DU CONCEPT DE SYSTÈME
DANS L’ENSEIGNEMENT DE LA BIOLOGIE
Babacar GUEYE
FASTEF Dakar (Sénégal)
MOTS CLÉS : SYSTÈME – CONCEPT – BIOLOGIE – DIDACTIQUE – HISTOIRE DES SCIENCES
RÉSUMÉ : Au cours de l’histoire de la biologie de nombreux concepts ont été produits pour décrire la réalité. L’usage de chacun d’eux à un moment donné dépend étroitement de sa pertinence dans l’explication des phénomènes. En biologie, le concept de « système » a été l’un des plus galvaudé, mais une étude épistémologique montre que son sens a constamment glissé sans qu’à aucun moment il n’y ait de la part des professeurs un effort de clarification en direction des étudiants et des élèves.
ABSTRACT : During the history of the biology many concepts were produced to describe reality. The use of each one of them at a given time depends closely on its relevance in the explanation of the phenomena. In biology, the concept of “system” is one of the more useful, but an epistemological study shows that its direction constantly slipped without at any time an effort of clarification in direction of the students and pupils.
1. INTRODUCTION
Durant son entreprise de découverte et de connaissance de la nature, l’homme a très souvent utilisé différentes méthodes d’approche pour essayer de saisir et d’expliquer la complexité de cette dernière. Pour arriver à cette fin, différents modes d’abstraction ont été utilisés pour finalement donner naissance à des notions puis à des concepts dont l’usage semble aujourd’hui naturel et facile. Il en est ainsi du concept de système tant galvaudé en biologie. Comment est né ce concept ? A-t-il toujours gardé le même sens ? S’est-il enrichi au fil de l’histoire des sciences ou au contraire s’est-il appauvri ?
2. QU’EST-CE QU’UN CONCEPT ?
Beaucoup d’auteurs ont essayé avec plus ou moins de bonheur le définir le terme de concept.
Selon Britt-Marie BARTH (1987) un concept se définit par une dénomination, des attributs et des exemples. Il se matérialise par un nom qui le désigne et qui a du sens. C’est donc une liaison faite entre un signifiant (support, mot) et un signifié (idée). De plus, chaque concept se caractérise par un certain nombre de critères toujours présents appelés attributs essentiels même si, parfois, il y a des éléments accessoires ou particuliers appelés attributs non essentiels. Pour De Vecchi (1996), maîtriser un concept, c’est pouvoir distinguer les deux types d’attributs.
Par ailleurs, un concept a un rôle, une utilité en ce sens qu’il permet de prévoir, de prédire, de résoudre immédiatement un problème nouveau. C’est du reste ce que résume très bien Canguilhem (1977) en disant que définir un concept, c’est formuler un problème.
Autre chose qu’il faut savoir c’est qu’un concept, quelle que puisse être sa fécondité, a toujours des limites de validité. C’est-à-dire qu’il a un champ d’application dans lequel il est fonctionnel.
Une dernière chose est qu’il faut prendre conscience du fait que tout concept a une trajectoire, c’est-à-dire une histoire faite de naissance, d’évolution, et parfois, même, de dépérissement. Parfois un concept peut au fil du temps s’éloigner considérablement de son sens originel.
Qu’en est-il réellement du concept de système si galvaudé en biologie ? C’est ce que nous allons Nous allons maintenant étudier ses différents usages, les obstacles franchis mais aussi les relations établies avec d’autres concepts au cours de l’histoire des sciences biologiques.
3. LA SYSTÉMATIQUE
Dans ses débuts, la biologie était essentiellement descriptive mais, devant la grande diversité du monde vivant, la première idée de l’homme a été d’essayer de mettre de l’ordre dans la complexité naturelle. De ce fait, la classification remonte aux origines même de la science
L’une des premières techniques employées a été celle des systèmes. On appelait alors « système », tout mode de classement permettant de constituer des ensembles cohérents parfaitement identifiables grâce à des critères parfois arbitrairement choisis. Cette notion de système était purement artificielle et, mieux, une œuvre individuelle. C’est ainsi qu’il existait alors plusieurs systèmes, surtout en botanique.
L’un des systèmes les plus célèbres est le système sexuel de Linné (systema naturae, 1738) qui utilisait le pistil et l’androcée pour classer les plantes, ce qui a donné naissance par la suite aux taxonomies qui sont les outils privilégiés des botanistes. Ce concept de système a donc bien fonctionné et donné des résultats qui ont permis de classer les êtres vivants dans une hiérarchie à quatre niveaux : la classe, l’ordre, le genre et l’espèce. Ces quatre unités ont été fixées par Linné. Nous pouvons donc retenir que le système fut défini dans un premier temps comme un classement artificiel basé sur un critère le plus souvent arbitraire qui permet la détermination rapide des espèces.
4. L’ANATOMIE
Jusqu’au milieu du XIXe siècle, les biologistes se sont intéressés à l’inventaire des organismes vivants mais aussi à la description de leur forme et de leur structure. C’est ainsi qu’est née l’anatomie. L’anatomie s’intéresse aux individus en décrivant leur morphologie et leur structure macroscopique et microscopique. L’anatomie a beaucoup apporté au développement de la systématique car elle a permis l’utilisation de bien d’autres critères de classification.
Très vite, on s’est rendu compte que les êtres vivants présentent une organisation structurale. C’est ainsi que les biologistes ont distingué des organes, des tissus, des cellules et encore des systèmes. C’est ici que se trouve le premier saut, plutôt le premier glissement de la notion de système. On est passé du système en tant que classement artificiel au système signifiant « arrangement naturel ».
C’est ainsi que chez l’homme par exemple, on distingue les systèmes tégumentaire ; respiratoire ; excréteur ; digestif ; squelettique ; reproducteur ; nerveux ; endocrinien ; immunitaire ; pileux etc. Chaque système est constitué d’organes, chaque organe de tissus, chaque tissu de cellules semblables. Avec l’anatomie, la notion de système débouche donc sur celle de niveau d’organisation de la matière.
5. LA PHYSIOLOGIE
Elle est née du besoin chez les biologistes de la connaissance des lois régissant le fonctionnement des êtres vivants aux niveaux macroscopique et microscopique. Cette approche fonctionnelle de l’étude des êtres vivants va entraîner le second glissement du concept de système.
En physiologie, le système n’est plus défini par son individualité structurale mais par ses fonctions. Pour illustrer ceci nous prendrons l’exemple du système nerveux chez l’homme. L’anatomie désignait sous le vocable de système nerveux l’ensemble des neurones. La physiologie va distinguer dans cet ensemble différents sous-ensembles : c’est ainsi qu’on distingue d’abord le système nerveux central du système périphérique ou végétatif. Dans le système nerveux central on distingue le cerveau de la moelle épinière d’un point de vue fonctionnel. Le système nerveux végétatif comprend le système nerveux orthosympathique et le système nerveux parasympathique.
Chacun de ces systèmes nouvellement définis par la physiologie réalise différentes fonctions
Le système anatomique est un ensemble de systèmes physiologiques, en d’autres termes derrière l’unité structurale, se cachent différentes sous unités fonctionnelles. Si nous considérons le système réticulo-endothélial nous constatons encore davantage le bouleversement apporté par la physiologie. En effet, le système réticulo-endothélial comprend des cellules éparses dans différents tissus : les cellules réticulaires, les cellules pseudo-endothéliales des sinus, les histiocytes, les monocytes et les macrophages.
6. L’ÉCOLOGIE ET LE CONCEPT MODERNE DE SYSTÈME
L’approche fonctionnelle de la nature a continué à se développer, mais elle va subir, pendant toute la deuxième moitié du XIXe siècle et durant le XXe siècle, l’influence de nombreuses autres découvertes faites dans d’autres disciplines, surtout en physique. C’est là que nous constatons à nouveau un quatrième glissement du concept de système. Grâce à l’apport de la cybernétique, de la
thermodynamique et de la théorie générale des systèmes, on entend par « système » toute organisation complexe perceptible ou non, naturelle ou artificielle considérée comme une entité fonctionnelle qui, grâce à ses interactions internes et externes, possède une dynamique propre et des propriétés spécifiques différentes de la somme linéaire des propriétés de ses composants. Dans l’application de ce nouveau modèle conceptuel en biologie, on s’est rendu compte que le fonctionnement de la vie était basé sur trois éléments : la matière, l’information et l’énergie. Tout objet auquel s’intéresse la biologie n’est rien d’autre qu’une sorte de transformateur de ces trois éléments. Ainsi la description du monde vivant se fera à trois niveaux : la cellule, l’être vivant, la biosphère. Cette dernière pouvant être subdivisée en unités appelées « écosystèmes ». Ce qui d’ailleurs ne résout que partiellement les problèmes car un système complexe typique a un comportement holistique qui rend très difficile son analyse par un simple découpage en sous-système. D’ailleurs, si nous nous en tenons strictement à la définition, il n’existe qu’un seul système : la biosphère qui a une dynamique de fonctionnement difficilement prédictible.
7. RÉFLEXIONS DIDACTIQUES
La clarification des concepts doit prendre la place qu’elle mérite dans l’enseignement des sciences ; en effet le discours explicatif issu du passage du savoir savant au savoir enseigné est essentiellement fait de propositions mises en relation logique dans un but explicatif.
Il est donc clair que l’histoire et l’épistémologie des sciences doivent avoir une place dans la formation initiale et même continuée des professeurs pour leur permettre d’appréhender les concepts fondateurs et majeurs de leur discipline en étudiant de façon méthodique leurs conditions d’émergence, de développement et parfois même de dissolution.
8. CONCLUSION
L’étude que nous venons de mener nous a montré que le concept de système a eu des sens différents tout le long de l’histoire de la biologie de telle sorte que son usage peut poser problème si l’on ne prend pas certaines précautions La clarification des concepts doit aujourd’hui prendre la place
De ce fait toute ambiguïté dans l’une ou l’autre des propositions peut constituer un obstacle parfois infranchissable pour la majorité silencieuse des élèves. Faut-il bannir le mot « système » de notre vocabulaire ? Je ne crois pas car il serait difficile de lui trouver un substitut dans chaque champ de validité. Le mieux serait sans doute qu’à chaque fois qu’on l’emploie on définisse le cadre adéquat en le faisant suivre du complément de nom ou de l'adjectif qualificatif convenable. Ainsi on parlera de : système de classification, système anatomique, système physiologique, système de transformation. L’adoption d’une démarche de synthèse et d’explication aura le mérite de rendre clair dans la tête des élèves un concept clé tel que celui de système dont la puissance explicative ne mérite pas le traitement qu’on lui fait aujourd’hui à l’école.
BIBLIOGRAPHIE
BARTH B. M. (1987). L’apprentissage de l’abstraction. Paris : Retz.
CANGUILHEM, G . (1977). Idéologie et rationalité dans l’histoire des sciences de la vie. Paris : Vrin.
DE ROSNAY J. (1975). Le macroscope. Paris : Éditions du Seuil
De VECCHI G., MAGNALDI, N. C. (1996). Faire construire des savoirs. Paris : Hachette. DURAND D. (1983). La systémique. Paris : P.U.F, 2e édition.
GOHAU G. (1980). Du système préscientifique à la théorie scientifique. In Actes des Journées sur
