INITIATION DES PROFESSEURS DU SECOND CYCLE A L'EPISTEMOLOGIE A TRAVERS L'EVOLUTION DU CONCEPT DE CELLULE
G. BENOIT
Lycée Moulay Abdallah Casablanca
Maroc
MOTS CLEFS:
RESUME:
FORMATION CONTINUE - EPISTEMOLOGIE - CELLULE-PEDAGOGIE .
L'histoire de l'élaboration du concept de cellule entre 1665 (Hooke) et 1930 permet de recenser des obstacles épistémologiques" . Peut-on sensibiliser les enseignants naturalistes non formés dans ces disciplines (histoire, épistémologie) aux avantages pédagogiques d'une initiation personnelle àces problèmes?
l RETOUR AUX: SOURCES :IlS TORIQUES
1.1. Dès 1945, G. CANGJlLILHEM iéclarait "qu'il peut être profitable de chercher les éléments d'un conception de la science et même d'une méthode de culture dans l'histoire de la science entendue comme une psychologie de la conquête progressive du savoir ... comJJe un recensement des "obstacles épistémologiques" surmontés.
"Nous aVons choisi, comme premier essai de cet ordre, la théorie cellulaire ••• "
1.2. La lecture des manuels anciens et récents de Sciences Naturelles de 1er et IIème cycle révèle le plus souvent
l'absence de l'utilisation de l' exnression "théorie cellulaire quand bien même des chapitres entiers sont consacrés à l'étu-de l'étu-de la cellule, sur le plan oorph~logiqueet physiologique. On peut se dema~dersi dan~ l'esprit des auteurs la théorie cellulaire n'a pas perdu complètement son statut de "théorie". du fait du consensus de la communauté scientifique, au début de ce siècle •
1.3. Certains systèmes éducatifs ont introduit plus ou moins récemment une semsibilisation à l'histoire des sciences dans leurs progralnmes. 1Iai!! les enseignants n'ont reçu de formation universitaire ni en histoire ni en épistémologie. Or contrai-rement à l'histoire de la Médecine abondamment commentée dans de très nombreux ouvrages souvent richement illustrés,
l'histoire de la Biologie apparait pauvre en documentation faèilemeQt disponible •
1.4. Heureusement, en ce qui concerne la théorie cellulaire. en dehors des travaux de CANGUILHEL, un ouvr8.l2:e facilite
l'approche historique pour les non spécialistes : "Regards d'un biologiste" de M.KLEIN, chez Hennann,1980, une réédition d'une séri~ d'articles d'avant-guerre.
Il no~e eet donc ap~aru nécessaire dans un premier temps de présenter de façon claire et str~cturée un panorama des travaux de biologie cell~laire dep~is 1665. Celà parait d'autant plus utile que l'avis de J.ROSTAND (" cette théorie ne tarda pas à s'imposer ••• a~c~ne résistance n'entrava son progrès") est à l'opposé de celui de KLEIN, po~r qui" la théorie cellulaire ne fut pas acceptée d'emblée
D'a~tre part la pl~part des historiq~esplacés au déb~t des ouvrages universitaires de biologie cell~laire ne faoilitent guère le travail du professeur désireux de s'informer par l~i-même : le choix à effectuer par l'auteur de man~el est évidemment délicat, vu l'énormité du survol historique et la long~eurde la liste des cheroheurs impli-qués.
En général on retient le nom de Hooke, en parlant même parfois de "déco~verte de la cellule", alors que Hooke n'a dessiné que des cavités, des cases dans une structure de liège appare~ment homogène. On passe très vite a~ X1Xème siècl, en privilégiant les travaux du botaniste français DUTROCHET, qu'on présente plus o~ moins implicitement co=e le "père"
"1': 1_~ thÉorie cell~laire • Pourquoi"attendre SCHWANN" ?
L'histoire révèle aux yeux du non spécialiste q~'il ne s'agit pas d'~e injustioe, la généralisation au monde animal par DUTROCHET s'app~yant s~r des travaux complètemen+' erronés de 1ITUIE-EDWARDS. SCHLE1DEN et SCHWANN sont bien évidemment associés, mais en général leur apport respectif n'est pas pré-oisé • En conclusion: un historiaue inutilisable en classe, vu ses imprécisions.
1.5. L'étude attentive des sources historiq~es les pl~s authentiqlles révèle le problèmflJ déjà so~levé (1) de la place des faits dans la_constr~ctionudu savoir, problème auquel est confronté sans cesse l'enseignant. 1a lecture des ma.n~els scolaires, l'observation de classe, 1" discussion entre collègues montrent une contradiction profonde entre les représentations du monde enseignant à propos de cette conRtruc tion du savoir et l'opinion qu'illustre F.JACOB lorsqu'il affirme oue "pour qu'~n objet soit accessible à l'analyse, il ne suffit pas de l'apercevoir. I l faut encore qu'une théorÎ soit prête à l'acc~eillir. Dans l'échange entre la théorie et l'expérience c'est to~jo~rs la première q~i eng~e le dialog~e ".
Peut-on tenter de dépasser cette contradiction, dans le cadre d'une formation contin~e ?
(1) A.G10RDAN, J!:OCHON, V.HOST : place et importance des faits dans la coastruction d~ savoir, In Aotes des Vlème Journées de Chamonix, IgS4, 719-727 •
2 SENSIBILISATION D'ENSEIGNM~TS DE IIème CYCLE AUX AVM~TAG~S PEDAGOGIQUES D'm~E INITIATION A L'HISTOIRB DBS SCIENCES 2. 1. J. de Felice-Katz a bien analysé (2) le fait "qu'un public d'eneeignants en formation hors de son domaine de compétence (ici l'histoire des sciences), même cultivé et demandeur est un public difficile à traiter ••• il est fragilisé de se retroLlver en situation d'apprentissage "
D'autre p~ les enseLgnants sont préoccupés par des qLlestions de programme, de temps à consacrer à telle ou telle partie; ils soi.lhaitent qu'on leur précise autrement qu'à travers des ouvrages scolaires où "doit s'arréter l'information à proposer aux élèves". Ils souhaitent une documentation audiovisuelle
2. 2. Au cours de réLlnions, une première approche a permis de dégager des axes 1e réflexion et d'action:
2. 2. I. Un travail de mise en commun de définitions à
proposer aux élèves révèle l'ampleur du problème; que proposer
à des élèves de IIème cycle: "la cellule, plus petite partie de matière vivante ••• plus petite !.lnité de vie ••• unité d'organisation ••• de base ••• unité morphologique et physiolo-gique ••• usine chL~ique ?
Une définition est-elle nécessaire, sdahaitable, évolutive au cours de l·année ??
2. 2. 2. Un travail plLls directif de sensibilisation à la difficulté de l'observation microscopique a permis de dégager Id réemploi en classe de résultats de recherche. Ainsi !.lne recherche personnelle portant SLlr les représentations des élèves concernant la cellule a révélé qu~ ceLlx-ci concoivent la cellule " comme un cercle, une surface plane " ; ceci est à rapprocher des recherches de Clément (3) en milieu universi-taire. On sait que l'iconographie des ouvrages universitaires est sans dOLlte à l'origine de ces représentations; or la compréhensi~ndes faits d'observation qLli ont permis d'élabo-rer la théorie cellulaire nécessite une vision en relief , en volwne des strLlctures microscopiqLles •
(2) J. de FZL1CE-KA TZ : enseigner l'energie, in Actes des
Vlème Journées de Chamonix, 1984 , 719-727
(3) p. CLEMENT : les reorésentations en biologie et les objectifs de la pédagogie : digérer ou régurgiter? J.E.S. , 453-459 ( Chamonix, 1983 ).
Une"retombée" pédagogiqlle immédiate se précise : en fai~ant Varier la vis ~icrométriglledu microscope l'élève est stllpéfait de voir apparaître une membrane présentant lln
relief certain, qlli doit appara1tre s~r le Bchéma d'inter-prétation • Il serait également souhaitable de présenter les cellules tOlljollrs SOllS forme de poplliation •
2 .2. J. Le constat par l'enseignant llli-même de la
Eauvreté de la documentation historigue facilement disponible place celui-ci en ~ositionde demandeur.
2. 2. 4. Dans le domaine de la compÉtence apparait le sOllci légitime des enseignants d'être miaux docllmentés Sllr certains points précis de biologie celllliaire, dans l'éventualité sou-haitée d'llne plus grande ollverture all qllestionnement des élè-ves • Car 1eR ollvrages llniversitaires de base ne sont guère prllixes Sllr certains slljets :
- la place des euglènes au niveall des deux règnes ( un article de Fevrier 85, dans La Recherche sur l'origine des Eucaryotes apporte llne solide argumentation ) ;
-la place des bactéries par rapport à la théorie cellulai~ ( on parle classiqllement "d'exception" ) ;
- le rôle respectif du macronucléus et du micronucléus de la paramécie et des données précises sur leur ADN ;
- la diffÉrenciation de certains types cellulaires autre que la classioue spermiogénèse (par exemple com ent se différenciE une cellllle nusc"laire nlurinucléée
1 ) •
2. J. " ~egards d'un épistémologlie amateur "
L'hypothèse a été faite Que les enseignants préfereraient disposer d'une docllmentation sérieuse, avant de tenter de porter lln "regard épistémologiqlle" sur l'élaboration du concept de cellllle.
En effet, pour prendre lln seul exemple,
la description des trav8,HX de Hooke (I665) se trollve dans tOllS les historiques: Hooke, observant avec un microscope très simple un mince fra~ent de liège remarque qu'il est criblé de petites cavités auxquelles il donne le nom de cellllle • Cette description doit conduire l'enseignant. à féfléchir sur le cadre conceptuel utilisé par Hmoke : on sait alle Hooke physicien, cherchait llne explication allX propriétés physiques
(élasticité, légèreté ••• ) dll liège. L'sccent n'est pas mie
oavités, de trous. On déoouvre donc un premier obstacle épis-témologique au niveau de l'observation décomposable en deux mouvemAnts inverses entrA le visible et la traduction du visible •
D'autres obstacle sont à découvrir en collaboration avec les maltres; on peut ainsi espérer modifier certaines
représentations des enseignants, tout en les aidant à conce-voir des outils didactiques. Ainsi, en ce qui concerne la
"coupe de liège". on peut alors se poser valablement la
question du choix de la place de cette manipulation dans la p~gression des leçons: en début, parce que c'est facile à réaliser, ou bien en fin d'étude, parce qu'on veut faire réfléchir les élèves sur les difficultés de l'observation en dehors d'un cadre conceptuel convenable
1
(Hooke ne pouvaitpas"déco1lVrir la cellule".)
2. 4. Le concept de ce_l~u1e dans la construction d'un réseau conceptuel a un statut à part : celui de conceQt opératoire à un certain niveau d'intégration. On a vu appa-raltre dans le Seconc1aiJe et le Supérieur certaines "incoordi-nations "(4) ; si au niveau des concepts référentiels propres
à la biologie. une place privilégiée est accordée dans me second cycle à l'AUTOREPRODUCT10N (multiplication
=
réplica-tion conforme. et sexualité), le concept de D1FFBRh~CI'TION semble occulté (croissance, spécialisation). Pourtant le monde cellulaire est très varié (environ 200 types chez l'hom-me). Ainsi un hiatus s'installe entre la multiplicationjusqu'au stade morula et l'embryogén~sedes formes: le savoir scientifiqlle acqtÜs ne permet pas de répondre ~ certaines ques-' ti~ns qui brulent les lèvres.
Prenons un exe~ple : que dire de la mort cellulaire ? "La mort cellulaire n'est pas un phénomène alléatoire et l'étude le l'embryogénèse le montre bien."
"Lorsque se forment par elltemple les mains du jeune embryon , ce ne sont pas le~ doigts qui poussent mais les cellules interdigitales les séparant qui ~eurent. La port cellulaire permet ainsi QDe véritable sculptQre des organes du futur organisme. :Jais ~ourquoi la souris est-elle progr~~ée pOQr vivre Qfi an et le corbeau cent ans ? Il est encore
tota-lement bpossible de répondre à cette question" (Science et Avenir nOsp{cial 51, 20ème Anniversaire je l'1NS3rui ,(57).
