DÉMARCHES DE PREUVE ET INITIATION SCIENTIFIQUE
Maryse GUILLE, Pierre KAHN, Max MARÉCHAL, Marie-Pascale ZUGAJ
LU.F.M. de Versailles, Centre de Cergy
MOTS-CLÉS: DÉMARCHE EXPÉRIrvŒNTALE - PREUVE
RÉSUMÉ: Comment mettre en œuvre et faire évoluer les protocoles de preuve chez des enfants de l'école élémentaire? Pour répondre à cette question,ilpeutêtreintéressant de commencer par sonder le fonctionnement d'une communauté de scientifiques lorsqu'elle est confrontée à un problème impliquant des choix, afin d'inventorier les arguments qu'elle avance comme ayant valeur de preuve pour justifier ces choix.
SUMMARY:
A. GIORDAN, J.-L, MARTINAND et D. RAICHVARG, Actes JIES XVI, 1994 163
1. CONTEXTE DE LA CONCEPTION DE L'ATELIER
Le groupe qui a proposé et animé l'atelier mène actuellement une recherche sur l'éthique de la preuve en science. Il s'agit dans un premier temps de caractériser les notions de scientificité et de rationalité, et dans un deuxième temps d'étudier l'évolution des protocoles de preuve ainsi que l'impact de la structuration des communautés scinetifiques sur l'attitude scientifique.Cette réflexion, partie de l'histoire des sciences, a comme perspective une analyse de la pertinence qu'il y aàintégrer le sens de la preuve aux compétences élémentaires visées par l'enseignement des sciencesàl'école. L'atelier proposé devait permettre de sonder le fonctionnement d'une communauté de "professionnels" de la science (des enseignants) lorsqu'elle est confrontée à un problème entraînant des choix. On peut alors répertorier quels types d'arguments sont avancés, et tenter une typologie des arguments ayant valeur de preuve.
2. ORGANISATION DE L'ATELIER
Nous avons commencé par mettre les participants "en situation". Afin que l'argumentation portât sur un problème scientifique relativement motivant, nous avons emprunté au traditionnel "Jeu de la Nasa" la situation-problème, en restreignant, compte tenu du temps imparti, les choix possibles.(voir annexe ).
L'organisation et les modalités d'échanges choisies ont été les suivantes:
- Au cours d'une phase individuelle, chacun fait ses choix et note dans le tableau fourni ses argument.
- La phase suivante regroupe les participants (groupes de quatre à cinq personnes) avec une consigne: confronter les choix individuels et les arguments proposés. Une affiche collective est réalisée, listant les arguments proposés par l'ensemble du groupe, pour chaque item.
- Dans un dernier temps court, une nouvelle consigne est donnée; essayer de classer les types d'arguments utilisés.
- Dans chaque groupe, une personne, physicien de préférence, compte tenu de la nature du jeu proposé, a un rôle-d'observateur privilégié.
- Après affichage, une discussion s'organise au cours d'une phase collective,àpartir d'une question posée pour chaque item: "parmi les justifications avancées, pouvez-vous trier entre celles qui ont valeur de preuve et celles qui n'ont pas valeur de preuve?".
3. BILAN DE L'ATELIER
Il est intéressant de constater que les arguments de type scientifique sont assez rares et qu'ils ne sont pas systématiquement mentionnés comme ayant valeur de preuve. En revanche, les arguments pragmatiques, plus nombreux, ont facilement valeur de preuve. Nous appelons "argument
pragmatique" celui qui motive la décision non par des raisons relativesàl'état du monde physique et des lois qui le régissent, mais par le recoursàla situation etànotre possibilité d'agir sur elle: par exemple, refuser d'emporter une boîte d'allumettes sur la Lune parce qu'il n'y a pas d'oxygène sera considéré comme argument de type "scientifique". Mais choisir d'emporter un parachute de soie parce qu'il est possible d'utiliser la toile (comme isolant, ou abri...) est un argument pragmatique. La distinction entre arguments "scientifiques" et arguments "pragmatiques" peut pour notre propos se révéler très éclairante. Une initiationà la science qui voudrait se donner l'objectif de développer chez les élèves des compétences dans le domaine du sens de la preuve doit s'intéresser aux arguments foumis par les élèves eux-mêmes lors de situations-problèmes adaptées.et leur donner un statut Sans les classer trop vite comme "préscientifiques", il s'agit de s'appuyer sur les arguments pragmatiques (dont on peut penser qu'ils sont au moins aussi nombreux chez des élèves du primaire que pour la communauté d'ensignants qui ajoué avec notre version du "jeu de la Nasa"!)pour aller ensuite vers un dépassement, vers des procédures de validation caractéristisques d'une attitude scientifique. Une des difficultés de l'enseignant peut alors consisterà avoir une idée trop arrêtée et trop valorisée de ce que doit être un argument scientifique: ce qui risque d'empêcher ou de rendre difficile l'admission de la validité de certaines propositions des élèves.
II faut ajouter que tout mécanisme de validation devra tenir compte aussi du savoir transmisàl'élève sous forrnle de "croyance autorisée", la placeà accorderà cetypede démarche prêtant en elle-mêmeà un autre débat...
4. ANNEXE
Jeu de la Nasa. Prise de décision et justification des choix. Consignes.
Vous faites partie de l'équipage d'une fusée qui a récemment aluni.Vous venez récemment d'avoir un accident lors d'une mission d'exploration. Le lem dans lequel vous vous trouvez est maintenant immobilisé sur la face éclairée de la lune et vous devez parcourir 150 km en trois jours pour essayer de rejoindre votre fusée porteuse.
Avant d'abandonner votre véhicule d'exploration lunaire, vous rassemblez les objets que vous emporterez avec vous et qui paraissent indispensablesàvotre survie. Vous prenez des bonbones d'oxygène, de l'eau, des aliments concentrés, une carte du ciel (constellations de la Lune).
Vous pouvez emmener trois autres objetsà choisir parmi ceux qui sont répertoriés dans la liste: une boussole
deux pistolets de calibre 45
une trousse de premiers secours (seringues) un émetteur-recepteur FMà pile solaire une boîte d'allumettes
un parachute de soie des signaux lumineux
