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CHAPITRE TROISIEME : NOTIONS OUBLIEES DANS LE PROGRAMME DE CHIMIE

III.1. Approche méthodologique
Dans cette partie, nous tentons de faire une analyse critique du programme national de chimie en 5ème et 6ème Chimie-Biologie. L’analyse du programme peut se faire en deux dimensions : une dimension épistémologique et une dimension didactique.
III.1.1. Analyse épistémologique
Elle examine les contenus du programme en termes des modèles, d’une part et des phénomènes, d’autre part, pour en expliquer les relations. Ici, nous devons considérer trois registres étroitement liés : le registre théorique, le registre de modèles et le registre empirique; le modèle agissant comme médiateur entre la théorie et la situation expérimentale (MANO, 2016). a. Le registre théorique Ce registre fournit tous les éléments théoriques en rapport avec les phénomènes à décrire et les événements (faits) à réaliser. Il présente les faits sous forme des canevas à suivre pour la réalisation des phénomènes prévus. b. Le registre empirique Le registre empirique est une description de la réalité, une restitution des phénomènes observés indiquant comment les événements s’enchaînent les uns aux autres. Il peut être divisé en deux : Au premier niveau, il est question d’événements faisant appel aux notions de liquide, solide et couleur qui ne sont pas spécifiques à la chimie. Par exemple, un barreau gris est placé dans un liquide bleu ; au bout d’un certain temps, on observe que ce barreau est recouvert d'un dépôt solide rougeâtre et que le liquide a changé de couleur pour devenir incolore. Au second niveau, il s’agit d’espèces chimiques ou substances chimiques pouvant permettre de faire un bilan qualitatif des espèces initialement présentes après le changement observé. Par exemple, un barreau de zinc est introduit dans une solution de sulfate de cuivre ; il se forme du cuivre et des ions cuivre disparaissent. Des exemples complémentaires permettent d’affirmer la présence d’une nouvelle espèce chimique, l’ion Zn2+. On peut faire un bilan qualitatif des espèces initialement présentes et celles présentes après le changement observé. Ce second niveau du registre empirique constitue la deuxième étape dans la représentation du monde. Il s’appuie sur des savoirs disponibles qui sont l’aboutissement des processus antérieurs de conceptualisation et d’abstraction inconsciemment projetés sur la réalité sans plus de questionnement sur leur origine et leur validité. Les utilisateurs oubliant qu’il s’agit d’une construction intellectuelle les utilisent comme si c’était la réalité. Le registre empirique est une description de la réalité, une restitution des phénomènes observés indiquant comment les événements s’enchaînent les uns aux autres.
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c. Registre des modèles Le modèle est une théorie développée pour expliquer quelques aspects du monde tels que les scientifiques l’expérimentent ou le comprennent. Il est considéré comme un schéma ou une structure provisoire qui correspond à un objet, un événement réel et qui a un pouvoir exploratoire. En ce sens, il correspond à la représentation de tout ce qui ne peut pas être mesuré ou testé directement. Il est l’un des aspects importants de développement de la connaissance en didactique des sciences et permet aux apprenants de construire leurs propres stratégies afin d’assimiler le nouveau savoir. Au modèle, on accorde trois fonctions principales : représenter, expliquer et prévoir des phénomènes. La fonction de représentation suppose des correspondances entre les objets théoriques et les objets du réel. La fonction d’explication quant à elle suppose expliquer les phénomènes observés en donnant une raison à l’enchainement des événements tel qu’il se présente. Et la fonction de prévoir consiste à élaborer les plans à suivre pour l’accomplissement d’un phénomène donné.
III.1.2. Analyse didactique
Elle étudie les délimitations que le programme fixe au contenu. Elle étudie aussi comment les intentions didactiques des auteurs du programme se traduisent dans le libellé du programme lui-même. Il s’agit d’examiner les différentes rubriques du programme : compétences pédagogiques de base, objectifs spécifiques, contenu des matières et indications méthodologiques.
a. Délimitations du programme
Le programme élaboré pour l’enseignement du cours de chimie a l’avantage d’être présenté de façon à donner une vue globale de l’objectif terminal de l’année, des compétences pédagogiques de base, des objectifs spécifiques, des contenus et des indications méthodologiques à suivre pour préparer des leçons et bien enseigner. Le contenu du programme national de chimie en 5ème et 6ème Biochimie nous amène à faire un aperçu sur ce que prévoit celui-ci surtout en matière des TP à réaliser pour chaque niveau (année scolaire) dans le souci de rendre actif et concret l’enseignement de la chimie. Etant un document capital dans l’enseignement, le programme national ne présente que des plans structurels à suivre pour l’enseignement du contenu prévu.
b. Intentions didactiques des auteurs
Sur le plan didactique, les intentions des auteurs du programme sont traduites par des objectifs principaux à atteindre soit à la fin du cycle secondaire, soit à la fin d’une année scolaire, soit à la fin de chaque chapitre ou de chaque leçon. Cette analyse nous amène ainsi à faire une observation sur les différentes finalités et différents objectifs fixés par les concepteurs de celui-ci afin de dégager les causes qui sont à la base de leur atteinte ou non.
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c. Documents d’accompagnement
Par documents d’accompagnement, on sous entend les différents ouvrages qui accompagnent l’exécution du programme national comme les manuels, les documents SERNAFOR et autres établis par le ministère. Dans ceux-ci, nous trouvons le détail sur les contenus prévus dans le programme national avec pour chaque point les grandes lignes à retenir. Les manuels d’accompagnement sont donc des outils nécessaires pour la mise au point du plan établit pour l’enseignement d’un cours donné, à l’occurrence, le cours de chimie qui fait objet dans ce travail. Etablis en fonction du programme national, ces documents contiennent des matières requises pour atteindre les objectifs fixés à la fin d’une séquence d’enseignement. Les documents d’accompagnement guident l’enseignant dans la sélection des sujets, l’organisation des les leçons, l’évaluation des activités et l’élaboration des tests. Pour relever les notions oubliées dans le programme de chimie en 5ème et 6ème Biochimie, nous nous sommes inspiré des prévisions des matières établies par les enseignants contactés et de leurs déclarations. Nous avons pour ce fait dressé des tableaux reprenant ces prévisions modifiées par l’insertion des notions relevées comme étant oubliées dans l’enseignement de la chimie dans les deux classes de 5ème et 6ème Biochimie.
III.2. Analyse proprement dite du programme de chimie
III.2.1. Résultats sur l’analyse du programme
Après cette analyse, nous avons constaté que le contenu du programme national de chimie en 5ème et 6ème Biochimie nous amène à faire un aperçu sur ce que prévoit celui-ci surtout en matière des TP à réaliser pour chaque niveau (année scolaire) dans le souci de rendre actif et concret l’enseignement de la chimie. En termes des contenus théoriques, le programme national de chimie présente en détail la matière à parcourir et qui est considérée comme adaptée au niveau des élèves des classes à notre choix dans ce travail. Ces contenus sont plus ou moins détaillés dans les manuels d’accompagnement à la portée des enseignants qui doivent à leur tour faire la sélection de ce qui sera nécessaire au développement intellectuel de l’apprenant. Cette théorie fournie sur base des intérêts des élèves et des attentes de la société permet aux enseignants de constituer un plan des travaux pratiques à réaliser. C’est-à-dire que les travaux pratiques sont prévues pour la concrétisation des diverses théories acquises par les élèves. En effet, les travaux pratiques constituent une partie à grande importance dans l’apprentissage de la chimie. Les travaux pratiques permettent donc aux apprenants d’observer des phénomènes et des faits pouvant les aider à comprendre une idée ou une explication scientifique. Dans l’apprentissage, le but fondamental des TP est d’aider les apprenants à construire un pont entre deux domaines de connaissance : le domaine des observables (monde réel) et le domaine des idées (monde abstrait) qu’ils vont prendre en considération dans leurs observations. (MANO M. 2016)
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Le parcours du programme national de chimie en 5ème et en 6ème nous permet de dire en effet que pour chaque classe, il y a des travaux pratiques qui sont prévus à faire soit dans la nature, soit en classe ou au laboratoire. Ces travaux peuvent aussi porter sur les expériences familières et facilement observables dans le milieu de l’élève; ce qui rendrait le cours attrayant et intéressant. Cet aspect pratique accordé au cours de chimie prouve qu’une école qui organise à son sein l’option Biochimie doit non seulement avoir les cadres qualifiées, mais aussi être dotée d’un équipement complet pour la réalisation des travaux pratiques sans lesquels la théorie apprise serait à peu près sans intérêt. Il s’observe à cet effet que les heures prévues pour les TP sont insuffisantes et que pour certains chapitres, rien n’est prévu à ce sujet. La réflexion à cet aspect reste la seule raison d’affirmer ou de nier l’atteinte des objectifs terminaux de ce cours en matière des TP pour chaque année scolaire. En lisant le programme national de chimie, nous trouvons que malgré ses limites, les concepteurs ont de façon et d’autres pensé au caractère expérimental de ce cours et ont ainsi prévu les séances des travaux pratiques pour mettre l’élève en contact avec le vécu de son milieu. La chimie doit pour ce fait être essentiellement pratique pour amener les élèves à observer, à manipuler et à agir. De nombreuses leçons expérimentales en 5ème, nous pouvons citer : L’identification des ions (anions et cations) par comparaison des couleurs et par observation des précipités, la détermination du pH des solutions aqueuses (± 14 leçons) pour amener les élèves à identifier et à décrire les acides et les bases à partir des indicateurs classiques (papiers indicateurs universels),… Pendant cette pratique, les élèves arrivent à différencier les solutions d’acides forts et des bases fortes, les solutions d’acides faibles et des bases faibles. De ce qui précède, nous pouvons donc dire que presque toute la partie portant sur la chimie analytique en 5ème année Biochimie est axée sur les travaux pratiques avec le principal but d’amener les élèves à manipuler le matériel du laboratoire et les réactifs. Nous constatons en effet que les manipulations deviennent nombreuses en 6ème et celles-ci sont complétées par des exercices, des observations et par des visites guidées dans les centres des recherches, dans les usines et les industries locales s’occupant de la production et de la transformation des diverses substances et composés chimiques. L’analyse épistémologique du programme national de chimie en 5ème et en 6ème Biochimie prouve que dans celui-ci, l’importance est accordée à la partie travaux pratiques, ce qui impliquerait le succès de l’enseignement du cours de chimie en cas d’observation, de respect et de réalisation de tout le ce qui est prévu.
Sur le plan didactique, les intentions des auteurs du programme sont traduites par des objectifs principaux à atteindre soit à la fin du cycle secondaire, soit à la fin d’une année scolaire, soit à
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la fin de chaque chapitre ou de chaque leçon. Cette analyse nous amène ainsi à faire une observation sur les différentes finalités et différents objectifs fixés par les concepteurs de celui-ci afin de dégager les causes qui sont à la base de leur atteinte ou non. D’une manière générale, la finalité de l’enseignement national en République Démocratique du Congo est de former harmonieusement l’homme congolais, citoyen responsable, utile à lui-même et à la société ; capable de promouvoir le développement du pays et la culture nationale. L’atteinte de cette finalité est le résultat d’une prise en compte des différents objectifs terminaux fixés pour chaque année scolaire et le respect strict dans la réalisation des travaux pratiques tels que prévu par le programme national. Ainsi donc l’objectif terminal d’intégration (O.I.T) du cycle secondaire en option Chimie-Biologie est de faire de l’élève finaliste capable de résoudre les « situations-problèmes » faisant intervenir les phénomènes chimiques et liés à la transformation profonde de la matière. (Programme national de Chimie, 2005) Parmi ces situations-problèmes, nous pouvons citer par exemple :
 Le réchauffement climatique, l’élève devra mettre sur pied certaines stratégies pour lutter contre le réchauffement climatique en interdisant certaines pratiques industrielles qui produisent des gaz à effet de serre. Il devra aussi organiser des petits séminaires de sensibilisation contre la déforestation en prônant le reboisement qui est l’une des pratiques palliatives.
 La gestion des déchets solides, l’élève finaliste tentera de fournir certaines théories sur les déchets solides en précisant leurs désavantages sur l’environnement. Ainsi, certaines stratégies pour leur gestion seront données par l’élève en tentant d’en produire des explications. Parmi ces stratégies, nous pouvons citer par exemple : la réduction, le recyclage et la réutilisation (3R).
 La gestion des déchets liquides, comme pour les déchets solides, l’élève finaliste tentera de donner les origines et les inconvénients des déchets liquides. Il devra essayer d’en apporter une solution interdisant leur production par les industries et en mettant sur pied leur mode de gestion.
 L’Acidité du sol à cause de la surabondance des gaz toxiques, ici, l’élève proposera d’autres moyens de production d’énergie par remplacement de ceux produisant des gaz toxiques destructeurs de la couche d’ozone ou à la base de la formation des pluies acides induisant l’acidité du sol.
 La Radiation des entités environnementales, l’élève finaliste donnera les principales causes de la radiation environnementale. Il proposera certaines pistes de solution comme l’arrêt des centrales nucléaires, la cessation d’exploitation des gisements à métaux lourds et autres éléments radioactifs et ainsi prévenir d’énormes explosions. Il devra aussi lutter contre l’usage des explosifs ayant des effets radioactifs persistants des générations en générations.
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 La production des nouvelles variétés alimentaires, l’élève fournira des idées sur les effets sanitaires des OGM qui dans certaines conditions, sont toxiques et néfastes à la santé humaine après un certain temps.
 La conservation industrielle des aliments, l’élève donnera certaines informations sur la constitution des emballages et boites de conserve et sur certaines écritures comme « Radoura » (=radié) trouvées sur certaines boites de conserve et qui sont vendus vendu un peu partout au monde.
 L’usage et la conservation des produits pharmaceutiques, l’élève devra fournir des informations sur les propriétés physico-chimiques de certains produits pharmaceutiques pour ainsi tenter d’en fixer les conditions d’usage et de conservation avant, pendant et après la mise en dépôt.
 L’utilisation des énergies nucléaires, ici, l’élève finaliste devra se servir des différentes notions de la chimie nucléaire, des exemples plus marquants sur les désastres et catastrophes causés par des centrales nucléaires dans différents pays du monde à fin d’amener la population à la lutte contre cette pratique. Ainsi, il devra proposer d’autres moyens de production d’énergie en remplacement d’énergie nucléaire.
 L’alcoolisme, l’élève devra donner les effets de la boisson fortement alcoolisée sur la santé humaine. Parmi ces effets, nous pouvons citer : l’amaigrissement, les troubles psychologiques, le vieillissement,…Ainsi, il pourra tenter de quantifier le taux d’alcool suivant les normes sanitaires. La chimie étant une science pour la vie, elle présente aussi des dangers pour les êtres et pour l’écosystème. Nous nous servirons de ces situations-problèmes pour la mise au point des conditions favorables à observer pour la bonne protection de l’environnement.
Nous connaissons avant tout que la science est faite de plusieurs connaissances qui nécessitent un enchainement logique pour le développement intellectuel. L’acquisition des connaissances doit suivre une chronologie bien fixe car, pédagogiquement parlant les notions précédentes doivent faciliter l’acquisition des nouvelles. Pour y parvenir, nous nous basons à ce qui est prévu par le programme comme aspect didactique. C’est ainsi qu’à l’issue de l’analyse épistémologique et didactique du programme national de chimie en 5ème et en 6ème, nous avons relevé les notions oubliées pour les deux classes dont il est question ici. En cinquième Biochimie
 La cinétique chimique,
 La thermodynamique chimique,
 L’utilisation des flèches-courbes
 La fonction p
En sixième Biochimie
 Le dosage potentiométrique,
 La détermination du pourcentage du caractère ionique d’une liaison chimique,
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 Le rendement du processus de transformations chimiques
III.2.2. Notions oubliées dans le programme de chimie en 5ème et 6ème Biochimie
Dans les tableaux suivants, X et P représentent respectivement les notions oubliées et les notions présentes dans le programme national. Tableau 4. Comparaison entre le contenu des prévisions des matières des enseignants et le programme national de chimie 1°) Classe de 5ème Chimie-Biologie
Tableau 4.a. 1ère partie : CHIMIE ANALYTIQUE
Contenu des prévisions des matières des enseignants
Programme national
NOTIONS DE CONCENTRATION
P
Définition d’une solution (soluté, solvant)
P
Différentes expressions de concentration
P
Préparation des solutions titrées
P
LA SECURITE AU LABORATOIRE
P
Présentation, schématisation et usage du matériel de laboratoire
P
Symboles des dangers des produits chimiques
P
LES SOLUTIONS
P
Les théories ioniques
P
Le coefficient d’ionisation (i)
P
La constante d’ionisation (ki)
P
La loi de la dilution d’Ostwald
P
L’ionisation et produit ionique de l’eau
P
La fonction p
X
LA CINETIQUE CHIMIQUE
X
LA THERMODYNAMIQUE CHIMIQUE
X
LES pH DES SOLUTIONS AQUEUSES
P
Les théories acide-base
P
Définitions et notion de couples équilibrés et cte de couple
P
Etude du pH
P
SOLUBILITE ET PRODUIT DE SOLUBILITE
P
Solubilité dans l’eau pure
P
Produit de solubilité
P
Expression de la solubilité en fonction du produit de solubilité
P
Influence d’un ion commun, prévision de précipitation
P
Influence d’un ion étranger et séparation d’ions par précipitation sélective
P
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Tableau 4.b. 2ème partie : CHIMIE MINERALE
Contenu des prévisions des matières des enseignants
Programme national
GENERALITES SUR LES METAUX
P
Quelques définitions
P
Propriété générales des métaux
P
Métaux vrais et métaux de transition
P
Travail des métaux
P
Les alliages (définition, sortes et propriétés).
P
LA METALLURGIE
P
Les principes métallurgiques
P
La sidérurgie
P
Métallurgie des métaux non ferreux
P
MONOGRAPHIE SUR LES METAUX
P
Aluminium, Cuivre, Cobalt Coltan, Zinc, Etain, Manganèse, Or, Argent
P
ETUDE DU DIAMANT
P
Structure, Propriétés, Exploitation
P
Importance économique et industrielle
P
TRAVAUX PRATIQUES
P
Analyse qualitative: Identification des cations, Identification des anions
P
Tableau 4.c. 3ème partie : CHIMIE ORGANIQUE
Contenu des prévisions des matières des enseignants
Programme national
INTRODUCTION AUX MECANISMES REACTIONNELS
P
Définition du mécanisme réactionnel
P
L’utilisation des flèches-courbes
X
Intermédiaire réactionnel
P
Scission de la liaison covalente
P
Réactifs en chimie organique
P
Effets électroniques
P
RAPPEL SUR LES GRANDS TYPES DES REACTIONS EN CHIMIE ORGANIQUE
P
Réactions de substitution, d’addition, d’élimination
P
Réactions de réarrangement
P
Réactions radicalaires
P
Autres types de réactions
P
REACTIONS DES HYDROCARBURES
P
Réactions des alcanes
P
Réactions des alcènes
P
Réactions des alcynes
P
REACTIONS DES GROUPEMENTS FONCTIONNELS
P
Réactions des alcools
P
Réactions des aldéhydes et cétones
P
Réactions acides et leurs dérivés
P
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Le tableau ci-dessus représente le contenu en matière prévu par les enseignants de chimie incluant les notions oubliées dans l’enseignement en 5ème Chimie-Biologie. Les notions sont groupées selon les différentes parties proposées par le programme national, dont: la Chimie Analytique, la Chimie Minérale et la Chimie organique. Ce tableau nous permet de classer les notions selon qu’elles figurent ou non dans le programme de chimie en 5ème Biochimie. Tableau 5. Comparaison entre le contenu des prévisions des matières des enseignants et le programme national de chimie 2°) Classe de 6ème Chimie-Biologie Tableau 5.a. 1ère partie : CHIMIE ANALYTIQUE QUANTITATIVE
Contenu des prévisions des matières des enseignants
Programme national
RAPPEL DES NOTIONS DE BASE
P
Expressions de concentration
P
Produit de solubilité
P
Calcul du pH des solutions (acides, bases, sels et tampon+exercices).
P
Préparation des solutions titrées
P
Lois des gaz parfaits
P
GENERALITES SUR L’ANALYSE QUANTITAVE
P
Matériels utilisés en volumétrie
P
Gravimétrie
P
Méthodes physico-chimiques
P
Rappel sur les chiffres significatifs
P
ACIDI-ALCALIMETRIE
P
Les courbes de neutralisation (exercices)
P
Calcul du saut de pH
P
Indicateurs de pH
P
Dosages acido-alcalimétriques (Exercices et travaux pratiques)
P
Erreurs de titrage dues aux indicateurs colorés
P
OXYDO-REDUCTIMETRIE
P
Généralités sur les nombres d’oxydation, couples ox/red et équilibration des équations redox.
P
Manganimétrie, Iodométrie et Iodimétrie, Biochromatométrie, Bromatométrie
P
ARGENTIMETRIE
P
Principes, Différentes méthodes de dosage
P
GRAVIMETRIE : Principe et différents dosages
P
ELECTROCHIMIE
P
Rappel sur l’électrolyse
P
Piles électrochimiques : pile Daniel
P
Electrode à hydrogène normal
P
F.e.m des piles aux conditions standard et prévision du sens des réactions
P
Equation de Nernst et pile aux conditions quelconques
P
Facteurs intervenant sur le potentiel redox
P
Dosage potentiométrique : principe et exercices
X
Constante d’équilibre des réactions redox
P
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Piles usuelles : volta, déclenché, accumulateurs
P
Le rendement du processus de transformation chimique
X
Tableau 5.b. 2ème partie : CHIMIE GENERALE
Contenu des prévisions des matières des enseignants
Programme national
ETUDE DE L’ATOME
P
Généralités, Constituants de l’atome
P
Evolution des modèles atomiques
P
Spectres atomiques et modèles de Bohr pour l’hydrogène
P
Atome en mécanique ondulatoire
P
Notions d’orbitales et nombres quantiques
P
Structure électronique : Représentation et règles de remplissage des orbitales
P
Activation et hybridation simple
P
Classification périodique des éléments
P
LIAISONS CHIMIQUES
P
Généralités et Liaison covalente
P
Liaison ionique
P
Détermination du pourcentage du caractère ionique d’une liaison chimique
X
Géométrie des molécules
P
Autres types de liaisons: liaison métallique et liaisons intermoléculaires
P
CINETIQUE CHIMIQUE
P
Généralités, équilibre chimique, vitesse de réaction, loi d’action de masses
P
Facteurs intervenant sur les équilibres, catalyse et catalyseurs
P
CHIMIE NUCLEAIRE
P
Généralités : constituants du noyau
P
Radioactivité
P
Transformation du noyau
P
Loi de la désintégration radioactive
P
Energie nucléaire et son utilisation : fusion et fission nucléaires
P
Quelques techniques utilisées en chimie nucléaire
P
Tableau 5.c. 3ème partie : CHIMIE APPLIQUEE
Contenu des prévisions des matières des enseignants
Programme national
SYNTHESES MINERALES POSSIBLES
P
Industrie pour la construction : fabrication de la chaux vive, fabrication du ciment
P
Purification de l’eau, industrie des textiles
P
Applications métallurgiques
P
Application de l’électrolyse
P
SYNTHESES ORGANIQUES POSSIBLES
P
Fermentation alcoolique
P
Fermentation du jus sucré et distillation
P
Exposition des techniques de fabrication de la bière
P
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Comme observé pour la classe de 5ème, le tableau ci-dessus représente le contenu des matières prévues par les enseignants de chimie incluant les notions oubliées dans l’enseignement en 6ème Chimie-Biologie. Les notions sont groupées selon les différentes parties proposées par le programme national, à savoir: Chimie Analytique quantitative, Chimie Générale et Chimie Appliquée. Chimie Analytique. Ce tableau nous permet de classer les notions selon qu’elles figurent ou non dans le programme de chimie en 6ème Biochimie.

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