Quel sens de l'expérimental scolaire ?

Expliciter les fonctions des activités expérimentales : une nécessité

Dans les discours des enseignants et dans les textes administratifs et institutionnels, les pratiques expérimentales sont valorisées, avec des justifications qui mêlent visées de scientificité, finalités éducatives et pédagogiques. Loin de faire apparaître une tension et une articulation, les arguments développent plutôt une vision, éloignée de toute dia-lectique, de continuité entre empirie et raison : il suffirait de "faire pour comprendre". En outre, alors que les finalités éducatives d'un rapport expérimental au vivant dépendent des conceptions sur l'éducation (texte 16), celles-ci, bien que pouvant être divergentes, ne sont pas toujours explicitées.

Mais les élèves peuvent aller dans une salle équipée en travaux pratiques, pour de multiples tâches : soit pour exécuter des consignes, soit pour faire des recherches. Les T.P. ont des fonctions très différentes : ils sont nécessaires pour les apprentissages de techniques, ils permettent l'investigation ou l'illustration, mais ils sont avant tout im-portants pour permettre de pratiquer une véritable résolution de problème, et ne pas la faire uniquement en simulation "papier-crayon". Chaque niveau d'enseignement a ses formes de pratiques. Ainsi au niveau des lycéens, on peut parfois simuler une activité expérimentale, pour les plus jeunes, on essaye de la pratiquer.

Évolution de ces fonctions et évolution du curriculum en Grande-Bretagne

Dans l'enquête réalisée en Grande-Bretagne, Nott (1996)58 estime que les activités en laboratoire scolaire ont 2 fonctions principales : la création et la re-création de savoir scientifique et de méthodes scientifiques. Ces différentes fonctions de TP ont créé des tensions dans la communauté des enseignants scientifiques : débat pour ou contre l'heuristique, pour ou contre les manuels, pour ou contre les examens...

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NOTT M. (1996). When the black box springs open : practical work in schools and the nature of science.

Nott, proposant une évolution historique de ces fonctions, argumente que les vues actuelles des professeurs sur la nature des sciences et des TP est le résultat d'une longue histoire. Ainsi, dans l'enquête effectuée par Kerr en 1963, il était demandé à 700 enseignants de ranger les 10 visées possibles des TP scientifiques. Mais, constate Nott, aucune des 10 propositions n'utilisait les mots "découverte" ou "investigation". Elle n'incluait pas non plus l'idée de faire des "sciences réelles" ou de "devenir un scientifique de l'époque", idée qui semble émerger plus tard dans la décennie. Le travail de Kerr a été suivi par le projet Nuffield (1960-1970), qui aida à établir l'inductivisme dans les sciences scolaires. Plus tard, dans les années 70 et une grande partie de 80, constate encore Nott, le balancement vers "des sciences en cours" prit place, et mina la position d'observation de faits scientifiques et d'illustration de lois et de théories. La borne finale arriva avec l'arrivée du Curriculum National, en Angleterre et en Pays de Galles, en 1989. Comme je l'ai présenté par ailleurs, l'introduction de ce module scientifique Scientific Investigation, spécialement dédié à l'investigation et avec une procédure stricte de validation, a été fortement discutée (Duggan et Gott, 1995 ; Jenkins, 1995a, 1995b)59. Le cadre promu dans ce module est celui d'un modèle d'activité scientifique inductiviste de contrôle de variables, et il recouvre les 3 plages de :

• prévision et émission des hypothèses,

• observation, mesures et manipulation de variables, • interprétation et évaluation de la preuve scientifique.

Ce cadre est dommageable, commente Nott, car il exclut de larges aires de sciences validées qui ne contrôlent pas des variables comme l'écologie, l'astronomie, et la géo-logie. Depuis 1994, le curriculum scientifique utilise le nouvel intitulé d'Exploration of Science, il remplace "variables" par "facteurs", et il envisage une structure moins rigide d'évaluation. Par ailleurs, l'introduction de ce module peut tendre à évacuer tout l'expérimental des champs disciplinaires et ne le réserver que pour le domaine SCI. Quelle signification ? Quelle référence ? Quelle manifestation ?

Nous pouvons, en empruntant à M. Fabre (1999)60 les trois dimensions d'analyse de l'activité scolaire, relative à la signification, à la référence et à la manifestation, interroger les pratiques expérimentales.

• Du point de vue de la signification, le recours scolaire à l'expérimental est-il épistémologiquement fondé ? Loin d'une conception uniquement empiriste, une

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DUGGAN, S., GOTT, R. (1995). The place of investigations in practical work in the UK National Curriculum for Science. I.J.S.E., 17, n°2 :137-147.

JENKINS, E. (1995a). Central policy and teacher response ? Scientific investigation in the national curriculum of England and Wales. I.J.S.E., 17, n°4 : 471-480.

JENKINS, E. (1995b). When is a policy not a policy ? School-based assessment of practical science at 16 +.

I.J.S.E., 17, n°5 : 555-563.

SCI a été introduit en 1989, avec l'arrivée d'un curriculum national pour la science en Angleterre et en Pays de

Galles. Dans ce curriculum national, l'évaluation finale des élèves, à seize ans, a quatre composantes de même importance : chimie, physique, biologie et investigation pratique. En 1994, le curriculum a été révisé. Le nouvel intitulé du cadre d'investigation ouvert est Exploration of Science.

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visée du recours à l'expérimental se trouve dans la constitution d'un référent empirique (Martinand, 1986) pour la construction de concepts ou de modèles. • Du point de vue de la référence : quel rapport les activités expérimentales

entre-tiennent-elles avec le monde hors de l'école ? Les pratiques expérimentales en sciences de la vie sont souvent présentées, dans la littérature didactique et pédago-gique, comme une reconstruction des pratiques scientifiques de biologistes. Par contre, lorsque des pratiques sociales industrieuses ou familiales sont sollicitées, elles apparaissent, le plus souvent, comme simple illustration que comme base d'investigation. On constate ainsi une polarisation sur des pratiques scientifiques idéalisées dans les références.

• Du point de vue de la manifestation : ces activités sont-elles susceptibles d'avoir une action formatrice sur l'élève ? Les pratiques expérimentales sont souvent présentées, avec une argumentation psychologique et pédagogique, comme une réponse à la nécessité d'activités de l'élève pour les apprentissages. Elles apparais-sent ainsi comme un recours possible, pour favoriser le développement de péda-gogie ne se voulant pas "transmissive" ou "frontale" (Giordan, 1999)61. Mais, ces pratiques sont également valorisées pour les compétences méthodologiques et techniques dont elles sont supposées être le support de formation. Supposition, car les évaluations et les validations ne prennent que très rarement, voire nullement, en compte ces dimensions d'apprentissage.

Fabre argumente de la nécessité, pour assurer une cohérence de la formation et des activités scolaires, d'exercer une solide vigilance, afin d'éviter de perdre l'une de ces trois dimensions. Remarquons que ces trois dimensions, proposées pour l'analyse, pourraient être confrontées aux trois axes avancés par J. Lebeaume (1999), dans une perspective non d'analyse mais de construction d'activités scolaires cohérentes avec le curriculum : la tâche, la visée, et la référence. Dimensions d'analyse et axes de propo-sition pour l'intervention seront tous deux utiles pour penser le développement et le renouvellement de curriculum, comme nous le reprendrons plus loin.

Finalement quelles fonctions assigner aux pratiques expérimentales ? Quelles formes peuvent prendre ces activités ? Il convient de :

• préciser les visées dans les apprentissages scientifiques, les finalités éducatives à moyen terme et les missions de telles pratiques au niveau d'un curriculum, d'une part ;

• d'interroger les formes scolaires et non scolaires d'un rapport expérimental au vivant, d'autre part.

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