RAISONNEMENT SOCIO-SCIENTIFIQUE DES ÉTUDIANTS
EN MASTER SCIENCE DE LA VIE CONCERNANT
« L'AFFAIRE DU PAPILLON MONARQUE »
Hayet SAOUDI (1) (2) & Laurence SIMONNEAUX (2)
(1)ISEFC, Université Tunis, Tunisie, (2) EducAgro, ENFA, France
MOTS-CLÉS : QUESTION SOCIO-SCIENTIFIQUE – RAISONNEMENT SOCIO-SCIENTIFIQUE
RÉSUMÉ : Nous nous situons dans le champ éducatif Science-Technologie-Société (STS). Nous analysons le « raisonnement socio-scientifique » concernant une question socio-scientifique : l'impact de la transgénèse sur la biodiversité. Nous avons conduit des débats à partir de « l'affaire du papillon Monarque ». Nous centrons notre analyse sur la prise en compte de la complexité dans le raisonnement des étudiants ; nous montrons qu’il est possible de caractériser des niveaux dans la prise en compte de la complexité, même si nous n’identifions pas les mêmes niveaux que ceux définis par Sadler et al (2006).
ABSTRACT : We situate in the educational approach Science-Technology-Society (STS). We interest in “the socio-scientific reasoning“ to the negotiation of a Socio-Scientific Issue : impact of the vegetable transgenesis (production of genetically modified Plant (PGM)) on the biodiversity. Therefore, we have realised a debate on the case of “the Monarch butterfly“. We focus our analysis on terms of the complexity aspect of socioscientific reasoning, but we don't necessarily identify the same levels defined by Sadler, Barab & Scott (2006), in this framework.
1. INTRODUCTION
Nous nous situons dans le champ éducatif Science-Technologie-Société (STS). Il s'agit d'un champ qui articule les questions scientifiques, technologiques et sociales. Traditionnellement, pour Zeidler, Sadler, Simmons, Howes (2004), le mouvement STS a porté sur l’étude des controverses scientifiques, mais sans réellement exploiter la puissance didactique des discours, de l’argumentation, de la prise en compte de la nature de la science (NOS)… au cœur de ces questions. Nous nous intéressons à l’enseignement des questions scientifiques controversées : les questions socio-scientifiques ou “socio-scientific issues“ (SSI) en anglais.
Les questions socio-scientifiques décrivent « des dilemmes sociaux » en lien avec des savoirs de référence scientifique controversés (Sadler, 2004). Dans notre recherche, nous nous intéressons à un contenu socio-scientifique : l'impact de la transgénèse végétale (la production de plante génétiquement modifiée (PGM)), une technoscience controversée (Simonneaux, 2003), sur la biodiversité, à l'université. Pour ce faire, nous nous fondons sur « l'affaire du papillon Monarque ». Nous souhaitons étudier le raisonnement socio-scientifique d’étudiants tunisiens en Master science de la vie en réponse à cette question socio-environnementale complexe et controversée.
2. CADRE D’ANALYSE
2.1. L’Affaire du papillon Monarque : une question socio-scientifique controversée
L’impact des plantes génétiquement modifiées (PGM) résistantes aux insectes ravageurs peut dépasser les ravageurs spécifiques auxquelles est affectée l'action du transgène pour atteindre d'autres organismes « non-cibles ». Nous nous intéressons en particulier à l'étude du maïs-Bt (plante transgénique) attaqué par un insecte ravageur, la pyrale du maïs - Ostrinia nubilalis -, et l'intoxication des papillons Monarque - Danaus plexippus - qui constituent, dans ce cas, l'organisme non-cible.
Le principe de fabrication du maïs-Bt se base sur les potentialités d'une bactérie - Bacillus thuringiensis - vivant dans le sol et utilisée dans la lutte biologique. Cette bactérie synthétise divers types de protéines cristallines insecticides qui, lorsqu’elles sont partiellement digérées, libèrent une forme active d’endotoxine qui perfore l’appareil digestif des insectes ravageurs. L'introduction de ce gène de résistance à un insecte confère au maïs-Bt la capacité de synthétiser une forme tronquée d'endotoxines protéiques et donc de résister aux pyrales. Quant aux papillons Monarque, ce sont des papillons migrateurs qui vivent en Amérique du Nord. Il s'agit d'un grand papillon aux ailes orange intense présentant des taches blanches et noires. Les larves Monarque se nourrissent d'une plante
appelée "laiteron" - Asclepias curassavica - qui se trouve souvent au voisinage de champs de maïs. La controverse concernant l'affaire du papillon Monarque est basée sur l'éventuelle dissémination du pollen transgénique Bt (du maïs Bt) sur les plantes voisines, notamment le laiteron et l'intoxication potentielle des larves du papillon Monarque.
Selon le rapport de l'AFSSA (2004, p. 24), un rappel historique des dates clés montre les axes de la controverse qui a eu lieu vis-à-vis des résultats des travaux contestés sur le papillon Monarque et le maïs-Bt, dans la presse scientifique.
« En août 1995, l’Environmental Protection Agency (EPA) enregistre le premier maïs génétiquement modifié pour la résistance à la pyrale (maïs Bt).
En mai 1999, une note apparaît dans la revue Nature disant que le pollen du maïs Bt est dangereux pour le papillon Monarque (Transgenic pollen harms monarch larvae, Nature, 399, 214).
En novembre 1999 : le premier workshop sur "monarch/Bt corn" est tenu.
En juillet 2000 : un article avec comité de lecture scientifique est publié indiquant une absence de toxicité du pollen du maïs Bt sur les larves de Monarque dans les conditions de culture au champ. Le 9 octobre 2001 : un numéro des Proceedings of the National Academy of Science publie une série de 6 articles sur les recherches coopératives faites sur le sujet.
Le 16 octobre 2001, l’EPA autorise à nouveau la culture du maïs Bt ».
En se référant à ces dates clés, nous remarquons que les travaux de Losey, Rayor, Maureen & Carter Margar publiés sous le titre Transgenic pollen harms monarch larvae dans la revue Nature (1999) ont été à l'origine de la controverse de l'affaire du papillon Monarque. Ces résultats expérimentaux ont été beaucoup contestés dans la presse scientifique. Cette « affaire du papillon Monarque » représente une question socio-environnementale controversée que nous allons utiliser pour analyser le raisonnement socio-scientifique des étudiants en Master science de la vie (d'options écologie et biotechnologie).
2.2. Raisonnement socio-scientifique
Les questions socio-scientifiques peuvent aider à la compréhension des contenus scientifiques controversés, à la construction des connaissances via une participation argumentative et une prise de décision socio-scientifique (Sadler, 2004). Ces questions représentent des questions de société reliées à des domaines scientifiques. En se basant sur une interaction entre des connaissances scientifiques et des compétences fondamentales (pratiques et sociales) liées à la négociation (construction, résolution) des SSI, Sadler, Barab & Scott (2006) ont introduit la notion de « raisonnement socio-scientifique ». Ce raisonnement est présenté comme une construction théorique et est caractérisé par quatre critères :
- critère 1 : la prise en compte de la complexité des questions socio-scientifiques, - critère 2 : l’examen des questions à partir de multiples perspectives,
- critère 3 : la perception que ces questions doivent être soumises à des recherches complémentaires, - critère 4 : l’expression de scepticisme vis-à-vis des informations qui peuvent être biaisées.
Pour chaque critère, Sadler, Barab & Scott (2006) définissent, a posteriori, quatre niveaux de performances, du moins élaboré -noté 1- au plus élaboré -noté 4- selon le degré d'élaboration des réponses proposées. En ce qui concerne le premier critère, la complexité est l'une des propriétés qui caractérise une question socio-scientifique. Ce critère met en valeur la complexité des SSI (Socio-Scientific Issues) et la nécessité de sa prise en compte. En effet, cette prise en compte de la complexité d'une SSI nécessite : d'appréhender la question selon ses multiples dimensions, d'appréhender l'interaction dynamique des différents éléments constitutifs (de la solution) et d'admettre une évaluation des différentes formes de preuves dans le processus de résolution de la question.
3. PROTOCOLE
Pour catégoriser le raisonnement socio-scientifique des étudiants en Master sciences de la vie, nous proposons des grilles d'analyse des données recueillies en nous basant sur les quatre critères définis par Sadler et al (2006). Cependant, nous ne développons ici que le premier critère, pour les deux groupes restreints d'options écologie et biotechnologie. Pour tester l’impact du pollen transgénique du maïs Bt sur les papillons Monarque, nous avons proposé aux étudiants un résumé du texte de l'expérience de Loesy et al (1999) (voir annexe). Dans une première étape (phase écrite), nous avons proposé le texte de l’expérience accompagné de la consigne suivante : "À la lumière des résultats de l’expérience de Losey et al (1999), le gouverneur de votre région a demandé une expertise avant de donner l’autorisation de cultiver ce maïs Bt en plein champ. Rédigez votre avis argumenté". Cette étape nous a servis pour choisir un groupe restreint de cinq étudiants dont les réponses sont contrastées. Une semaine plus tard, nous avons organisé un débat avec le groupe restreint choisi, en nous appuyant sur un guide de débat préétabli et sur la consigne suivante : « Comment envisagez-vous l'affaire du papillon Monarque ? ». La phase écrite et la phase orale sont complémentaires, mais notre analyse se focalise que sur la phase orale (le débat). Ces opérations sont conduites en parallèles dans deux options du Master : option écologie et option biotechnologie. Les débats ont été enregistrés et intégralement transcrits.
4 – RÉSULTATS ET DISCUSSION
Concernant les niveaux de performance relatifs à l'aspect complexité du raisonnement socio-scientifique, le niveau 1 désigne le niveau de performance le plus bas et la catégorie de réponse la moins élaborée, selon les indications de Sadler et al ( 2006). Les réponses appartenant au niveau 1 sont des réponses simplistes, non problématisantes ou présentant une solution illogique sans prise en compte de multiples aspects de la question ou du problème. Ces réponses ne prennent pas en compte les intérêts contradictoires des différents acteurs de la situation en question. Le niveau 2 désigne des réponses relativement simples ou un raisonnement causal sans reconnaître la nature multidimensionnelle de la question. La réponse se focalise, quasiment, sur un seul aspect du problème (linéaire/unidimensionnelle). Dans le niveau 3, les réponses révèlent la nature multidimensionnelle et relativement complexe de la question ; elles montrent que l'origine principale de la complexité de la question est due à un manque d’informations additionnelles. Le niveau 4 constitue la forme la plus élaborée des réponses. Les réponses appréhendent la complexité générale de la question. Les étudiants proposent des solutions à caractère multidimensionnel en faisant appel à une interaction dynamique des différents aspects du problème ou de la question (des intérêts contradictoires, des opinions divergentes…).
Le traitement de notre corpus nous a conduits à définir d'autres niveaux, différents et plus fins, que ceux de Sadler et al (2006), En effet, le niveau 1, par exemple, est absent dans le raisonnement des deux groupes d'étudiants (groupe restreint d'option écologie et celui d'option biotechnologie). Les réponses proposées, dans notre cas, ne semblent pas simplistes ; elles intègrent au moins un aspect du problème. Le tableau 1 présente un exemple d'extraits des échanges oraux des étudiants d'options biotechnologie et écologie selon le modèle et les niveaux établis par Sadler et al (2006).
Notons que d'une part nous nous situons dans une perspective durable qui couvre des dimensions sociale, environnementale, économique, politique, idéologique, morale ; et d’autre, que nous avons réalisé notre expérimentation avec des étudiants de niveau plus élevé que ceux de Sadler.
Au cours du traitement de notre corpus, nous avons défini non seulement des niveaux différents de ceux de Sadler et al, mais aussi repéré d'autres modes de raisonnement : le raisonnement éthique et religieux, le raisonnement durable et pris en compte la qualité de l'argumentation… Nous avons constaté que les étudiants en Master intègrent dans leur analyse un raisonnement éthique et religieux. Ce raisonnement s'inscrit dans deux perspectives : religieuse et utilitariste. Concernant la perspective utilitariste, certaines réponses proposées opposent le « bien » et le « mal », le « juste » et le « faux », etc. Nous pouvons citer, par exemple, Moez (Master écologie) : Ca dépend, plusieurs facteurs entrent en jeu pour dire si c’est bénéfique [les plantes génétiquement modifiées (PGM)] ou non, est-ce qu’elle nous plait ou non ? Nous pouvons citer le facteur éthique, le facteur religieux, le
facteur culturel, le niveau intellectuel… Certes, un chercheur n’a pas le même avis qu’un citoyen normal. L’avis peut différer aussi en passant d’un prêtre à un… (tour de parole n° 95). Quant à Zièd (Master écologie), il a utilisé un argument religieux en citant des versets du coran : Le dommage apparaît en mer et en terre et c’est l’Homme qui en est le responsable' (traduction du
chercheur du verset cité) et d’ailleurs, c’est ce qu’on voit dans les catastrophes pétrolières… En
fait, chaque déséquilibre est originaire des actions humaines… (prise de parole n° 100).
Pour les étudiants en Master biotechnologie, la perspective religieuse est présente sous forme de conception fataliste et déterministe : On peut dire que, dans tous les cas, la mort est inévitable. On va mourir maintenant ou après ça n’a pas beaucoup d’importance. Manger du transgénique ou non… même si ces produits sont cancérigènes… mais, l’environnement peut être la cause des cancers aussi ! (Souhaib, prise de parole n° 160) : Les niveaux, qui définissent le raisonnement socio-scientifique proposés par Sadler et al (2006), semblent insuffisants pour analyser notre corpus, car la question est complexe, controversée et multidimensionnelle. Ces niveaux semblent devoir être adaptés au niveau des apprenants, peut-être à la question socio-scientifique abordée, voire au contexte socioculturel dans lequel elle est traitée. La complexité de la question, dans notre cas, semble être liée à l'interconnexion scientifique et sociale, mais aussi être tributaire des considérations morales, socio-politiques, socio-économiques, etc.
5. CONCLUSION
Le raisonnement socio-scientifique a la potentialité d'exploiter la puissance didactique des discours et de l’argumentation sur des thématiques environnementales complexes qui mêlent des questions scientifiques, technologiques et sociales. Toutefois, les niveaux de compétences distingués pour chaque critère du raisonnement socio-scientifique peuvent être variables selon le contexte, selon le niveau de formulation, selon la perspective suivie et la nature de la question autour de laquelle s'articule la situation d'apprentissage… La poursuite de ce travail sera de définir des catégories qui permettent de préciser ces niveaux de raisonnement.
6. BIBLIOGRAPHIE
AFSSA (2004). OGM et alimentation : Peut-on identifier et évaluer des bénéfices pour la santé ? 67 p., http://www.afssa.fr
LOSEY, J.E., RAYOR, L.S. & CARTER M.E (1999). Transgenic pollen harms monarch larvae, Nature, 399, 214.
SADLER, T.D (2004). Informal Reasoning Regarding Socioscientific Issues : A Critical Review of Research. Journal of research science teaching, 41, 5, 513-536.
SADLER, T.D., BARAB, S.A. & SCOTT, B. (2006). What do students gain by engaging in socioscientific inquiry ? Paper presented at the Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teachnig (NARST), SanFrancisco, CA.
SIMONNEAUX, L. (2003). Argumentation dans les débats en classe sur une technoscience controversée, Aster, 37, 189-214.
ZEIDLER, D.L., SADLER, T.D., SIMMONS, M.L. & HOWES, E.V. (2004). Beyond STS : A research-based framework for socioscientific issues education, Paper presented at the Annual Meeting of the National Association for Research in Science Teachnig (NARST), Vancouver, Canada.
ANNEXE
ANNEXE 1 : « Affaire du papillon Monarque »
Des feuilles de laiteron (Asclepias curassavica) humides sont saupoudrées de pollen transgénique (pollen-Bt) manuellement au moyen d'une spatule. La quantité de pollen est estimée à l’œil, de sorte qu'elle corresponde à la quantité de pollen que l'on trouve sur le laiteron dans les champs de maïs.
Expérience :
Traitement : dans trois pots différents, les expérimentateurs ont saupoudré dans le premier du pollen conventionnel, dans le second du pollen transgénique : pollen-Bt et dans le troisième ils n’ont rien mis. 5 larves âgées de 3 jours (2e mue) issues d'une colonie de papillons monarques capturée sont disposées sur chaque feuille.
Chaque traitement est répété 5 fois
Ils ont répertorié la quantité de feuille mangée, le poids des larves ainsi que la survie des larves. Durée du traitement : 4 jours
Résultats :
Le taux de survie, après 4 jours, atteint 56 % pour le groupe avec le pollen-Bt alors que le taux de survie atteint 100 % dans le pot saupoudré de pollen conventionnel et dans le pot sans pollen.
La quantité de feuille dévorée dans le pot saupoudré de pollen-Bt est de l’ordre de : 0.57 pour les feuilles avec pollen-Bt, elle est de l’ordre de 1.12 pour les feuilles avec le pollen conventionnel alors qu’elle est de l’ordre de 1.61 pour les feuilles sans pollen.
Le taux de croissance (mesure du poids des larves survivantes) des chenilles élevées sur les feuilles avec pollen-Bt était inférieur (0.16) à celui des chenilles sur les feuilles sans pollen (0.38). Cependant, les données ne sont pas disponibles pour déterminer le taux de croissance des chenilles sur les feuilles avec du pollen conventionnel.
ANNEXE 2
Tableau 1 : Critère 1 du raisonnement socio-scientifique : la prise en compte de la complexité des questions socio-scientifiques pour les deux groupes restreints d'option biotechnologie et écologie.
Niveaux de
compétence Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Niveau 4
Définition des niveaux
Les réponses sont simplistes en présentant une solution illogique sans prise en compte de multiples aspects de la question/problème
Les réponses sont relativement simples sans reconnaître la nature multidimensionnelle de la question : un aspect du problème (linéaire/ unidimensionnelle)
Les réponses révèlent la nature multidimensionnelle et
relativement complexe de la question et que l'origine principale de sa complexité
est due à un manque d’informations additionnelles
Les réponses appréhendent la complexité générale de la question. Les
solutions proposées sont multidimensionnelles et font appel à une
interaction dynamique des différents aspects de la question (des intérêts
contradictoires, des opinions divergentes…). Extraits mastère Bio-technologie Pas de réponse correspondant à ce niveau Tour de parole n° 147. Souhaeib : "De toute façon le transgénique est fait pour combattre la famine dans le monde"
Tour de parole n° 47. Chaiama : "On n’a pas encore vraiment les clés de … de l’ADN … toutes les clés … et tout ce qu’il faut savoir pour comprendre comment ce gène-là se comportera-t-il après son insertion et quelles seront ses interactions…"
Tour de parole n° 4. Chaima : "Je pense que l'affaire du papillon Monarque montre qu’à un certain moment les chercheurs et les savants se sont focalisés que sur les découvertes scientifiques et ils ont oublié l’impact éventuel des ces derniers. Je pense qu’en ce moment, il y a accumulation d’effets qui nuisent à la nature. Tous les problèmes actuels tournent autour de l’écologie et de l’environnement. Les scientifiques n’ont pensé qu’à leur succès et à leur réussite et ils ont oublié les éventuels effets indésirables pour l’Homme". Extraits Master Écologie Pas de réponse correspondant à ce niveau Tour de parole n° 29. Ines : " Moi j’ai évoqué le problème seulement de point de vue écologique, car c’est le plus important et je vais, entre autres, montrer à quoi sert-il ? Si le problème et d’ordre écologique à quoi sert de parler de l’économie ou de la politique"
Tour de parole n° 56. Moez : " Parce qu’on ne peut pas prévoir, à l’avance, des problèmes… Même si on tient compte de certains problèmes sur un plan bien déterminé, on ne peut pas prévoir toutes les facettes d’un même problème. De même, on ne peut pas prévoir tous les problèmes en même temps. Il faut faire, tout d’abord, l’expérience pour prévoir l’impact éventuel sur l’environnement par suite nous jugeons le degré de nuisance "
Tour de parole n° 157. Moez : "… mais, il y en a une régression à l’échelle mondiale de l’usage des OGM… Au début de la révolution des OGM, tout le monde ne parle que des OGM, les bienfaits des OGM, mais maintenant il y a plus de critique, au fur et à mesure avec les progrès. La question des OGM commence à reculer (sic !) par rapport au b i o .
Maintenant, on parle que du bio même à la télévision et partout le secteur bio, c’est vrai qu’il est un peu cher par rapport aux OGM… parce que la quantité est faible mais la qualité est meilleure"
