LA TECHNOLOGIE EMPLOYEE DANS LA VIE QUOTIDIENNE
INFLUENCE-T-ELLE LES CONCEPTIONS
SPONTANEES DES ETUDIANTS
?
Michela MAYER
C.E.O.E.
Centre européen de l'éducation
Roma
Mots clés
Technologie Conceptions spontanées
-Savoir scientifique, -Savoir quotidien.
Résumé :
Les résultats d'une recherche
à
propos des conceptions
spontanées sur les appareils domestiques montrent que
même les enseignants ont des difficultés
à
appliquer leur
Le technologie employée den~ 10 vie Quotidienne inflyence-t-elle loe conceptione epontonèee dee étydionte?
Si outrefoie on pouvait pen~er que Qeulement l'inetruction pouvait donner de véritableQ expérienceQ 5cientifique~, et que lee "in~trument~" de la science étaient inconnu~ et my~térieux pour l 'homme commun, est-ce qu'aujourd'hui on peut peneer de même?
Aujourd'hui chacun de nou~ a eon tuyau cathodique à la mai~on, ~on "cycle frigo", son "cycle otto ou die5elll dans ~e voiture, et souvent eon propre ordinateur. Cette utilisation diffu~ée d'une teChnologie fondée eur les découverte~ scientifique~ influence-t-elle les conceptions des étudiants?
Pour discuter ce problème je voudraiS présenter dans cette communication
0 ) quelques résultats d'une recherche sur les concepts spontané~; b) une réflexion sur l'expérience itelienne d'éducetion des adultes connue comme 'lle~ 150 heure~";
c) enfin une réflexion générale sur les différences et sur le~ rapports entre l'~avoir scientifique" et t'5avo ir quotidien'I.
Lee epoereile domeetiQye~, cee inconny~1
A 11 intér ieur des. reche ... che5 sur le5 concept ions 5pontanée~ en cours à l'Université de Rome, Laboratoire pour la Didact ique des Sciences, et au CEDE, Centre Européen de l'Education, en plueieure occa~ions nous avons proposê à nos interlocuteurs dl llexpliquer le fonctionnement" de quelques appareils domestiques. Parmi les appareils ChOISIS, il
Y
en avait deux d'électriques - un sèche-cheveux et un mixer - et deux de thermiques - une cocotte-minute et une cafetière Mok a -.Les quest ions et le réponses étaient données par écrit. Le public concerné était compo5é de:
40 ense ignants ita1 iens de lise ience et math" du premier cye le (où on
prévoit des arguments de phYSique et de chimie) 20 enseignants colombiens de physique et chimie 25 étudIants (une claeee) du premier cycle 25 étudiante (une classe) du deuxième cycle
100 adultes qUI suivaient des cours "150 heures" pour acquérir le diplôme du premier cycle;
On peut résumer les indicat Ions les plus Importàntes cette expérience de l~ façon ~uiv8nte:
tirées de
- tout le monde, y compris les enseIgnants, a rencontré des difFicultés à analyser des appareils domestiques du point de vue scient iFique. Au debut les enseign .. nts surtout ont rejeté la question comme "peu scientifique" et hors, IIde~ règle~ du jeux".
- dans l'e,'plication du fonctIonnement des appareils électriques on a rencontré souvent un r~i~onnement du type t'boite noire". L'epparei 1
et.Blt conSIdéré comme une IIboltet
• avec un lIinput ll , l ' e l e c t r i c l t é , et
un "output"" qUI regardait 50n utili~etion (fournir de le chaleur ou
du mou~'ement ou les deux). mai~ on d~montralt peu d'intérêt pour ce qUI se passait à son intérieur. Chez les étudiants et les adultes,
l'électricité coincide avec le courant électrique, et les deux na se distinguent pas de l'énergie électrique. Cette énergie est Fournie par un Fluide, ou par des particules, qui marchent A une vitesse très élevée (généralement celle de la lumièrel>, mais destinée A se reduire, parce que le courant a été consommé, après l'usage dans les appareils (ces résultats sont les mèmes que ceux de plusieurs recherches, Closset S}, Osborne B}>;
- l'énergie et se conservation semblent ètre notions apprises par coeur: surtout à propos des machines électriques - où la chaleur est un efFect "non voulu" - sa présence est plusieurs Fois oubliée. Peu de gens par exemple pensent que le mouvement du mixer peut chauFFer de l'eau; même les enseignants, qui pourtant connaissent la "machine de Joule", pensent que l'eFfet thermique est tellement Faible qu'on aurait besoin d'instruments sophistiqués pour le reconnaître. Encore, quand on demande quelle va ètre la température de l'air qui sort du sèche-cheveux dans la position "Froide", presque tout le monde répond qu'el le va ètre plus froide que la température ambiante. Aucun concept spontané de conservation de l'énergie n'est utilisé et au même temps le concept de température n'est pas distinct de la complexité de la sensation tactile;
les proprietés thermiques des gaz et des liquides sont peu connues et il n'y a aucune habitude A les utiliser pour expliquer les phénomènes de la vie quot idienne. Surtout à propos de la cafet 1ère Moka il y avait soit une grande difFiculté à comprendre le mécanIsme de fonctionnement- soit la tendance A appliquer des concepts scientifiques "quelconques", comme l'expliquent les exemples suivants: - "l'eau monte spontanément comme le lait qui entre en ébullition" - "l'eau s'évapore, la vapeur monte A travers l'entonnoir, enfin elle cond~nse à cause de la différence de température" (la cafetière est faite entièrement en aluminium!)
- "l'eau ~e dilate pour la chaleur et monte" - Ill'eau monte par capi ll~ritéll
La première explication, plus nalve, a été proposée surtout par les étudiants du premier cycle et par les adultes des l~O heures. Les "tudiants du deuxième cycle, et les professeurs, utili .. ent de .. mots plus "SCIentifiques" avec une préférence pour l'explication fondée sur "vaporat ion-condensat ion. Presque personne ne pense à une expl icat ion fondée 5ur la pre5sion, même 5 \ tout le mOl)de salt, au moins en Italie, que la cafetière est fournie d'une soupape de sureté.
Au cas de la cafetière, donc, les réponses des professeurs ne différaient pas de celles des étudiants, et, parmi les proFesseur .. , les Colombiens, qUI voyaient la Moka pour la premiére foi5, n'étaient pas plus naifs que les Italiens qui l'utilisent presque tous les
Jour~.
• La cafetière Hok~ italienne comporte un rê5~rvoir d'e~u ~ur li y a un entonnOir pour le caf~ et un ré5ervo~r ~uperieur. bOUIllante e5t pous5ée par la pression de la vapeur A
l'entonnoir et monte en remplis.s.:Int le ré5erVOIr supérieur.
lequel L1eau
Il ~emble qu'i 1 ne ~'agit ni d'une que~tion d'expérience, ni d'un probl~me de compétence ~cientifique: tou~ les profe~~eur~ connai~~ent le~ loi~ fondamentales de la phy~ique, mai~, comme eux même~ reconnai5~~ient, leur phy~ique, leur 3cience, est une science ab~treite, où la realité du monde n'a aucune place, et ou comprendre le technologie de la vie quotidienne e~t au dehor~ de~ règles du jau.
Ce~ dernière~ considération~ont été confirmé~ per le~ répon~a~ à un que~tionneire sur la thermodinamique propo~é à de~ étudiant~ universiteire5 en phy~ique et à des professeurs en math et en physique du deuxième cycle (Vlcentini-11i~~oni,198S). On leur a demandé de donner une définition de "machine thermique", et d'indiquer le~ mach ine5 thermiques à l ' interieur d'une 1iste. Le tableeu suiv .. nt montre le~ ré5ultat~ en pourcentege:
Est-ce que on peut l 'eppeler machine thermique?
Mach ine à laver Cafe t i è re 1'1oke Refrigérateur Climatiseur Moteur à explosion Cocotte-minute Chauffe-bain Aucune répon~e Prof (18) Oui Pas 6% 83% 56" JJ" 56% 33" 56" JJ" %% 33" 39" 50% 22" 67" 12% Etudi .. nts Il'ennée (65) Oui Pas 17% 37% 20% 34% 46% 8% 32% 22% 40% 14% 20% 34% 31% 23% 46% Etudients III·année (36) Oui Pes 19" 64% 47" 36% 61" 22% 50" 33%
72"
11%
47" 36% 39" 44%17"
Réponses cohérentes a ve c 1a de fin i t ion donnée 30" 25% 5% 38% 20" 32%On doit souligner le nombre d'étudiants de le deuxième ennée qui ne répondent pas à. la quest ion (pre5que le 50~'), ~t l ' incertitude generalisée dans les réponses: lB machine à laver elle-même est indiquée comme machine thermique, ainSI que le chauffe-bain (selon le 39% des étudiants de trOisième année!). D'ailleurs il n'apparaît pas é".lident que le moteur, le refrigérateur, le climatiseur ~ont de véritables machines thermiques pour les quelles on peut des~iner un cycle qui travaille entr"e deux températur'e~,dlfferentes..
En examinent le~ définitIons donnée5 pour I Imac hine thermlque " on
~'aperçoit que plu~ieurs fOlS elles se limitent à la définir comme un app-9reil pour"transformer de l 'énergiel l
, ou "pour tran5former de la
r:haleur en travail" ou "du travail en chaleur". Quelquefoi5 on arrive iU':'>qu'à dire qu'elle doit "produire de la chaleur" ou tlutiliser de la ch~leur". En essayant d'établir une comparaison entre la définition donnée et les appareil~ ChOISIS (pOSSible seulement au cas ou on euralt répondu aux deux questions),on remarque souvent que quelle que SOit le définition, il n'y a pas de cohérence entre celle-ci et "l'exemple".
Même !.i la ~ituatIon pdr~Ît mOln~ grave pour le5 profe5~eur5 que pour les ~tudJant5, au mOln~ du pojnt de vue de l~ cohérence, il y a de quoi ~e préoccuper: avec telle formation de~ proFes5eurs 11école ne pourr<!l, et ne \Joudra, pas changer l'elttltude qui ~épare la science de
montrer le "non neutrolité" leur lien avec le système de comme exemple le première Science et Technologie dons l'oxpérience d'édycotiQn dei odyltel
En Itelie, l'expérience 10 plus intéressante et la plus complèxe dons laquelle on a essayé de lier, dons l'éducation, la science à la vie reèlle a été l'expérience dite des "150 heures". Née en 1973 avec le nouveeu contret des ouvriers de l'industrie mécanique, elle utiliseit 150 heures payées par les patrons pour des cours d'éducation des edultes. Par ce nom actuellement on indique le cours d'éducation des adultes où les enseignants sont payés par l'Etet. Dons ces cours les ouvriers peuvent utiliser ce temps payé (aujourd'hui 200-350 heures suivant les contrats), mois ils peuvent être fréquentés aussi par des ch6meurs et par ceux qui doivent terminer J'école obligatoire. Un des principaux problèmes à discuter dons ces COurs a été la "non neutralité" de la science, unie à le possibilité de construire un ~avoir l'ouvrier'' oppo~~ au savoir "bourgeois 'l de la science actuelle. Les chemins suivis, les exemples proposés pour exposer les arguments de ce problème ont été, schématiquement:
- un chemin historique, à travers lequel des questions que la science se pose et production; cela en utilisant souvent révolution industrielle;
- un chemin de mise en valeur des expériences, individuelles et collectives, de travail dons l'usine, dens le but de reconstruire "le processus de production" et d'acquérir einsi: al le maîtrise des concepts scientifiques et technologiques sur les quels le processus se fonde; bl la conscience des problèmes spécifiques que l'on doit affronter tous les jours, dans chaque usine, dans choque atelier de production, problèmes que souvent sont ignorés ou niés par la recherche scientifique officielle.
Les deux chemins prennent le départ de quelques éléments communs IMaraschini,1978J:
1) la conscience que 1", non neutr",lité de 1.. science n'est P"s tellement un problème d'utilisation des découvertes scientifiques parce qu'elle concerne ~urtout le~ "questions" que la science se pose et les "mèthodes" qu'elle choisit pour trouver des solutions;
2) - la conviction que la vie quotidienne. 1.. vie réelle, est complêxe et qu'elle ne peut P"'S être p .. rt .. gée en brenches sép .... ées: 1.. division de 1.. science en disciplines différentes, et à l'interieur de chaque discipline en br~nche5, n'est que l~ conséquence du proces5u5 d'orgdni5"'tlon de la recherche scientifique telle qu'elle s'est développée en p .. r", , lèle ",vec le processus d'org",nisation du tr",v",i 1.
Sur ces b",ses beaucoup d' initi"'tives ont été real isées - depuis les semInaires sur la santé et/ou sur 1", nuilance ",mbiante jusqu'à la reconstruction d",ns une uSIne des procédés chimIques et des décisions économiques qui en sont la ceuse .•. - m",is .. près plus de 10 .. ns il est resté très peu de tout cel ... Soit p",rce que l'expérience est restée restreinte à l'éducat ion des adultes et n'a pas touché l'ecale Institutionelle, soit p",rce que les enseignents, les scientifiques, le~ ~nimateur5 engagé~ d~n~ ce~ cour~ nlavaient pa~ con~truit une .position cl .. ire p",r r"'pport .. u s",voir quotidien. On est p"~~é alternativement de )'enregi!»trement tout court d'un !t8voir, con!roideré altern~tif parce qulil venait de5 ouvrler!t, à un en~elgnement
maqi~tral, différant da celui qu'on offre a l'école seulement pour la
ch~ix des ~ujet~ à traiter.
Actuellement, étant donné les changements po 1 i tique~ et économique~ et le caractère pres~ant de~ problèmes de chômage les "1<;0 heures" se sont réduites pre~que partout à de~ cour~ inst itués pour acquérir le diplôme d'école obligatoire (certificat d'etude), et souvent on a introduit de nouveau le~ matière~ et le~ méthodes traditionnelles. C'e~t ~ûrement un problème de formation d'en~eignant~ qui sachent sortir de la division de~ disciplines pour ~'approcher aU sens commun et A,l'expérience quotidienne. Hai~ c'est aus~i un problème de réflexion sur ce que c'est le ~avoir quotidien. Depuis que la composition des élèves des 150 heures a changée et les cours n'ont plus été frequenté par de~ ouvrier~, et de~ ouvrier~ de la même u~ine, mais surtout par des femmes, de~ chômeurs, de~ jeunes, on nia plus été à même de reconnaître dan~ ces nouveaux sujets, leur savoir, individuel et quotidien, pour le valoriser et le comparer au ~avoir scientifique.
En effet, ni le savoir "ouvrier" ni le savoir "quotidien", ne peuvent être a~similés tout court au savoir scientifique, mai~ au même temp~ on ne peut pas les rejeter comme inutiles ou dangereux pour la construction d'une attitude différente enver~ la science et la pen~èe sc ienti fique.
Sovoir scientifique et Sovoir Quotidien
51 l'on veut comparer et intégrer ces deux savoirs, on doit d'abord reconnaître les différences principales entre eux. Elles ne consistent pas, A mon avis, dans des degrés différentes de complexité ou dans des proce~sus mentaux diversifiés utilisés dans les deux cas, mais dans la diversité des "questions" qu'ils se po~ent et dans les différents "critères epistémologiques" sur la base desquel~
l 'acceptabil ité des reponses est evaluée.
Le but declaré de la pensée scientifique est de saisir "l'objet san~ le sujet" en réduisant la complexité du réel A quelques principes généralisables et cohérents. Dans l'image que l'on offre de la science, plus que dans la science el le-même, est encore dominante le "paradigme galiléen", selon lequel des expériences scientifiques on dérive logiquement les lois générales de la nature, à travers un processus de formulation et validation d'hypothèses.
Cette image de la science résiste, non seulement chez les hommes communs ou les enseignants, mais aussi chez les 5cientifique5~ bien
OIJe le long de notre !Iiècle le5 principe5 réductlonnistes aient été plusieurs fois contestés, et qu'on ait souligné l'importance de la complexité et le rôle determinant du sujet.
Le savoir quotidien par contre nait et grandit pour répondre à des nécessités, la validité de ce saVOir est assurée par son efficaCité et sa puissance à résoudre les problèmes de tous le jours. Ces qualités "ont bien plu!> importantes, dans la vie, que la possibilité de généraliser ce savoir. Le paradigme auquel on peut se rapporter est un "paradigme indici!lirel l un parc!digme
qui, suivant la définition de Carlo Ginzburg IGlnzburg, 19791, S'Inspire de la mêthode de Sherlock Holme!> qui, à partir de quelques indices, réconstruit une situation en utilisant souvent le pensée analogique au lieu de la pensée logique
Le ~avoir que l'on obtient ain~i e~t un ~avoir plut6t individualisé, compo~é de schémas partiel~, adapté aux néces~ité~ de la vie, compléxe en ~oi, pour lequel une recherche de généralisation ou de cohérence peut être atteinte seulement au prix d'une perte d'efficacité.
Encore, l'image que la science prétend donner d'elle-même e~t une imaQe démocratique, ouverte - pour la logique de ~e~ propositions
- a
la ;;ritique et il la vérification de la part de tout le monde. Mais au contraire, l ' imaqe commune de la ~cience e~t celle d'un ~y~tème~épsré, ré5ervé aux- expert~, qui impo5e 5e5 vérités san5 aucune possibilité de réfutation. Par con~équence le citoyen, l'homme du commun, peut avoir ~eulement ou une attitude " u t i l i t a i r e " , dan~ le 5ens de voir le~ avantages, ou le~ dé~avantage~, du progrès sc i en t i f i que ; 0u b i en une a t t i t u de" ma g i que" 0ù l ' ad mir a t ion pou r i e s merveilles de la science est liée il la sensation d'étrangeté envers des procedAs et des languages incompréhen5ible~(Clni,1982l.
Ce sont exactement le~ attitude~ qu'on a relevées chez le5 adultes qui ont répondu aux question~ ~ur le~ appareils domestiques qu'on vIent de présenter, mais aussi chez les enseignants quand ils se trouvent en difficulté dan~ l'utili~ation des leurs connai~ances scient ifique~ au dehor~ des problèmes et des expériences scolaires.
Cohérence au lIeu de partIalité, simplification et généralisation au lieu de complexité et individualité: dans cette situation, que l'école n'aide pas à dépasser, le5 deux savoirs parai5sent être non seulement différent~ mais tout à fait InconcilIable". Tellement inconciliables que llécole fait l'tabula rasal l du sens commun ou
5e 1 imite il chercher à le corriger, avec le~ ré~ultats que la recherche sur les conceptions spontanée5 nous a apportés ces dernières années.
Pour réconci 1 ier ces deux chemins il faudrait un travai1 de recherche et d'expérimentation, msis à mon avis un premier P~$ est cel u i cle r e con naÎt r e l eu r s d i f f é r e n ces et, en mê me t e mp s , l a dette qu'ils ont l'un l'autre (Lichtner, 1983). La science, la pensée
:f:'nt Ifique n'est pë!l5 si eloignée, surtout à son début, de
~Xpl';'rlenCe commune! Galilée l ' u t i l i s a i t très sou\"'ent, en édifiant ses dialogues et ses raisonnements plutôt sur l'expérlence commune,
portée quelques fois à la limite, que sur les expél'imentations de laboratoire. D'ailleurs le savoir quotidien., en son développement ·nntre plu5ieurs c~ractére5 qui ~emblent ètre uti lisé5 surtout par le -:)a'~}Olr scientifique: le jeu de l'enfant, sa curiosité toujours en
e~,,,t1, sa recherche d", relatIons, d'analogies, que lui permettent de comprendre, de donner du sen5 ~ se5 expériences, res~emble bien, même dans sa naiveté, à la démarche de la r'echerche scientifique. Et le
paradigme indiciaire, à son tour, est utilisé ~us5i dans la recherche
~cientlflque, mais, plus que dans le C03.5 de la 5Clence "normale
l' ,
dans tous les cas où on doit changer "le règles du Jeu" (et c'est justement Einstein qUI, à propos d", la rélatlvité géne .. ali"ée Darle de l'egalitéentr'e la masse Inertielle et la ma~~e gravitationnelle comme un
"indice negllgé"!).
Ce n'e~d po!~ l·expérlence qui dOlt changer, mai5 les que~tion5 qu'on se pose, pour p8~5er du 5ens commun à la pen~ée ~cientifique. Et
le~ expérience!l de tous le.5 jour51 le language de tou~ le5 jours,1 ~ont les briques Ilvec lesquels o n " bâti, et on peut bâtir la sCIence.
liais ,1 y a qu",lque cho~e en plus. Ce r,est pas un problème corn,"", celui de5 pièce!lo d1un "puzzle'· que la vie met à
di~po~ition et que 18 ~clence 5~ulement peut mettre ~ leur pl~ce dans des figures
,.,ignific"tive,.,. Il y .. de,., pièce .. qui forment dej;, de,., im .. ge,." qui ont d~jà acqui~ 1Iieur !.en~1l dc!'ln~ le s,evoir commun; et c'est le cas de tous
ce qu'on a appel~ "~avoir ouvrier " ou "~avoir des Femmesll
ou 'I~~voir
alternetif", et que la science doit epprendre à respecter, à enrichir
,.,i l'on peut O U " reg .. rder avec int,;,r;,t en attendant d'avoir les
moyens pour en comprendre la complexit';'.
8ib 1 iograph ie vi ta Feltrinelli électrocinetique, indiziarioll .1 tra C i n i ~1. e t Ma z z0n i s O. (198 1 ), 1 1 9i0cod e Ile reg ole, Closset J. (1983), Le raisonnement ,.,équentiel en Ph.D.Thè,.,e, Univer,.,itè de Paris VII
Ginzburg C.(1979), "Spie: radici di un paradigma
'Crisi della ragione' par Gargani A., Einaudi
Lichtner 11. (1983>', Un' ipotesi di rapporto quotidiana, Scuola e Cittâ, no. 5-6, pp.198-2D4
Maraschini lJ. et ~1ayer ~1. (1978),150 ore. 1 limiti di una esperienza, Rassegna Sindacale. no.21
O"borne R.(1983), Chi Idren's Science meets Scientlsts' SCience, Paper presented Ilt the Science Teachers' Association of Victoria
Uicentinl-l'llssoni 1-1. (1985), Indagine sulle conoscenze ln termodinamica degli studenti dei corso di laurea in fisica. InternaI Report no.853, istltuto di Fisic" .• Universitâ dl Roma
