A. GIORDAN, J.-L. MARTINAND et D. RAICHVARG, Actes JIES XXV, 2003
MAIS COMMENT TIENNENT-ILS EN L'AIR ?
Emmanuel CHANUT (Ass. 1, 2, 3, sciences, Bayard-Presse) Marima HVASS-FAIVRE D'ARCIER (Ass. 1, 2, 3, sciences)
MOTS-CLÉS : SCIENCE AU QUOTIDIEN – DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE –
PHÉNOMÉNOLOGIE – EFFET VENTURI – GROUPES HÉTÉROGÈNES
RÉSUMÉ : Les groupes sont hétérogènes de fait : certains connaissent une notion, d'autres pas. Au cours des Fols après-midi, 1, 2, 3, sciences propose à un public de "savants" et d'"ignorants" de construire pas à pas et ensemble une notion ou une généralisation, à partir d'observations et d'expériences, mais sans énoncés "tout faits". Ensuite, l'interprétation de phénomènes familiers valide ces conclusions. Elle teste dans le même temps l'efficacité de la démarche. Notre souci est aussi que le plaisir soit au rendez-vous pour chacun, quelque soit son savoir ou son ignorance.
ABSTRACT : One can expect groups to be heterogeneous by nature : some know what it is about, others don't. During its meetings, 1, 2, 3, sciences proposes observations and experiments to a public comprising knowers and ignorants, so that they can build up a concept or a generalisation without using any ready-made notion. Then, interpretation of familiar phenomenon using these conclusions, allows validation. It also tests the efficiency of the process. On top of it, fun should be there for every participant, whatever his knowledge or his ignorance.
1. IGNORANCES ET QUESTIONNEMENTS À L'ASSOCIATION 1, 2, 3, SCIENCES
L'association 1, 2, 3, sciences rassemble des adultes d'horizons très variés, autour de l'idée d'une science familière, présente autour de nous, dans nos vies de tous les jours. Dès sa création, elle a relevé le défi d'intéresser "savants" ou "ignorants" à ses activités, et que chacun y trouve du plaisir. Aux Fols après-midi, par exemple, nous acceptons l'"état provisoire d'ignorance". Sur le thème annoncé nous nous retrouvons, ceux qui "ont la réponse" comme ceux qui ne l'ont pas. Et nous nous sommes déjà demandé ce qui était assez fort pour justifier de rester ensemble deux ou trois heures (selon les séances), sur nos temps de loisir, même quand il fait beau dehors ! Sans doute, justement le jeu entre nos savoirs et nos ignorances.
Ainsi deux situations se présentent : si je sais, qu'est-ce que je sais au juste, comment vais-je m'en servir ? Qu'est-ce que j'en dis si je refuse l'aide des notions toutes faites, des "gros mots" ? Comment ce que je sais m'aide à trouver la réponse ou une réponse à la question posée ? Et les autres, que savent-ils sur le sujet ? Comment le voient-ils ? S'ils ne savent pas, comment vont-ils construire ce nouveau savoir à partir des manipulations réalisées en commun ? Si je ne sais pas, pas de souci ! Il n'y a aucun pré-requis, ni jugement. Parler, écouter, permet aux animateurs (accompagnateurs ?) d'"aller" là où en est le groupe, ou certains de ses membres. Je ne suis pas le seul, je ne suis pas seul pour chercher. Comment ce que je dis va être interprété, utilisé par les autres ? Comment cela met-il en évidence, ce qui finalement n'était que partiellement compris ? Dans tous les cas, dans ce groupe la parole circule, la remarque de l'un stimule l'imagination de l'autre… Le plaisir vient d'observer les arguments échangés, de les valider ou pas, d'être étonnés, de réagir à l'inattendu. Puis de participer à la construction collective de la notion, de la généralisation, la conclusion locale provisoire (CLP) sans laquelle il n'y a pas de démarche scientifique. Elle est à la fois celle du groupe et celle de chacun, tant il est vrai qu'on apprend pour soi-même, avec le groupe. Pour vérifier la CLP et pour qu'elle soit utile, on doit pouvoir la réinvestir en toute autonomie et de façon pertinente dans d'autres situations. Cela devient possible quand on a pris part à son élaboration et quand on a réfléchi aux conditions qui ont permis de l'énoncer. Cette réussite est stimulante, elle donne envie de se poser d'autres questions, auxquelles on peut trouver des réponses, avec la même démarche puisqu'on a vu son efficacité ! D'autant plus qu'on a pu observer les processus mentaux des autres. En effet, en absence de tout enjeu, si ce n'est celui de trouver, les participants réfléchissent à voix haute et suggèrent des pistes nouvelles, souvent inattendues.
2. L'ATELIER : "MAIS COMMENT TIENNENT-ILS EN L'AIR ?
2.1 Le dispositif proposé
Pour l'atelier aux Journées de Chamonix, nous avions choisi de partir de cette question suffisamment stimulante qui avait de bonnes chances d'"accrocher" des adultes participants. De plus, nous pouvions imaginer qu'il y aurait dans l'assistance des personnes qui connaîtraient l'Effet Venturi, d'autres qui sauraient en quoi consiste la portance des ailes, mais aussi des personnes n'ayant aucune idée de la réponse et néanmoins intriguées. Ces "savants" et ces "ignorants" constitueraient le public hétérogène idéal.
Après une courte introduction sur l'association, ses objectifs et son fonctionnement, l'objectif de la séance était rappelé : construire collectivement la réponse, sans notions "toutes faites", en remarquant comment fonctionnaient nos savoirs et nos ignorances.
Puis, nous avons présenté les expériences qui pourraient aider à comprendre le phénomène et les paramètres qu'il met en jeu.
1- Il faut écarter deux feuilles de papier verticales tenues parallèlement en soufflant le long des feuilles : en fait, si on souffle entre elles, elles se rapprochent inévitablement.
2- Une plaque légère, traversée par une paille dans laquelle on souffle et un petit carré en plastique rigide, adapté à la taille de la plaque : quand on souffle, le carré de plastique, bien que libre de tomber, reste collé à la plaque.
3- Un sèche-cheveux qui souffle sur une balle de polystyrène : au lieu de s'échapper, elle reste dans le flux d'air quels que soient les mouvements qu'on imprime au sèche-cheveux (dans certaines limites !).
4- Un entonnoir dans lequel on souffle, en tenant sa grande ouverture vers le bas : au lieu de tomber, la balle légère reste collée dans le creux de l'entonnoir.
5- Un morceau de bouteille en plastique rigide et cylindrique. Il est attaché à la table d'un côté avec du ruban adhésif. L'autre côte est libre. On fait souffler un sèche-cheveux tangentiellement à la table : au lieu de s'aplatir, la partie non collée se soulève. 2.2 L'expérimentation
Les participants saisissent l'occasion de manipuler avec enthousiasme. Il règne une activité de ruche dans la salle où plusieurs groupes se forment. Très rapidement "ceux qui - visiblement - savent" ont compris pourquoi nous n'"expliquions" pas, ils se piquent au jeu, stimulent et font rebondir le questionnement des autres. Ceux-ci osent manipuler et dire. On fait beaucoup d'essais, on invente, on détourne, on modifie les expériences proposées. L'expérience N°5 en particulier, suscite des protocoles variés pour arriver à déterminer si l'air du sèche-cheveux passe ou non au-dessous du plastique pour le soulever.
Le petit carré de l'expérience N°2 intrigue beaucoup : on fait et refait l'expérience pour se convaincre qu'effectivement le carré tient quand on souffle, et non pas seulement quand on aspire, (ce qui paraîtrait plus simple à comprendre).
Chaque groupe suit sa problématique, essaie de répondre à son questionnement avec les manipulations proposées ou inventées.
2.3 Interprétation : vers la Conclusion Locale Provisoire
Puis vient le moment où nous essayons de mettre en commun les trouvailles des uns, les observations et les questions des autres. Nous faisons des schémas au tableau, où nous essayons de représenter de façon systématique ce qu'il s'est passé dans les différentes expériences. Dans tous les cas il y a un mouvement d'air : nous décidons de représenter ce courant d'air avec une flèche de couleur. Certains voudraient parler de pression, mais cette notion ne fait pas l'unanimité car tout le monde ne la conçoit pas, nous parlons donc d'"action", de "forces" qui entraînent un mouvement ; en effet, dans les différentes expériences, les objets semblent "attirés". Nous notons ce déplacement ou cette "force" par une flèche d'une autre couleur. Nous regardons de près les expériences imaginées autour du dispositif N°5. Cela nous permet d'affirmer : le morceau de plastique courbe se soulève bien à cause de l'air qui passe au-dessus.
Nous nous apercevons ensuite que les deux flèches représentant le courant d'air et le mouvement sont toujours perpendiculaires l'une l'autre. Même si cela est un peu plus difficile à voir dans le cas de la balle dans le souffle du sèche-cheveux. Nous parvenons néanmoins à un énoncé assez simple d'abord : "l'objet est déplacé (ou est aspiré) du côté où il y a un courant d'air" ; puis plus général, de la forme : "un objet placé entre deux mouvements d'air qui ont des vitesses différentes se déplace ou est aspiré du côté du courant le plus rapide". Il s'agit, évidemment, d'un énoncé phénoménologique dont nous allons, à présent, tester l'efficacité.
2.4 Réinvestissements
Nous revenons alors à notre question initiale : "mais, comment tiennent-ils en l'air ? ". Une maquette d'aile nous permet de voir et de sentir qu'effectivement le profil particulier induit un courant d'air plus rapide sur le dessus de l'aile que sur le dessous : l'aile est soulevée par le courant d'air du sèche-cheveux.
Mais il y a d'autres réinvestissements possibles : pourquoi au cours d'une tempête, le vent "soulève"-t-il les toits au lieu de les balayer ? pourquoi la voiture est-elle déportée quand on double un camion ? pourquoi la capote d'une 2CV faisait-elle toujours une bosse vers le haut ? comment les
voiliers peuvent-ils avancer "au près" ? Et même, pourquoi sent-on le mixeur être attiré vers le fond du récipient quand on mixe une soupe ?
Dans cette phase, nous mettons à l'épreuve la CLP à laquelle nous sommes parvenus. Nous constatons qu'elle nous permet bien plus que, simplement, expliquer ou comprendre "comment ils tiennent en l'air ?", mais aussi d'interpréter d'autres phénomènes familiers. Pour le dernier exemple, nous constatons qu'il faut modifier un peu, déjà, notre CLP, et considérer des "fluides" et pas seulement l'air ou des gaz.
Nous observons qu'avec la CLP, les personnes présentes peuvent peu à peu avancer toutes seules dans la direction qu'elles souhaitent pour interpréter des situations nouvelles. Et que le "jeu" d'aller et retours, entre les observations et les précisions nécessaires pour la notion, est fructueux. Peut-être avons-nous juste travaillé un petit champ de savoir…
3. L'ASSOCIATION 1, 2, 3, SCIENCES
L'atelier décrit ci-dessus, qui a eu lieu aux Journées de Chamonix 2003, est, dans des conditions un peu particulières, un exemple des Fols après-midi, proposés par 1, 2, 3, sciences. Par ailleurs, l'association édite dans le même état d'esprit, un journal L'agitateur.
Vous pouvez avoir des informations en envoyant un mail à 123-sciences@wanadoo.fr ou un courrier à l'adresse 1, 2, 3, sciences , 27 rue Guynemer 92160 ANTONY.
