EXPÉRIENCES AMUSANTES
RÉCRÉATIONS SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES
Joël LEBEAUME, Nathalie MAGNERON
GDSTC-LIREST ENS Cachan - IUFM Orléans-Tours
MOTS-CLÉS : VULGARISATION - MÉTHODE ATTRAYANTE –
PHYSIQUE SANS APPAREIL - OCCUPATIONS - MANIPULATION
RÉSUMÉ : À partir de la mise en œuvre de propositions d'expériences amusantes extraites d'ouvrages de la fin du XIXe et du début du XXe siècle, les travaux de l'atelier analysent d'une façon critique cette approche non scolaire de l'éducation scientifique et technologique.
SUMMARY : From the implementation of some crazy experiments published in special books (XIXe and XXe), the seminar analyses with a critical point of view this unformal approach of scientific and technological education.
1. DES EXPÉRIENCES AMUSANTES
1.1 Amuser, divertir, distraire…
À la fin du XIXe siècle et au début du XXe, des ouvrages proposent une approche spécifique que précisent leurs titres : « 200 expériences de physiologie amusante », « La science amusante », « Les amusements de la science - 300 expériences faciles et à la portée de tous », « Les expériences scientifiques des jeunes amateurs », « Travaux faciles et récréatifs »… Ces recueils dont les plus connus sont signés par Arthur Good (Tom Tit), Gaston Tissandier, de Savigny, Pérès… décrivent ces expériences sélectionnées pour être réalisables avec des objets usuels et afin de comprendre les phénomènes courants et familiers.
Dans les préfaces, les auteurs annoncent les vertus de cette approche ludique des sciences, souvent réservée aux jeunes gens, parfois admise pour les enfants et les jeunes filles. Sont alors mis en valeur l'intérêt de ces découvertes actives au gré de promenades dans les champs et les rues, la possibilité d'explication des phénomènes quotidiens par la science, l'ambition de motiver l'interrogation sur le monde et la volonté de disqualifier les boniments des marchands de foire. La distraction, dans le double sens de diversion et de plaisir, est l'enjeu de ces ouvrages. À cet égard, les auteurs précisent que cette science amusante est débarrassée des explications compliquées afin de susciter plaisamment ces expériences de la nature, « pour la faire aimer en la faisant comprendre sans peine ».
1.2 Expériences pour s'amuser, expériences pour s'instruire…
Dévolus aux formes non scolaires d'éducation scientifique et technologique, de nombreux ouvrages plus récents souhaitent également proposer ces expériences pour « devenir un peu des savants » (cf. Cherrier, F. Expériences de chimie amusante. Paris : Hachette, 1974). Toutefois, la frontière entre enseignement formel et non formel n'est pas complètement étanche, en particulier lorsque les méthodes pédagogiques se veulent attrayantes. En ce sens, Marie Kœnig (Jeux et Travaux enfantins à l'usage des écoles maternelles, des classes enfantines, des écoles primaires, etc. Paris : A. Jeandé, 1889) se réfère aux publications d'Arthur Good. De même, l'inspecteur Gilbault imagine le travail manuel comme matérialisation des sciences à partir de constructions de divers accessoires de physique sans appareil (Revue Pédagogique, 1906). Plus récemment, des ouvrages de sciences physiques pour le collège proposent des « récréations expérimentales » (cf. Jourdan, J. Physique - Chimie 5e, 4e, 3e. Paris : Hatier, 1998, 1999).
Instruire en s'amusant est le principe fondateur des méthodes attrayantes dans lesquelles le souci de l'intérêt de l'enfant est primordial. Platon indiquait comment on peut « enseigner le calcul par manière de jeu et divertissement », Montaigne recommandait également « d'ensucrer les viandes »… Toutefois de nombreux reproches accompagnent ces méthodes car amuser l'enfant est autre chose que l'intéresser, car le jeu n'instruit pas, car l'étude comporte son pur plaisir… (cf. J. Leif et G. Rustin, 1953).
Dans ce débat, les travaux de l'atelier visent à caractériser cette forme non scolaire d'éducation scientifique et technologique diffusée dans les ouvrages de récréations scientifiques et techniques. Le déroulement propose trois moments essentiels : découverte et essai des propositions, analyse comparée
d'extraits d'ouvrages, discussion sur les caractéristiques de cette approche. Il s'agit notamment d'identifier les contenus abordés, les modalités utilisées, les visées souhaitées et les impacts potentiels. La forme particulière de vulgarisation scientifique et technique que représente ce genre de la littérature-jeunesse est aussi considérée du point de vue de la médiatique et contraint à identifier également les interactions entre ce média et les usagers (Guichard et Martinand, 2000).
2. EXPÉRIENCES EN ATELIER
2.1 Des expériences parmi d'autres
Une sélection d'expériences est proposée aux participants répartis en six groupes. Ce choix est fondé sur des critères de variété afin de rendre compte de la diversité des domaines abordés (expériences motrices, sensitives… étiquetées dans les ouvrages par des récréations manuelles, physiologiques, mathématiques, physiques) et sur des critères de faisabilité (temps de réalisation, équipement ou matériel…).
Intitulés Références
groupe 1 Récréations manuelles - Cubes en cartes à jouer - Le Pont d'allumettes
- Transmission de la force à distance - Enlever quinze allumettes avec une seule
GOOD, A. (1890). La science amusante.
Première série 100 Expériences.
Paris : Larousse. (connu sous Tom Tit) TOM TIT. (1924). Les bons jeudis. Paris : Vuibert. (5è éd.)
groupe 2 Physique amusante - Le moteur stéarique - La revanche des Danaïdes
GOOD, A. (1892). La science amusante.
Deuxième série 100 Nouvelles Expériences. Paris : Larousse.
et (1906). Troisième série 100 Nouvelles
Expériences.
groupe 3 Expériences motrices - Le supplice de Tantale - L'allumage difficile - La tête au mur
- Passer sous un manche à balai
GOOD, A. (1890). La science amusante.
1ère série 100 Expériences.
Paris : Larousse.
groupe 4 Expériences sur l'inertie - De plus en plus vite - Le mouvement interrompu
- Les manches à balai jouent un rôle - La pièce prisonnière
- Le forgeron et l'enclume - Le bâton brisé
- La pièce de cinq francs - Le fil obéissant
- La bouteille et les ficelles
de GRAND'MAISON, M. (1900?). Les
expériences scientifiques des jeunes amateurs. Paris : Émile Gaillard.
de SAVIGNY, G.-B. (1880?). Les
amusements de la science - 300 expériences faciles et à la portée de tous de Physique, Chimie, Mathématiques, Travaux d'amateurs. Paris : Lib. des
Publications Populaires.
groupe 5 Expériences de physiologie - Le poids de la pensée
- L'eau à 40°C plus froide que l'eau à 35°C - La bille double
- Le crayon aminci - Le sens musculaire
PÉRÈS, A. (1880?). 200 Expériences de
physiologie amusante.
Intitulés Références groupe 6 Récréations mathématiques :
- Deviner le chiffre d'un dé
- Quelle est la personne qui a la bague - L'addition démontrée fausse par la chimie - Division d'un carré en cinq parties
- Surface de la sphère
- Une pièce de 2 francs à travers un trou - Tracer un ovale avec un compas ordinaire
de GRAFFIGNY, H. (1910?). 400
expériences de science amusante.
2.2 Des expériences collectives
Les expériences proposées ne reproduisent ainsi que partiellement le panorama des expériences décrites dans les ouvrages. Sont en particulier absentes celles de chimie amusante telles que la production des cristaux, les encres sympathiques ou la pyrotechnie facile. Dans l'atelier, les expériences sont menées collectivement reproduisant les hésitations des novices dans les dialogues, des livres ou manuels, comme ceux « d'une sage gouvernante avec ses élèves ».
3. PENDANT ET APRÈS LES EXPÉRIENCES
3.1 Faire des expériences
En filigrane des manipulations, de l'ajustement des expériences ou de leur observation, des notions scientifiques apparaissent. Le moteur stéarique fait appel aux notions de centre de gravité, d'équilibre, de combustion, de fusion, d'oscillation, d'amplitude ; la revanche des Danaïdes à celles de tension superficielle, de mélange… Les expériences motrices s'inscrivent dans la physique statique avec les notions de moment, de forces, de résultante, de point d'appui, de centre de gravité, d'équilibre… La réalisation d'un pont en allumettes évoque la résistance des matériaux, l'adhérence et mentionne les notions de plan et d'élévation. Les expériences physiologiques exclusivement fondées sur les illusions sensorielles (tactiles et kinesthésiques dans les exemples choisis mais aussi visuelles dans la plupart des ouvrages) mettent l'accent sur les notions d'organes récepteurs, de cerveau et d'influx nerveux. Chaque domaine d'activité aborde ainsi indirectement des connaissances scientifiques qui demeurent toutefois en arrière-plan des expériences à faire, à partager, à confronter et à vivre.
Les visées identifiées sont majoritairement celles de provoquer l'étonnement et la surprise pour se rendre compte par exemple du rôle du cerveau dans les perceptions ou des conditions d'un équilibre impossible. Parfois, le spectacle prévaut en raison de l'émerveillement que l'expérience suscite. Généralement, l'émotion semble satisfaire les auteurs, relativement discrets sur les commentaires d'autant que certaines expériences admettent difficilement une rigoureuse explication. La complexité du
mouvement du moteur stéarique limite par exemple l'explication de l'oscillation variable de la bougie. Faire des expériences pour jouer au scientifique et parfois au magicien revient ainsi à accumuler des expériences dans lesquelles le plaisir est premier pour d'éventuels apprentissages ultérieurs.
3.2 Des présentations distinctes
Deux types de présentation se distinguent. Quelques ouvrages privilégient l'approche inductive en rassemblant une foultitude de situations familières desquelles est extrait le principe commun. La promenade proposée par M. de Grand'Maison évoque la frappe d'un cerceau, la descente d'une pente en courant ou d'un convoi en mouvement, l'emmanchement d'un balai, le choc d'une balle sur une vitre, la coupe d'une tige en la cinglant d'un coup de baguette… pour illustrer les lois de l'inertie. D'autres en revanche préfèrent juxtaposer des expériences disparates sans rechercher l'élaboration de connaissances par des liens entre ces descriptions.
Cette différence est associée à la nature des textes. Les uns sont en effet constitués sous la forme de recueils d'articles précédemment publiés dans des journaux, revues ou magasins. Les autres sont par contre des ouvrages dont la ligne éditoriale fixe a priori l'intention d'instruire en amusant. Les textes sous forme de notices ou de dialogues souhaitent alors apporter l'information minimale afin d'expliquer au public ce que parfois « l'instinct a servi à défaut de science ». Par ailleurs, les choix et les contraintes de publication ne donnent pas toutes les indications indispensables. Les notices de manipulation sont parfois incomplètes ; les illustrations sont tantôt redondantes tantôt insuffisantes.
3.3 Des principes
Ces récréations amusantes privilégient la découverte des principes : inertie, centre de gravité, tension superficielle… Les récréations techniques, beaucoup moins nombreuses, se limitent également à la présentation de principes d'assemblage (par emboîtement ou par encastrement). Mais toutes souhaitent développer la motricité fine, l'habileté manuelle et la patience. En outre, les expériences sont relativement fermées sur elles-mêmes, ne proposant qu'un exemple singulier et faisant rarement appel à des ouvertures éventuelles laisées à l'initiative des lecteurs. Seules les expériences manuelles sont aussi des expériences créatrices mettant à disposition un principe et suggérant des extensions à d'autres constructions. Si ces récréations souhaitent apporter la preuve de l'intérêt de la science dans l'explication du quotidien, ces expériences « à la portée de toutes les bourses » portent aussi ce principe de non dépense et d'économie familiale. Utiliser des cartes usagées, des bouchons récupérés, réaliser une boîte à fil ou une tirelire sont autant d'exemples de réalisation de jouets « avec des riens » pour des distractions populaires. Toutefois les illustrations et les textes renvoient à un modèle culturel différent (scènes de vie bourgeoise, gentilhomme à la découverte du monde) ce qui donne une image assez floue du lecteur présumé (cf. B. Bensaude-Vincent et A. Rasmussen, 1997).
3.4 Des lectures actives
Si les réussites des expériences décrites dans les ouvrages provoquent le plaisir et la satisfaction, les échecs produisent l'étonnement et l'interrogation. Des hypothèses interprétatives sont alors émises, des tâtonnements sont opérés et de nouvelles tentatives sont effectuées. Par exemple, la forme et la masse
des jetons sont supposées être la cause de l'échec de la démonstration de l'expulsion d'une pièce d'une pile de jetons, sensée montrer l'inertie. De même l'impossibilité de changer le vin en eau provoque de nouvelles tentatives avec des tissus et des liquides différents. Ainsi, les expériences décrites produisent-elles de nouvelles expériences. L'approche active est également provoquée par les détours utilisés par les lecteurs-expérimentateurs : la réalisation d'une fléchette nécessaire aux expériences de physiologie ouvre de nouveaux domaines d'essais et de tâtonnements pour améliorer la trajectoire du projectile.
4. D'EXPÉRIENCES EN EXPÉRIENCES
Se tremper les mains dans un bol d'eau recouvert de poudre de lycopode est susceptible d'étonner et de motiver d'autres expériences aux résultats aussi inattendus. Mais c'est aussi une occasion de découvrir les « mystères de la science » généralement masqués dans les pratiques coutumières. L'approche des sciences et des techniques par des expériences amusantes privilégie ainsi la familiarité récréative avec des phénomènes plus ou moins courants afin de distraire l'esprit pour re-créer le monde. L'expérience de la nature et de la technique ne vaut alors que par l'expérience de vie qu'elle implique.
BIBLIOGRAPHIE
BENSAUDE-VINCENT B., RASMUSSEN A., La science populaire dans la presse et l'édition XIXe et XXe siècles, Paris : CNRS Histoire, 1997.
GUICHARD, J., MARTINAND, J.-L., La médiatique des sciences, Paris : PUF, 2000.
LEIF, J., RUSTIN G., Pédagogie générale par l'étude des doctrines pédagogiques, Paris : Delagrave. (ch. Les méthodes attrayantes : 236-257), 1953.
ANNEXE
Le poids de la pensée
Procurez-vous une planche de 1,80 m à 2 mètres de longueur ; faites-y coucher un homme de bonne volonté, un fort en calcul de préférence ; équilibrez le tout, vers le milieu de la planche, sur une barre d’appui disposée à 10 cm au dessus du sol. Lorsque la planche est bien horizontale, priez le patient d’effectuer comme précédemment un travail mental un peu pénible…
