond à la fois à des besoins quantitatifs (croissance de la population et vieillissement) et qualitatifs (diagnostic plus sûr pour le patient). 

Elle modifie la relation patient-médecin : d'une part, la  technologie désacralise le médecin, longtemps considéré comme seul détenteur du savoir, d'autre part le corps médical la stimule sous la pression des patients. 

L'enjeu est aussi financier : le coût de la recherche étant considérable, seules sont diffusées les innovations rentables pour la collectivité et les firmes qui les financent. 

CAPACITESDécrire l’évolution d’un aspect de la médecine et expliquer son impact sur les sociétés.

III. Les grandes mutations scientifiques et technologiques depuis 1914 et leur impact sur les sociétés

CONNAISSANCESLes grandes innovations scientifiques et technologiques majeures depuis 1914.

III. Les grandes mutations scientifiques et technologiques depuis 1914 et leur impact sur les sociétés

Objectifs de contenu :

- Accélération des découvertes et progression du savoir - Lien avec l’histoire- La diffusion des technologies et son impact social- Les acteurs concernés

1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Innovations majeuresdans le transport ferroviaire à grande vitesse

1964 : 1ère ligne à grande vitesse inaugurée au Japon; 160 km/h de moyenne.

1981 : T.G.V. Sud-Est vitesse commerciale : 260 km/h. le record du monde de vitesse ferroviaire : 380 km/h

1996 : Mise en service des 1ers T.G.V. duplex (40% de places supplémentaires ) Vitesse commerciale : 320 km/h

2007 : TGV Est : vitesse commerciale 320 km/h nouveau record de vitesse : 574.8 km/h

1989 : record mondial de vitesse: 482 km/h. 1990 : nouveau record : 515 km/h

1932 : Schienenzeppelin(Berlin) 231km/h

1903 : Automotrice Siemens (Berlin); 213km/h

1955 : BB 9004 SNCF 331km/h

Records expérimentaux

Ligne commerciale régulière

1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Innovations majeures dans le domaine informatique

1946 : ENIAC, 1er ordinateur complètement électronique

1952 : IBM produit son 1er ordinateur pour la défense américaine.1955 : IBM lance son 1er ordinateur commercial

1977 : Apple II écran couleur

A retenir : à revoir Utilisation plus facile, plus rapideL’innovation qui reste couteuse

1982 : 1er ordinateur portable

1998 : 1er ordinateur conçu par des designers

2010 : 1ère tablette électronique

1976 : l'un des tout 1ers premiers micro-ordinateur individuels.

1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

A 380 Long courrier , le plus gros transporteur de passagers (525 -853 )Rayon d’action : 15 400 kms vitesse : 900 km/h

CONCORDE 1er vol commercial d’un avion de ligne supersonique. 100 passagers Rayon d’action : 6200 km Vitesse : deux 2 fois la vitesse du son (Paris- New-York : 3H30 contre 7H30)

Boeing 787 : long courrier le plus économe en carburant210-330 passagersRayon d’action : 14 200 à 15 200 km vitesse : 900 km/h

Boeing 737 : court et moyen-courrier. l'avion de ligne le plus vendu au monde. 1ère génération : 90-135 passagers Rayon d’action 3 450 km Vitesse de croisière 780 km /hDernière génération 180-200 passagers Rayon d’action : 6 230 km

A320 : consommer 50 % de kérosène en moins que le Boeing 737; 150 passagers. Rayon d’action : 5 400 km

1976

1967

2009

2007

1988

FARMAN : Paris-Londres 12 passagers 120km/h

1919 1936

DC3 : 21 à 32 passagers 133 km/h

PROPOSITION DE TRACE ECRITE :

Au XXe siècle, l’accélération des découvertes scientifiques a permis la progression du savoir et de la technologie en médecine, astrophysique, communications, traitement des données, etc.Elle est en lien avec des événements historiques : les périodes de guerres sont par exemple propices aux avancées ou accélérations dans l’aviation, la conquête spatiale, la physique nucléaire. Dans les pays développés, la plus large diffusion des innovations et les nouvelles formes de communication ont modifié le rapport au savoir et à son détenteur. Les innovations doivent répondre à un besoin de consommation de masse et être rentables pour les acteurs multiples, publics et privés, qui les financent et les décident.

- avoir des connaissances et des repères relevant du temps : les grands traits de l’histoire sociale et économique de la France et de l’Europe et de la culture civique : place et rôle de l’État en France – Mondialisation – Développement durable- situer dans le temps des découvertes scientifiques ou techniques- mobiliser ses connaissances pour donner du sens à l’actualité- lire et employer différents langages : textes – graphiques – images - être capable de porter un regard critique sur un fait, un document- manifester sa curiosité pour l’actualité- repérer les informations dans un texte à partir des éléments explicites et des éléments implicites nécessaires- dégager, par écrit ou oralement, l’essentiel d’un texte lu- manifester, par des moyens divers, sa compréhension de textes variés- rédiger un texte bref, cohérent et ponctué, en réponse à une question ou à partir de consignes données- formuler clairement un propos simple - exploiter des données statistiques- mobiliser ses connaissances pour comprendre des questions liées à l’environnement et au développement durable

Capacités et méthodes mises en œuvre