DES OBJETS POUR APPRENDRE LE CORPS HUMAIN
Maryline COQUIDÉ
IUFM de Bretagne, UMR STEF ENS Cachan - INRP
MOTS-CLÉS : MAQUETTE – PRATIQUE – MODÈLE ANALOGIQUE – REPRÉSENTATION EMPIRIQUE
RÉSUMÉ : Depuis longtemps, de multiples objets sont utilisés pour aider à apprendre sur le corps humain. Ce peut être pour simuler ou pour s’exercer à des pratiques, pour représenter ou pour manipuler l’anatomie humaine, pour modéliser un fonctionnement ou bien encore connaître son propre corps. Cette intervention propose, à partir de quelques exemples, une approche historique, épistémologique et didactique sur les fonctions des maquettes.
ABSTRACT : For a long time, many objects are used to contribute to learning and teaching human body. It will be to simulate an operation or for practical exercises, to show or to handle human anatomy. Our purpose is to describe an historical and an epistemological approach of functions of rough models.
1. DES OBJETS POUR APPRENDRE SUR LE CORPS HUMAIN DANS L’ENSEIGNEMENT : POUR QUOI FAIRE ?
Dans l’enseignement, on utilise des objets pour apprendre sur le corps humain Ce peut être des objets anatomiques, organes provenant d’animaux ou bien maquettes anatomiques, des objets techniques à usage médical, comme le stéthoscope pour écouter les bruits du cœur ou des attelles pour découvrir les fonctions des articulations. Mais on constate aussi de plus en plus, aussi bien au collège qu’à l’école primaire, la construction ou l’usage de maquettes diverses, en particulier lors de l’enseignement de la locomotion, de la reproduction, de la respiration ou bien encore de la digestion. Les Instructions Officielles françaises (MEN, 2002) restent cependant évasives sur cette question. Divers modèles matériels sont évoqués : « On pourra envisager la continuation de modèles matériels (par exemple, cœur, poumons, cage thoracique). » (MEN, 2002). Pour l’étude des mouvements corporels, l’élève doit « être capable de concevoir et construire un modèle matériel simple rendant compte de façon approchée du rôle des muscles antagonistes dans le mouvement d’une articulation ». Et quelques recommandations pour la construction d’une maquette de membre sont explicitées : « l’emploi de maquettes suppose une comparaison critique avec la réalité observée lors du mouvement du membre. Les élastiques ne sont pas de bons modèles de muscles, ces derniers fonctionnant en contraction et non pas en allongement. » (MEN, 2002, fiche 11). De nombreux sites académiques et le site Main à la pâte pour l’accompagnement des sciences à l’école primaire, en revanche, font plusieurs fois allusion à divers objets, sous la dénomination parfois de « maquette », parfois de « modèle ».
Nous pouvons nous interroger : à quoi servent ces objets dans l’enseignement et pour l’apprentissage de sciences et des techniques ? Quelles peuvent être leurs fonctions ?
2. DES OBJETS POUR L’ENSEIGNEMENT OU LA FORMATION : DÉTOUR HISTORIQUE ET ÉPISTÉMOLOGIQUE
Si nous faisons un détour historique et épistémologique, nous constatons que le domaine de l’enseignement et de la formation, médicale ou scientifique, a pu faire appel à plusieurs sortes d’objets. Ces objets, toujours supports d’une théorie aussi, sont à contextualiser. Je m’appuierai sur la description de quelques-uns, présentés au Musée de la médecine de Rouen.
2.1 Les anatomies artificielles
Les inconvénients d’ordre matériel et psychologique qui découlent de la dissection et de la démonstration sur les cadavres ont incité à rechercher un autre matériel, destinés tout d’abord à la formation des étudiants ou des futurs professionnels médicaux. Les cires anatomiques du XVIIIe, pièces artificielles au modelé perfectionné et d’une grande finesse de détail, objets uniques et artistiques, étaient ainsi destinées à représenter l’anatomie humaine. Dans le courant du XIXe, se développa une demande élargie pour des objets moins coûteux et manipulables, pour des maquettes simples à démonter et à manipuler, d’organe ou d’organisme complet. Prenons l’exemple des maquettes en carton, « reliques » parfois des placards d’établissements scolaires. Élément de preuve du succès de cette maquette, Flaubert raille, en toute sympathie, la quête désespérée de savoir de Bouvard et Pécuchet, utilisant un « bonhomme Auzoux », « cadavre postiche ». Dépourvus de toute méthode, « ils démontaient complètement le cadavre, puis se trouvaient embarrassés pour remettre en place les morceaux » (Flaubert, p. 89).
Le développement d’un enseignement des sciences, tout au long du XXe siècle, conduit à une production artisanale, puis industrielle, de maquettes, à la diffusion élargie. Donner à voir, donner à manipuler : pour répondre à des besoins pratiques et à une généralisation de l’enseignement, les fabricants de matériel scientifique et les fabricants de matériel pédagogique ont développé, dès le début du XXe siècle, une offre croissante de matériel scientifique scolaire de démonstration (Coquidé, sous presse).
2.2 Des objets pour l’apprentissage de pratiques
D’autres objets peuvent aussi contribuer à l’apprentissage de pratiques médicales. Prenons l’exemple des « mannequins d’accouchement ». À partir de la seconde moitié du XVIIe, avec la généralisation des cours, destinés à la fois aux sages-femmes de campagne et aux chirurgiens, la nécessité d’une formation plus large stimule la mise au point de mannequins simples, parfois fabriqués en série, sur lesquels les démonstrateurs initient à la manœuvre obstétrique, selon une pédagogie inspirée de Mme Du Coudray (Gélis, 1988). Ces mécaniques témoignent aussi de l’influence du « mécanisme », de l’engouement du siècle des Lumières pour les copies du vivant et pour les objets animés. Peu à peu, l’usage de ces mannequins a disparu au XIXe siècle, avec le développement de la formation clinique.
moitié du XIXe, à la fois dans le milieu scientifique et dans les « salons mondains ». Cet exemple de « tête phrénologique », crâne en plâtre sur lequel sont localisées diverses « inclinations, sentiments et facultés » constitue alors le support de l’enseignement d’une théorie localisatrice, qui tente de naturaliser l’homme et son esprit.
Le développement et les usages de ces différents objets, « aides aux apprentissages sur le corps humain », sont donc en lien avec des facteurs sociaux, culturels ou théoriques, et aussi avec les conceptions sur les apprentissages. Qu’en est-il pour certaines maquettes rencontrées actuellement dans les classes ?
3. FONCTIONS DE QUELQUES MAQUETTES POUR APPRENDRE
SUR LE CORPS HUMAIN UTILISÉES ACTUELLEMENT DANS LES CLASSES
Je n’aborderai pas ici les maquettes anatomiques, toujours d’actualité pour aider à visualiser, à manipuler des organes, et pour se représenter leurs relations. Je restreindrai la réflexion uniquement sur 3 maquettes « communes » : cage thoracique, membre articulé, tube digestif. Ces objets, contrairement à une idée assez répandue, ne sont pas forcément « innovants ». La maquette de « cage thoracique » est ainsi présente dans un livre de leçon de chose de 1939.
Quelles fonctions peuvent-ils remplir ? Des fonctions épistémologiques, psychologiques, pédagogiques ? Quels problèmes biologiques permettent-ils de résoudre ? Ce n’est évidemment pas l’objet en lui-même qui induirait une fonction, et celle-ci est par exemple bien différente dans une démarche de conception et réalisation de la maquette par les élèves ou dans une démarche uniquement d’usage et de manipulation. Les différentes recherches relatives à l’enseignement et l’apprentissage de la modélisation en sciences (Martinand et al., 1992, 1994) ont travaillé les caractéristiques essentielles des modèles manipulés dans l’enseignement. A-M Moulin propose ainsi une analyse de différentes fonctions de modèles, mais qui ne peuvent être applicables qu’à des modèles scientifiques, ce qui n’est pas forcément le cas pour les maquettes dont il est question ici. Exemple 1 : maquette de cage thoracique
Objet présenté par enseignant : cloche transparente et rigide, avec une membrane en caoutchouc déformable à la base, et contenant deux ballons de baudruche.
Tâche des élèves : manipuler la maquette, mettre en relation déformation de la membrane, gonflement des ballons, entrée et sortie d’air.
Bien que fondée sur une analogie scientifique de changements de pression, cette maquette n’a cependant pas une fonction de modèle analogique, car elle nécessite un niveau explicatif non abordable aux jeunes élèves. Elle serait à considérer plutôt comme un intermédiaire avec une représentation empirique d’un phénomène difficilement accessible.
Exemple 2 : maquette de membre articulé
Tâche des élèves : concevoir et réaliser un objet qui puisse représenter le fonctionnement d’un membre. Différents essais, aller-retour et comparaison avec un membre.
Problème biologique : attaches des muscles sur des os différents, nécessité de muscles antagonismes pour la flexion et l’extension.
Dans cet usage, cette maquette peut avoir une fonction de modèle analogique s’il y a représentation et identification d’une structure articulée et des relations (système de leviers, nécessité de muscles antagonistes), et comparaison avec un membre (patte de grenouille par exemple) pour tester les limites de ce modèle. Si la tâche des élèves est différente, par exemple uniquement manipulation d’une maquette réalisée, ou construction à partir d’une fiche technique, ou pas de comparaison avec le membre, la fonction sera différente.
L’analogie représente un fondement de nos apprentissages (Sander, 2002), et nos collègues Québécois René de Cotret et Larose (1994) décrivent comment ils s’appuient fortement sur cette pensée lors de la formation des enseignants. Soulignons, cependant, qu’il peut y avoir différents types de modèles analogiques, et qu’il est nécessaire aussi de s’interroger sur la maîtrise des aspects technologiques de ces maquettes. Par ailleurs, Canguilhem (1965) a minutieusement analysé comment des objets de technologie, utilisés par analogie pour expliquer des phénomènes biologiques, pouvaient être à la fois aide et obstacle à la compréhension.
Exemple 3 : maquette de tube digestif en tube en carton et en pâte à modeler
Tâche des élèves : représenter par des tubes en carton et par des cordons de pâte à modeler les différents segments du tube digestif avec leur taille respective.
Fonction de la maquette : représentation empirique d’un objet, de la longueur relative des segments et fonction de communication pour montrer à d’autres élèves dans une exposition. Au-delà aussi de la fonction pédagogique de « mise en activité » des élèves, constatons la nécessité de discuter avec les élèves des limites de cette maquette, et avec les enseignants des aides et obstacles potentiels pour la compréhension de la digestion.
4. CONCLUSION
Fonction de représentation empirique, modèle analogique, fonction de communication : selon les objets et leurs usages, les fonctions peuvent grandement différer. Par ailleurs, le développement de l’usage de ces maquettes dans les classes serait à interroger. Il est sans doute en lien avec des facteurs sociaux, culturels ou théoriques, et aussi avec des conceptions sur l’enseignement et sur les apprentissages.
BIBLIOGRAPHIE
CANGUILHEM G. (1965). Connaissance de la vie. Paris : Vrin.
COQUIDE M. (sous presse). Instruments scientifiques, instruments pédagogiques : l’instrumentation dans l’enseignement des sciences naturelles (1902-1965). Actes du colloque de la Shesvie, avril 2004, Nantes.
FLAUBERT G. (1880). Bouvard et Pécuchet . Paris : Garnier Flammarion (éd. 1966) GELIS J. (1988). La sage-femme ou le médecin. Paris : Fayard.
MARTINAND J.-L. & al. (1992). Enseignement et apprentissage de la modélisation en sciences. Pari s : INRP.
MARTINAND J.-L.& al. (1994). Nouveaux regards sur l’enseignement et l’apprentissage de la modélisation en sciences. Pari s : INRP.
MEN (2002). Documents d’application des Programmes. Sciences et technologie cycle 3.
RENE DE COTRET S. & LAROSE R. (1994). Les analogons et la maquette didactique. Didaskalia, 3, 109-117.
