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L'ENIGMATIQUE

Jacques DESAUTELS, Bernard LAUZON

Département de Didactique Faculté des Sciences de l'éducation UnIversité Laval, Québec

MOTS-CLEFS: didacticiel, simulation, recherche, pensée critique, modèles en

science

RÉSUMÉ: Le didacticiel que nous avons conçu permet de simuler en cl asse des

situations authentiques de recherche. Les solutions des énigmes qui se

posent ne sont connues ni de l'enseignant, ni du manuel, et doivent ètre élaborées collectivement. Les modèles explicatifs élaborés par les équipes

de recherche font l'objet de discussions et de débats au sein de la

"communautè sei ent i fique".

The computer program that we have conceived, makes it possible to simulate in the classroom authentic situations of research, since solutions to the different enigmas are unknown to both teacher and pupil. The explanatory models built by the different research teams are submitted to discussion or debate, within the "sclentlfic communlty".

Le logiciel que nous avons conçu permet de simuler en classe des situations authentiques de recherche. En effet, chaque groupe de trois ou quatre élèves forme une équipe de recherche disposant d'un laboratoire (micro-ordinateur), et a pour

travail d'imaginer des solutions aux problèmes générés dans les diverses

situations énigmatiques. Les solutions aux énigmes doivent être acceptées

co 11 ecti vement pui sque ni l' ensei gnant -e ni 1e manue 1 ne dis posent de 1a bonne

réponse. Ainsi, à l'Instar de la communauté scientifique, qui ne peut consulter le

grand livre de la "NATURE", les élêves doivent décider non seulement des

explications à retenir, mais également des critères et des méthodes jugées

acceptables pour les construire.

Sur le plan pratique, le logiciel présente une soixantaine de situations

énigmatiques regroupées en trois types d'univers. L'univers de premier type a été

programmé de façon à ce que les comportements des entités (voir figure -2-)

puissent étre expliqués dans le cadre du paradigme de la physique classique.

r=-====

====,

=1 Silu.llons ioig..liquts dup,..j 1/tgp.

Silu.llons inig.. tiquts iu d",iÎM19P1 Si lu.IIODS ilIig..liquts du t"isii.. tgPf Figure

-1-~

Les univers des deuxième et troisième types simulent quant à eux les conditions

qui prévalent lorsqu'on Introduit les concepts de discontinuité et

d'indétermination dans les explications scientifiques. Les diverses modalités

renvoient à des manières différentes de cueillir des données expérimentales, soit

sous la forme de traces ou encore de valeurs d'3ngles.

Les énigmes se poseront lors des explorations que réaliseront les élèves. / "

/~:..:=~~

...

-2-Les quatre triangles symbolisent des appareils émetteurs d'entités qui laissent

des traces à l'écran lors de leur passage. Ces entités de nature inconnue peuvent

être assimilées soit à des particules, soit à des rayons lumineux ou encore à des

ondes, selon la décision prise par les utilisateurs. Ce sont les outils à l'aide

desquels on peut explorer une situation énigmatique. En effet, le comportement

initial des entités peut être modifié au cours d'interactions qui semblent se

produire au moment où celles-ci disparaissent derrière le carré opaque. Le

problème qui se pose est de fournir une expl ication qui rend compte de ces

comportements. Selon les modalitès de cueillette de données (traces imprimées,

me~ures d'angles, identification de coordonnées), il est possible de construire des modèles iconiques, graphiques, algébriques, statistiques, etc.

C'est donc, comme nous le preclslons plus haut, la "petite communauté

scientifique" qui adoplerd une solution, un modèle explicatif, sans que pour

autant on connaisse la "vèrité" ou la "réalité", puisque nul ne peut savoir ce

qu'il y a derrière le carré opaque, ni la nature exacte des mystérieuses entitès.

Quel est alors le rôle de l 'enseignant-e dans ce contexte de recherche?

Il veillera bien sûr à la bonne marche des travaux de recherche, et s'assurera

que les diverses équipes produisent des rapports dans lesquels elles fournissent

des arguments pour justifier leurs explications; mais il sera aussi appelé à jouer

le rôle d'épistémologue au sein de la communauté scientifique. En ce sens, il

conduira un questionnement qui vise notamment à ce que les éléves prennent

conscience:

o des postulats implicites qu'ils utilisent pour construire des explications

"scientifiques", à la suite de la saisie de problémes inédits;

o du caractére inévitablement construit des connaissances qu'ils éldiJl.,-ent,

qu'il s'agisse de modèles iconiques, géométriques, graphiques, algébriques

ou statistiques. En ce sens, pour eux, la carte ne sera jamais le

territoi re;

o du caractére tautologique des explications scientifiques et de la

possibilité de traduction des divers modéles entre eux;

o de la possibilité de construire des explications qui ne peuvent étre

traduites sous la fome de modèles iconiques associés a l'imagerie concréte;

o de la nécessité de formuler des argumentations cohérentes (postulats,

résultats expérimentaux) dans la construction de leurs explications;

o du caractére intersubjectif, et donc social, du processus d'objectivation.

En bref, l'ÉN!GMATIQUE est un logiciel éducatif qui s'inscrit dans une

stratéglt' pédagogique qui vise le développement des compétences intellectuelles

des éléves, de méme que celui de leur esprit critique, par la prise de conscience

des limites inhérentes à tout procès de production de connaissance, et en

particulier celui de la production du savoir scientifique. Ainsi, nos élèves

pourront jouer aux divers jeux de la connaissance, selon l'expression d'Henri

Atlan, puisqu'ils en ~lJ"naitront les limites et les règles; mais, ne l'oublions

pas, il s'agit là d'un jeu sérieux puisqu'il permet de démystifier le savoir

sei ent ifi que.