A. GIORDAN, J.-L. MARTINAND et D. RAICHVARG, Actes JIES XXV, 2003
QUESTIONS POUR APPRENDRE
Andrée THOUMY, Firass AL-ITAOUI Université Libanaise, Faculté de Pédagogie
MOTS-CLÉS : SITUATIONS DE QUESTIONNEMENT – ANALYSE DE PHÉNOMÈNES – RÉSULTATS DISCORDANTS – SYSTÈMES HYPOTHÉTICO-DÉDUCTIFS – DÉMARCHE EXPÉRIMENTALE
RESUME : Quatre types de situations suscitant un questionnement sont envisagés parmi lesquels l’analyse de phénomènes (volcans), la constatation de résultats discordants (conceptions d’apprenants sur l’influx nerveux), les implications des systèmes hypothético-déductifs (phénomènes biologiques) et la pratique de la démarche expérimentale.
ABSTRACT : Four types of situations generating questions are considered among which the analysis of phenomena (volcanoes), the observation of discordant results (misconceptions about the nervous messsage), the implications of hypothetical-deductive systems (biological phenomena) and the practice of the experimental process.
1. INTRODUCTION
Dès 1938, Bachelard place le questionnement au cœur de la connaissance lorsqu’il écrit : « Pour un esprit scientifique, toute connaissance est une réponse à une question. S’il n’y a pas eu de question, il ne peut y avoir connaissance scientifique » (Bachelard, 1977). Dans le même sens, M. Meyer (1979) souligne qu’« il faut concevoir le processus d’acquisition et d’extension du savoir scientifique comme processus de questionnement ». Toutefois, l’enseignement scientifique n’a pas, de manière générale, adopté cette position et est resté affirmatif et cumulatif, favorisant la mémorisation et méconnaissant le rôle de la question dans l’apprentissage.
Le questionnement ou perception et formulation de problèmes est l’une des activités intellectuelles les moins bien connues. En vue d’éclairer ce domaine de l’épistémologie scientifique, nous reprenons à notre compte, en les adaptant, les questions de Sternberg (1999) sur l’intelligence : comment les problèmes sont-ils générés, en d’autres termes, quels sont les mécanismes mentaux qui sous-tendent la perception d’un problème ? Les recherches sur le fonctionnement cérébral et sur le fonctionnement cognitif mettent en relief le dynamisme du cerveau et révèlent la complexité de la situation de questionnement. En effet, celle-ci fait intervenir diverses parties de cet organe (formation réticulée, cortex cérébral) et met en jeu plusieurs activités cérébrales et mentales : sélection des données d’origine externe par la formation réticulée, mise en éveil du cortex cérébral, comparaison entre les données nouvelles et celles existant dans la mémoire, conduisant à un état de conflit cognitif qui pousse le sujet à la résolution de celui-ci par la recherche de connaissances nouvelles (Rowe, 1978). Selon cet auteur, toute situation de doute, de perplexité, de nouveauté, d’événement contredisant les attentes, conduit à un conflit cognitif donc à une recherche d’information.
Quatre situations sont proposées en vue de former les apprenants aux habitudes questionneuses : 1) L’analyse des phénomènes et la comparaison de leurs caractéristiques à des systèmes de référence, cas illustré par l’étude des volcans. 2) La constatation de résultats discordants où une différence de cause n’a pas entraîné une différence d’effets. Elle est illustrée par les conceptions d’élèves sur l’influx nerveux. 3) Les systèmes hypothético-déductifs dont un exemple est le suivant : « Tous les phénomènes du vivant ont une base physico-chimique » et dont le cas particulier de l’influx nerveux est déduit. 4) La pratique de la démarche expérimentale et la compréhension de ses différents éléments.
2. LES SITUATIONS DE QUESTIONNEMENT 2.1 Analyse de phénomènes : cas du volcanisme
Tazieff (1964) écrit que « …tout volcan est aussi personnel, aussi différent des autres qu’un homme l’est de son voisin ». A l’opposé, les manuels scolaires qui présentent des informations vagues sur les volcans, sans données qualitatives ou quantitatives, réduisent leur singularité, rendant ces éléments naturels totalement abstraits, et leurs phénomènes hors du temps et de l’espace. Nous nous proposons d’habiller ces squelettes de connaissances à partir de questions relatives aux volcans et à leur fonctionnement en vue de les caractériser sur les 2 plans qualitatif et quantitatif, en d’autres termes à établir la carte d’identité d’un volcan.
Tout élément naturel, c’est-à-dire appartenant à l’ordre physique, et par comparaison à un système de référence, implique des données qui caractérisent sa structure et son fonctionnement. Ainsi, la caractéristique de projection de matériaux par un volcan implique nécessairement une certaine hauteur de projection, une durée de projection, un certain volume de projection, etc. De ce fait, pour les caractéristiques qualitatives, nous sommes en droit de nous interroger sur la position terrestre ou sous-marine des volcans, ainsi que sur les phénomènes qui accompagnent les éruptions volcaniques (tremblements de terre, éclairs, foudre), etc., et, pour les caractéristiques quantitatives, sur l’altitude d’un volcan, sur la durée des éruptions et celle qui sépare 2 éruptions successives, sur les projections, les dimensions des matériaux projetés (bombes, scories, sables, etc.). Nous nous interrogeons également sur la nature de ces matériaux (eau, basalte, hydrogène sulfuré, etc.), leur état (solide, liquide ou gazeux), sur leur couleur, leur température (matériel incandescent ou « éteint », etc.), sans négliger les causes qui provoquent les éruptions volcaniques, données qui naturalisent le phénomène, le personnalisent, l’arrachent à l’abstraction et à la magie, et l’insèrent dans le monde connaissable et celui de la science.
2.2 Les résultats discordants
La discordance est entendue par Piaget, 1993, comme une situation qui nie une liaison causale, qui montre «une discordance entre l’effet et la cause ». Il s’agit donc d’un cas extrême, d’où son choix comme situation favorisant le questionnement. Elle est illustrée par les résultats d’une recherche qui étudie l’influence de la présentation du système nerveux dans deux manuels scolaires libanais de 2 niveaux (Seconde et Terminale) sur les conceptions des élèves à propos de l’influx nerveux, où l’un des manuels (Seconde) présente exclusivement la manifestation électrique de l’influx nerveux, alors que dans le manuel de Terminale, cette manifestation est accompagnée de son origine ionique. Les résultats de la recherche ont, en effet, montré que la même conception électrique exclusive de l’influx nerveux prédomine chez les élèves des 2 classes (Al-Itaoui, 2002), suscitant une
interrogation sur les causes des résultats discordants des élèves de Terminale : y a-t-il une persistance de l’effet du manuel de Seconde utilisé par ces élèves, lors de leur passage dans cette classe ? Un pont cognitif (Ausubel, 1968) aurait-il été nécessaire entre les informations présentées en classe de Seconde et celles plus complexes présentées dans le manuel de Terminale ? L’ignorance du système hypothético-déductif : « Tous les phénomènes du vivant ont une base physico-chimique » et son implication nécessaire (cas de l’influx nerveux, phénomène biologique) serait-elle à la base de cette conception ? Enfin, de nombreux manuels présentant seulement la manifestation électrique de l’influx nerveux, on peut se demander si cette présentation doit être considérée comme fausse ou simplement incomplète.
2.3 Les systèmes hypothético-déductifs
Le concept de système hypothético-déductif renvoie à la notion de vérité dans la science. En effet, dans la science moderne, d’absolue la vérité est devenue relative. Dans cette optique, les énoncés scientifiques ne sont plus qu’un système d’hypothèses dont on déduira formellement d’autres énoncés. Le système est hypothétique c’est-à-dire que les conclusions ne doivent être tenues pour vraies que eu égard aux prémisses et indépendamment du caractère de vérité empirique de ces prémisses. Il est déductif en ce sens que telle proposition entraîne nécessairement telle autre (Piaget, 1993).
Les systèmes hypothético-déductifs consistent en propositions générales dont il est possible de déduire des cas particuliers. Celle que nous envisageons, établie par Claude Bernard en 1865, est la base physico-chimique des phénomènes du vivant : « les manifestations des corps vivants, aussi bien que celles des corps bruts, sont dominées par un déterminisme nécessaire qui les enchaîne à des conditions d’ordre purement physico-chimique » (Claude Bernard, 1966). Ce système hypothético-déductif implique que l’influx nerveux, phénomène biologique, doit avoir une base physico-chimique, ce que confirme Changeux (1983) : « La conversion d’une différence de concentration chimique en potentiel électrique s’explique donc sur des bases physico-chimiques fort simples ». Or, comme nous l’avons vu dans la section sur les résultats discordants, cette base physico-chimique de l’influx nerveux a été omise par les apprenants et il est vraisemblable que sa possession aurait pu les rapprocher du corpus des connaissances scientifiques.
2.4 La démarche expérimentale
Entendue comme la démarche qui provoque ou modifie l’état d’un phénomène, cette démarche, dont le point de départ est toujours un problème, n’est envisageable que si celui-ci est clairement posé, permettant la production expérimentale de faits susceptibles d’être comparés à ceux prévus par l’hypothèse explicative de ce problème, celle-ci comportant une relation de cause à effet entre 2
facteurs. Or, la formulation d’un problème est la pierre d’achoppement de toute formation à la démarche expérimentale et de toute formation scientifique, comme l’ont montré les recherches que nous avons menées auprès de futurs enseignants qui se sont montrés incapables d’en formuler à leur entrée en formation (Thoumy, 1995). De même, les recherches qui portent sur diverses « activités » apparaissant dans les manuels scolaires libanais mettent en évidence la difficulté pour les auteurs d’expliciter le problème que l’expérience présentée cherche à résoudre (Thoumy et Saber, 2002 ; Thoumy, 2003). Toutefois, les recherches effectuées lors de la formation de futurs enseignants à la pratique de cette démarche et du raisonnement qui la sous-tend, montrent que sa pratique à partir de problèmes fournis aux sujets dans la phase initiale de la formation, l’identification d’un problème ou même sa reconstitution à partir de la lecture d’expériences narrées, les activités de mises en relation lors de la formulation d’hypothèses, permettent la compréhension du mécanisme de cette démarche et dynamisent la pensée des apprenants favorisant la perception de relations dans le monde qui les entoure, et par suite la perception et la formulation de problèmes (Thoumy, 1995).
3. CONCLUSION
La nécessité de favoriser les activités de comparaison à la suite de l’analyse des phénomènes s’impose. Elle retentit sur la transposition didactique des thèmes envisagés et sur l’implication personnelle des apprenants dans la construction de leur savoir. Du fait que les résultats discordants suscitent le questionnement, il serait intéressant d’en présenter aux apprenants ; ils éveilleraient leur activité intellectuelle, les amèneraient à s’interroger sur les causes de cette discordance et à formuler des hypothèses permettant de l’expliquer. Les systèmes hypothético-déductifs sont des systèmes ouverts susceptibles d’être testés en permanence sur la base d’une interrogation sur le cas envisagé. Attirer l’attention des apprenants sur la généralité d’une proposition peut les aider à en déduire le cas particulier qui les concerne. Il importe donc que les énoncés scientifiques ne soient plus considérés comme des dogmes et que les activités intellectuelles de déduction soient familières aux sujets. Enfin la pratique de la démarche expérimentale agit en remaniant la pensée, la rendant plus mobile dans l’espace et le temps, c’est-à-dire apte à établir des relations entre facteurs et surtout disponible au changement. La nécessité d’une pratique épistémologiquement correcte de cette démarche s’impose si l’on veut faire progresser les apprenants, les enseignants, et les concepteurs des manuels… sur le chemin de la science.
BIBLIOGRAPHIE
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