ACTUALITÉ DE LA RECHERCHE,
ASSERTIONS PSEUDO-SCIENTIFIQUES
DE L’ACTUALITÉ ET DÉMARCHES EN CLASSE
Jean-Yves CARIOU IUFM de Paris
MOTS-CLÉS : RECHERCHE – ESPRIT SCIENTIFIQUE – ESPRIT CRITIQUE – DÉMARCHE SCIENTIFIQUE - ÉPISTÉMOLOGIE
RÉSUMÉ : Les échos de l’actualité scientifique tout comme les éclats des annonces pseudo-scientifiques constituent des creusets pouvant contribuer à forger et à exercer l’esprit scientifique des élèves. Après un aperçu de ses fondements épistémologiques, nous montrerons comment l’image du cheminement scientifique donnée en classe peut être nuancée et enrichie par un regard sur l’actualité de la science en marche, tandis que la mise en question de nombreuses assertions aussi péremptoires qu’infondées aiguise et façonne, en complément, l’esprit critique des élèves.
ABSTRACT : Scientific news as well as pseudo-scientific announcements may contribute to enhance pupils’ scientific mind. After having studied the epistemological groundings of scientific reasoning such as it often is like at school, we will show how it can be moderated and enriched by the study of recent discoveries in science. Moreover, questioning uncertain assertions may also sharpen pupils’ critical mind.
1. INTRODUCTION
L’actualité peut faire se télescoper, dans les médias, la nouvelle d’une avancée possible dans la recherche scientifique, empreinte de doute et de circonspection, et l’annonce de prédictions astrologiques, nettement moins marquée de réserves. Ainsi le 14avril dans la même émission (« On n’est pas couché », France 2) est annoncé un documentaire présentant les dernières spéculations sur les “secrets du cerveau”, puis une astrologue énonce les siennes pour les présidentielles !
Dans la presse écrite, deux manchettes récentes seront utilisées comme exemples d’une actualité multiforme que l’enseignant peut, dans certains cas, utiliser pour former ses élèves aux attitudes et aux démarches scientifiques : La Recherche titrant, sur un problème non résolu, « Un mutant défie Mendel »1, et Marianne annonçant « deux lycéennes ont fait plier un laboratoire »2. De nombreuses études montrent la place réduite faite en classe au doute et aux hypothèses, ainsi que l’éloignement d’avec la pratique de référence que constitue la recherche en laboratoire, tandis que les certitudes pseudo-scientifiques récurrentes dans les médias y font rarement l’objet de discussions. Les enseignants, souvent sans formation épistémologique, privilégient les activités au détriment de la formation de l'esprit, ne fournissant pas aux élèves les moyens de porter sur l’actualité un regard critique salutaire. Un aperçu des fondements épistémologiques et des modalités pratiques de l’enseignement des démarches scientifiques nous permettra d’apprécier comment un regard sur l’actualité de la science en marche peut nuancer et enrichir l’image qu’en donnent les progressions scolaires. L’actualité des assertions pseudo-scientifiques constitue, d’autre part, un terrain de choix pour l’exercice de l’esprit critique que l’enseignant souhaite former chez ses élèves.
2. QUESTIONS DE DÉMARCHES
2.1. Consignes officielles récentes et pratiques effectives en France : les figues de Démocrite… La rénovation actuelle de l’enseignement des sciences en France s’appuie au Primaire et au Collège sur un « canevas de séquence » (annexe I) dans lequel chaque phase identifiée est déclarée « essentielle pour garantir l’investigation réfléchie des élèves », y compris l’élaboration d’hypothèses et la conception des moyens d’investigation par les élèves. Malgré ces consignes officielles, les observations de classe montrent que, bien souvent, le passage par l’hypothèse ou, pire encore, par des hypothèses, est escamoté, que le cheminement est celui du professeur, sans
1 « Un mutant défie Mendel », La Recherche n°393, janvier 2006, pages 58-60.
grande initiative laissée aux élèves, et que les pratiques restent très empiriques. Cependant l’insistance sur un enseignement par problèmes fait qu’il se rencontre fréquemment dans les classes, mais trop souvent posé au tableau, non aux élèves, « problème de Noël » à fonction surtout décorative. Les éléments de résolution sont en effet alors parachutés par le professeur sans répondre à aucune demande, sous forme d’activités imposées dont les élèves sont les simples exécutants mais non les concepteurs. Une situation semblable à celle que déplorait déjà Démocrite, que décrit Montaigne (annexe II): se demandant d’où pouvait bien venir l’étrange goût de miel de ses figues et amorçant son enquête, il en reçut la solution directe de sa servante, et « se dépita car elle lui avait ôté l’occasion de cette recherche, et dérobé matière à sa curiosité ». Souvent, la démarche se résume à la succession : Observation de départ, Problème, Activité commandée et Conclusion, qu’on peut nommer OPAC et que résume cette illustration.Cette situation ne permet guère de s’éloigner du constat réalisé déjà… en 1605 par Bacon (annexe III): « la transmission du savoir, telle qu’elle est pratiquée de nos jours, est comme la livraison de beaux troncs d’arbres débarrassés de leurs racines : bons pour le charpentier, non pour le jardinier. »
Illustration I. Le cours de sciences
2.2. L’enracinement épistémologique de ce « grand écart » : la critique de la raison pure. Cette difficulté à laisser les élèves manier les hypothèses, en déduire des conséquences et prendre des initiatives trouve son origine lointaine dans la réaction à une autre grande figure de la même époque : René Descartes, qui, s’aventurant trop dans le domaine de la spéculation et s’y fourvoyant souvent (« mais au moins avec méthode », ironisait Voltaire) a fait déserter ces contrées pour l’attachement au concret, au terre à terre. La critique de la raison pure de Kant (« quand on est hors du cercle de l’expérience, on est certain de ne pas être contredit par elle ») s’est muée en une horribilis speculatio soutenue par Newton, et qui hante encore nos classes. Jean Delord ouvrait justement ces Journées 2007 en mentionnant que l’antithèse était toujours d’actualité entre deux cheminements : théorique à la Descartes, et empirique prôné par Newton.
Illustration II. Araignées, fourmis et abeilles.
Si Platon tenait son monde des Idées pour le monde réel, Descartes préfère, après avoir douté de tout, partir de quelques idées solides comme la certitude de sa propre existence, et tout en tirer par une sorte de déduction (1). À l’opposé, Newton prétend en substance pratiquer une pure induction, accumulant les faits (2) sans spéculer – ce que démentent divers analystes de son cheminement. Le codificateur de l’induction qui le précède est Bacon, qui justement prétendait, lui, tenir la voie du milieu, celle de l’abeille, entre araignées perdues dans les airs et fourmis qui amassent vainement au sol (voir, en annexe IV, cette métaphore animale inspirée de Montaigne et reprise par Diderot). Descartes et Bacon se croisent justement sur cette voie médiane lors de détours : pour trancher entre plusieurs déductions (3), Descartes recommande comme « expédient » l’expérience (4). Pour mieux asseoir ses observations, Bacon teste, en chemin, des hypothèses (5) et s’autorise en fin de parcours un petit saut interprétatif qu’il nomme « permission de l’entendement » (6), tout en se méfiant des spéculations hardies : « ce n’est pas de plumes, dit-il, qu’il faut pourvoir l’entendement humain, mais plutôt de plomb et de lest ».
Si l’on ne se défie plus ainsi, dans la recherche contemporaine, des spéculations et des hypothèses qui n’ont plus la part démesurée que leur accordait Descartes, mais la place centrale que leur ont reconnue Claude Bernard, Poincaré ou Einstein, elles restent redoutées dans les classes, où le plomb est bien plus présent que les plumes.
2. L’APPORT DES REGARDS SUR LA SCIENCE EN MARCHE 2.1. Quelles modélisations actuelles des démarches scientifiques ?
Les schémas des voies scientifiques suivies par les chercheurs, issus de l’analyse de leurs travaux et destinés à servir de références aux enseignants ont, eux, été débarrassés de cet excès de plomb qui survit dans les pratiques. Ils illustrent, tel celui présenté ci-dessous (d’après J. Lalanne (1985)), le caractère divergent et buissonnant d’une recherche, tout en mettant en relief le passage par des hypothèses et par leur mise à l’épreuve.
Illustration III : Cheminements scientifiques
Une telle figure s’éloigne de la vision linéaire et immuable qu’André Giordan caricaturait il y a trente ans par le sigle « OHERIC ». En clin d’œil à cette formule, sa déconstruction puis sa reconstruction mènent à un autre modèle, non linéaire, qui peut, en sachant que cet instrument n’est que grossièrement valide, faire office de version simplifiée des modélisations récentes plus complexes que présentées, par exemple, par Gil-Perez ou Giordan, et on peut voir également que dans le « Canevas » (annexe I) figurer ces mêmes moments majeurs.
Illustration 4. En clin d’œil à OHERIC (André Giordan) : la modélisation « DiPHTeRIC »
Illustration 5. Modélisation de Gil-Perez (1993) et DiPHTeRIC Illustration 6. Modélisation de Giordan (1999) et DiPHTeRIC
2.2. L’actualité-de la science en construction
Illustration 7. Au sommet de l’actualité scientifique : la “une” de la revue hebdomadaire Nature.
Utiliser en classe des articles scientifiques exposant des recherches contemporaines sur des énigmes non résolues, en liaison avec le programme, présente l’avantage de plonger les élèves au cœur de certains rouages des stratégies scientifiques. Cet état d’inachèvement est un atout : l’exposition par les chercheurs de leurs difficultés et des pistes qu’ils suivent, sans savoir laquelle aboutira, est une situation très différente de la présentation après coup de ce qui a été réalisé.
Ici, on met en quelque sorte les élèves dans le coup, et le professeur lui-même, pour une fois, ignore la solution. L’article de la revue La Recherche pris à titre d’exemple a pour objet un mutant de la petite moutarde Arabidopsis, et l’intérêt que les chercheurs lui portent peut être apprécié par les élèves en leur montrant que celui-ci s’étale à la une de la prestigieuse revue Nature, tandis qu’y sont associés, en pages intérieures, les termes « intriguing » et « mystery ». Intriguant, car qu’un gène (et non un caractère) semble sauter une génération, et réapparaître dans la descendance de mutants alors que leurs parents en sont a priori dépourvus. « Les faits sont troublants », lit-on dès le chapeau de l’article de La Recherche, dont le titre, « Un mutant défie Mendel », dit assez qu’ils n’entrent pas dans le cadre de la théorie. « Comment est-ce possible ? », poursuit cet en-tête. Sont alors avancées, au fil de l’article, pas moins de huit hypothèses, dont trois ont été testées, une écartée en considération d’une observation antérieure, tandis que pour une autre un spécialiste énonce « l’une des expériences à réaliser en premier serait (…) » ; rien encore n’est suggéré pour les trois dernières. « On le voit, les spéculations vont bon train » note l’article, avant d’indiquer la piste du rapprochement avec d’autres recherches (sur le Lin), tandis que par ailleurs « Des données récentes, encore préliminaires, pourraient contribuer à faire le tri parmi les spéculations (…). On attend avec impatience la publication de ces résultats. »
Que tirer d’un tel article ? Le point de départ de cette recherche illustre bien la confrontation entre idées anciennes et faits nouveaux : « L'origine d'un travail original est toujours la poursuite d'un fait qui ne rentre pas dans les idées admises », disait Claude Bernard. On voit ici quelles données initiales posent problème, et qu’à ce stade l’essentiel de la recherche est un feu d'artifice d’hypothèses. Avec elles, le caractère divergent du cheminement apparaît rapidement, ainsi que le va-et-vient entre idées et faits lorsque l’une est écartée en remontant à un constat antérieur. Mieux : certaines de ces hypothèses sont proposables par les élèves eux-mêmes (contamination du stock de graines, fertilisation par du pollen sauvage, mutation suivie d’une autre faisant revenir à l’état initial, homologue de l’allèle sauvage conservé ailleurs dans le génome, fragments d’ADN indétectables, copie ARN de l’allèle sauvage transmise à la descendance après réplication de cet ARN), ainsi que des tests pour quelques-unes. Ils se rendront également compte qu’au moins une hypothèse n’est ni proposable, ni même aisée à comprendre par le professeur, qui n’est pas un spécialiste pointu du domaine ! Des aspects importants du travail de recherche apparaissent aussi aux élèves : il s’agit d’une entreprise collective (des éléments viennent d’Indiana, puis de Californie, Washington, Seattle, Strasbourg…), bien plus longue et plus complexe que les démarches suivies en classe. Un des intérêts, et non des moindres, d’un tel regard sur la science en marche est que le cheminement qu’il révèle écarte, au moins partiellement, le risque d’une reconstruction a posteriori de la démarche. On peut d’ailleurs, si l’on suit avec les élèves le résumé
qui sera un jour fait de ce travail, une fois l’énigme résolue, ou si on leur en soumet d’autres exemples, leur faire découvrir l’écart entre une recherche en cours et une telle reconstruction.
3. L’ÉLÈVE « ESSAYEUR »
L’essayeur, c’est le titre de l’ouvrage de Galilée, Il Saggiatore (1623), qui met en avant l’idée de ne pas se fier aux discours, à l’argument d’autorité…, lorsqu’on peut mettre à l’épreuve soi-même. Ancrer cet état d’esprit chez des élèves constituerait un projet d’établissement qui aurait de l’allure : « le but des enseignants devrait être de fabriquer des emmerdeurs » dit Albert Jacquard, soutenu dans cette idée par Gérard De Vecchi. L’actualité peut justement permettre à des élèves d’exercer de tels dons, ainsi que l’a appris à ses dépens une firme vantant une boisson à la mode avec le slogan « quatre fois plus de vitamine C que dans le jus d’orange » : deux lycéennes de 14 ans ayant décidé de le vérifier en cours de chimie ne l’ont pas retrouvé dans leurs tubes à essais, et la compagnie ayant répondu par le mépris à ces jeunes essayeuses n’en a que plus lourdement été condamnée.
De tels travaux ne peuvent qu’être bénéfiques à la diffusion d’une attitude scientifique, dans des sociétés perméables aux croyances les plus irrationnelles : ainsi, pour prendre des exemples significatifs dans la France moderne, un collège public de Frontignan a-t-il constitué pendant deux ans ses classes sur… les signes astrologiques des élèves (qui pourront d’ailleurs aussi plus tard être recrutés, ou non, sur ce critère) ; une coopérative d’enseignants, la Camif, proposait une « pyramide à vins » accélérant leur vieillissement pour peu qu’on l’oriente selon l’axe nord-sud… Et un rapport officiel sur le thermalisme français conclut quant à sa réelle efficacité sur… l’économie locale, mais qu’on ne peut en dire autant de son intérêt thérapeutique.
Dans de telles sociétés seraient bienvenus des travaux d’enquête de salubrité publique sur diverses affirmations douteuses (mais peut-être exactes cependant) que les élèves peuvent puiser dans l’actualité. En 2000-2001, un groupe de TPE (Travaux Personnels Encadrés) a travaillé sur les vertus antidépressives supposées du chocolat, et des classes pourraient expérimenter, par exemple, sur les divers effets proclamés (caféine, vitamine C, crèmes amincissantes, efficacité d’un pendule à retrouver un objet caché, assertions publicitaires du type "Omo lave plus blanc"…). Ou encore, pour revenir sur ces exemples significatifs, enquêter sur les prédictions astrologiques ou sur l’efficacité des eaux thermales : André Giordan rappelait en ouverture de ces journées qu’on vantait naguère les bienfaits des eaux riches en… thorium !
4. CONCLUSION
L’exploration de l’actualité scientifique constitue un champ de repérage des écarts et des points communs avec les démarches en classe, et notamment de l’importance du « noyau dur H – Te » : la conception d’hypothèses et de tests, c’est-à-dire l’importance de l’esprit créatif et de « l’esprit de contrôle ». De son côté l’actualité non scientifique, beaucoup plus bruyante, est un excellent champ d’exercice justement pour cet esprit de contrôle, de saggiatore, qui permet aux élèves d’envisager d’y recourir dans bien d’autres domaines que celui de la science.
L’actualité scientifique comme l’actualité sur laquelle peut jouer l’esprit scientifique peuvent contribuer à alléger le plomb accroché par Bacon à l’esprit trop emplumé des hommes, bien présent dans nos classes malgré son anachronisme, et à favoriser dans l’enseignement des sciences un retournement tel que celui qui fut effectué par François Jacob au moment où il s’est frotté au quotidien de la recherche scientifique : « Contrairement à ce que j’avais pu croire, la démarche scientifique ne consiste pas simplement à observer, à accumuler des données expérimentales et à en tirer une théorie. Elle commençait par l’invention d’un monde possible, ou d’un fragment de monde possible, pour le confronter, par l’expérimentation, au monde extérieur. »
BIBLIOGRAPHIE
BACON F. Novum Organum, PUF 1986 (1e éd. 1620).
BERNARD C. Introduction à l’étude de la médecine expérimentale, Garnier-Flammarion 1966 (1e éd. 1865).
DELORD, J. “L’inactuel dans l’actualité des sciences et des techniques ; considérations intempestives sur l’histoire des sciences”, Actes JIES XXVIII, 2007.
DESCARTES R. Discours de la méthode, Garnier-Flammarion 2000 (1e éd. 1637). DIDEROT, D. Pensées sur l’interprétation de la nature (1753).
GIL-PÉREZ D. “Apprendre les sciences par une démarche de recherche scientifique”. Aster 17, INRP 1993.
GIORDAN A. Rien ne sert de courir, il faut partir à point. Thèse (Paris V et Paris VII) 1976. GIORDAN A. Une didactique pour les sciences expérimentales. Belin 1999.
JACOB F. La statue intérieure, Odile Jacob, 1987.
LALANNE, J. “Le développement de la pensée scientifique (orientation biologique) chez les enfants de 6 à 14 ans”. Aster, 1. INRP 1985.
ANNEXES ANNEXE 1
École Primaire Repères et Canevas d’une séquence [Extraits - Mars 2001]
Repères pour la mise en œuvre d’une démarche
Il s’agit d’un document pédagogique opérationnel qui n’a pas la prétention de définir « la » méthode scientifique, ni celle de figer de façon exhaustive le déroulement qui conduit de la problématisation à l’investigation puis à la structuration. (…)
Par commodité de présentation, cinq moments essentiels ont été identifiés. L’ordre dans lequel ils se succèdent ne constitue pas une trame à adopter de manière linéaire. En fonction des sujets, un aller et retour entre ces moments est tout à fait souhaitable. En revanche, chacune des phases identifiées est essentielle pour garantir l’investigation réfléchie des élèves. (…)
Canevas indicatif d’une séquence
1. Le choix d’une situation de départ2. La formulation du questionnement des élèves (…) appropriation par la classe du problème soulevé.
3. L’élaboration des hypothèses et la conception de l’investigation à réaliser pour les valider/invalider
4. L’investigation conduite par les élèves
moments de débat interne au groupe d’élèves: les modalités de la mise en œuvre de l’expérience 5. L’acquisition et la structuration des connaissances
comparaison et mise en relation des résultats obtenus dans les divers groupes, dans d’autres classes…
confrontation avec le savoir établi (autre forme de recours à la recherche documentaire)
ANNEXE 2
Les figues de Démocrite
« 217. Democritus ayant mangé à sa table des figues, qui sentoient le miel, commença soudain à chercher en son esprit, d’où leur venoit cette douceur inusitee, et pour s’en esclaircir, s’alloit lever de table, pour voir l’assiette du lieu où ces figues avoyent esté cueillies : sa chambriere, ayant entendu la cause de ce remuëment, luy dit en riant, qu’il ne se penast plus pour cela, car c’estoit qu’elle les avoit mises en un vaisseau, où il y avoit eu du miel. Il se despita, dequoy elle luy avoit osté l’occasion de cette recherche, et desrobé matiere à sa curiosité. » (Montaigne (1580), Essais, 217).
ANNEXE 3
Un texte d’actualité ?
« Quant à la méthode qui concerne la transmission du savoir, je constate qu’elle a déclenché une controverse à notre époque. (…) La première peut être nommée méthode magistrale, de l’autre on dira qu’elle encourage à examiner.
Cette dernière semble être une via deserta (…).
Vu comment les connaissances sont exposées actuellement (…) celui qui expose le savoir désire le faire sous une forme qui le rende le plus persuasif possible, non sous celle qui en permettrait le mieux l’examen. »
« De la méthode destinée aux enfants en science
Au contraire, le savoir qui serait donné comme un fil à dévider encore, il faudrait le transmettre et le faire comprendre si possible de la manière même dont il a été découvert (…).
Car il en est des connaissances comme des plantes : (…) la transmission du savoir, telle qu’elle est pratiquée de nos jours, est comme la livraison de beaux troncs d’arbres débarrassés de leurs racines : bons pour le charpentier, non pour le jardinier. »
Francis Bacon (1605, Du progrès et de la promotion des savoirs).
À rapprocher de Claude Bernard : « Surtout il faut jeter en eux les germes de la science et non les fruits. » (Cahier de notes, 1850-60).
ANNEXE 4
Lavoie de l’abeille, prônée par Bacon (1620) à partir d’une image probablement puisée chez Montaigne (1580) puis reprise par Diderot (1753) :
Montaigne (1580) : « Les abeilles pillotent deçà delà les fleurs, mais elles en font après le miel, qui est tout leur ; ce n'est plus thym ny marjolaine. »
Bacon (1620) : « Les empiriques, à la manière des fourmis, se contentent d’amasser et de faire usage ; les rationnels, à la manière des araignées, tissent des toiles à partir de leur propre substance ; mais la méthode de l’abeille tient le milieu : elle recueille sa matière des fleurs des jardins et des champs, mais la transforme et la digère par une faculté qui lui est propre. (…) Aussi, d’une alliance plus étroite et plus respectée entre ces deux facultés, expérimentale et rationnelle (alliance qui reste à former), il faut bien espérer. »
Diderot (1753) : « L’intérêt de la vérité demanderait que ceux qui réfléchissent daignassent enfin s’associer à ceux qui se remuent. » « On a battu bien du terrain en vain, si on ne rentre pas dans la ruche chargée de cire. On a fait bien des amas de cire inutile, si on ne sait pas en former des rayons ».
