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Savoirs en action et acteurs de la formation

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Jean-Pierre Astolfi

Troisième partie. Les savoirs en action, perspectives pour l’enseignement

Vers l’identification des savoirs en action dans l’enseignement des SVT

Jean-Marc Lange

Texte intégral

1Les enseignants de sciences, comme l’ont montré Jacques Désautels et Marie Larochelle (1998) ont tendance à développer une posture épistémique, c’est-à-dire un positionnement épistémologique spontané, qui les conduit à chosifier le savoir scientifique. Cette tendance se traduit par des stratégies d’enseignement dominées par le dire et le montrer. Cette posture est directement reliée à la représentation de ce qu’est, pour ces enseignants, un concept scientifique. La réflexion conduite ici concerne la posture épistémique des enseignants de Sciences de la Vie et de la Terre (SVT), le mécanisme de sa mise en place et le moyen de provoquer son changement.

2L’enjeu de la formation est de créer les conditions d’une rupture permettant de briser le cercle vicieux de la reproduction épistémologique scolaire traditionnelle à l’égard des sciences (Désautels, 2000). Ceci nous conduira à proposer une stratégie de formation professionnelle, fondée sur des situations de rencontres interdisciplinaires, permettant une certaine prise de conscience de la diversité des savoirs en action dans les situations d’enseignement.

La posture épistémique des enseignants de SVT

3La posture épistémique des enseignants de sciences expérimentales peut être qualifiée d’empirique-réaliste. Elle se caractérise par une relation au savoir conceptuel envisagé comme existant en soi, et une conception de la démarche scientifique privilégiant l’expérimentation de laboratoire dans l’établissement de la preuve et des liens de causalité.

4Dans le cas particulier des enseignants de SVT, cette posture se retrouve avec certaines spécificités. Les travaux de didactique montrent en effet qu’existe chez eux la même conception empirique des sciences, mais renforcée par l’influence idéalisée de Claude Bernard. Cette conception participe à l’établissement d’un rapport aux mathématiques tout à fait particulier. Il conduit un grand nombre d’entre eux à une nette attitude de rejet ou de défiance vis-à-vis de tout essai d’introduction de références mathématiques dans la biologie. Ceci est à relier à la permanence d’un certain vitalisme, car c’est dans le sentiment de perte de substance du vivant que se situe la clé du problème. Ce constat rejoint l’un de ceux effectués par Yves Gingras (2001) à propos des effets historiques du processus de mathématisation des sciences physiques.

5La posture évoquée pose problème pour les raisons suivantes. Si l’activité scientifique consiste à élaborer des savoirs conceptuels qui sont des choses en soi, alors l’enseignement des sciences consiste à dévoiler ces objets, transférés tels quels du savoir académique vers le savoir scolaire. L’apprentissage revient alors à un engrangement de savoirs, directement transformés en objets de connaissance.

6La deuxième conséquence concerne, nous l’avons dit, le rapport aux mathématiques de ces enseignants. Le rôle des mathématiques dans la conceptualisation et la modélisation en biologie est tout à fait essentiel. Il y aurait tout intérêt à introduire une certaine part de modélisation formelle, mettant en jeu des mathématiques dans la biologie scolaire, ce qui éviterait un écart trop important avec les pratiques contemporaines des chercheurs dans ces domaines. Il nous semble en effet que l’une des visées éducatives de la filière scientifique (S) est une initiation pratique et épistémologique à la profession de chercheur.

7Il apparaît que cette posture épistémique fonctionne de manière implicite selon le principe d’un schème, au sens donné par Vergnaud à ce terme. Sa construction se réalise de façon implicite tout au long de la scolarité scientifique des élèves et étudiants, et se trouve reproduite à l’identique lorsque ceux-ci deviennent enseignants. C’est en cela que s’établit la logique d’un cercle vicieux. Le schème ainsi construit de façon inconsciente, et mobilisé dans l’action didactique, aboutit de fait à un habitus professionnel, au sens de Bourdieu (2001). La pierre angulaire de cet habitus réside dans la chosification des concepts scientifiques, ce qui va nous conduire à nous interroger sur leur véritable nature.

8L’enjeu de la formation est de s’intéresser d’une autre façon au savoir conceptuel, afin de poser la question de ses conditions d’élaboration, de sa signification et de son éventuelle transposition en savoir scolaire.

La nature des concepts scientifiques

9La question des concepts est une question philosophique particulièrement difficile. Il conviendrait de distinguer les concepts théoriques, empiriques et mathématiques. Nous faisons nôtre la définition ouverte proposée par Guy Rumelhard (1986), à partir d’une synthèse épistémologique, concernant les concepts dans le cadre des sciences empiriques : un concept est un terme au caractère le plus univoque possible, capable de remplir une fonction opératoire. C’est un outil qui permet d’appréhender la réalité, un instrument de théorie pour l’interprétation de phénomènes.

10Cette définition est assortie d’un certain nombre de propriétés. Signalons en particulier celles-ci :

  • Tout concept dispose d’une extension et une compréhension, ce qui limite sa validité à un certain domaine à définir.
  • Il est un nœud dans un réseau de relations, cohérent et organisé.
  • Toute variation de son extension nécessite un travail de rectification.
  • Une telle posture épistémologique prend ses racines au cœur de la pensée de Georges Canguilhem et de Gaston Bachelard, et l’on peut parler à ce propos d’une école française d’épistémologie dans une lignée remontant à Fontenelle. Bachelard, insiste particulièrement sur l’idée de rupture entre la pensée commune et la pensée scientifique.

11Mais l’importance du langage est essentielle dans une situation d’apprentissage scolaire, comme l’attestent nombre de travaux didactiques portant sur cette problématique. Les concepts s’expriment dans un certain langage, sous la forme d’une terminologie spécifique, et il convient dès lors de préciser la relation concept-langage.

12Un signe linguistique est classiquement, dans la terminologie introduite par de Saussure, caractérisé par trois éléments : le signifiant, support matériel du signe linguistique ; le signifié ; le concept lui-même et sa valeur, c’est-à-dire les rapports qu’il entretient avec les autres signes (Ducrot, 2002). Il est important de souligner que le décodage du sens linguistique par un auditeur n’est qu’un des aspects de la compréhension verbale (Sperber, 2002). L’essentiel de celle-ci se produit dans un processus d’inférence, dans l’attribution d’un sens en fonction du contexte. Les travaux de psychologie cognitive ont montré que ce processus, qui s’apparente à un raisonnement, est tout à fait spontané, automatique et inconscient. La communication verbale devient alors pour l’auditeur une recherche inconsciente d’indices dépendant du contexte. Du côté du locuteur, un énoncé linguistique est un indice complexe du sens qu’il veut transmettre. Un concept en linguistique est donc toujours contextué. Mais revenons aux concepts scientifiques.

13Le moment de l’innovation conceptuelle serait, selon Koestler, indépendant de tout support langagier, d’où le contexte temporel souvent inattendu de cette innovation : une nuit de sommeil, une promenade dans la rue ou, par exemple, le petit-déjeuner comme le relate Watson pour la compréhension de la structure de la molécule d’ADN. Elle consisterait en une soudaine mise en relation nouvelle, par un déplacement d’idées que la tradition populaire illustre par l’image de l’« eurêka ». Par contre, une fois cet instant passé, cette idée nouvelle s’inscrit dans une histoire dans laquelle le langage tient un rôle important. Le concept déplacé prend alors l’allure d’un modèle cognitif qui, du point de vue langagier, tient souvent de l’analogie, de la métaphore. Ce modèle ne doit alors pas être jugé pour lui-même, mais pour la valeur de sa fonction heuristique, sa fonction d’aide à la pensée et à la recherche (Schlanger, 1988).

14L’épistémologie contemporaine va dans le sens de l’importance fonctionnelle des concepts. Elle rejoint en cela les travaux de la linguistique. Retenons de tout cela l’idée de concepts comme outils de la pensée, dont la signification liée à un contexte de savoir particulier se situe en rupture avec le sens commun. La signification véritable d’un concept paraît être alors intrinsèquement liée à son champ d’application, aux conditions et circonstances de son émergence et donc à son histoire. Essayons d’appliquer ces préceptes à l’exemple du concept de distance.

Un exemple : le concept de distance

15Le sens commun donne au mot distance celui d’éloignement physique et géographique. Mais comme le rappelle Yves Chevallard, lorsque Buffon (1707-1788), dans son Histoire naturelle de l’homme, veut expliquer l’existence de la variété humaine, il fonde son explication sur des critères d’éloignement géographique auxquels se superpose un éloignement morphologique et culturel. Est donc présente implicitement l’idée d’une différence, conséquence de l’éloignement. Mais en quoi l’émergence de cette idée de différence est-elle importante ?

16Pour Michel Foucault, dans Les mots et les choses (1966), une certaine idée de la ressemblance joue un rôle bâtisseur, structurant la pensée occidentale jusqu’à la fin du XVIe siècle. La trame sémantique associée à cette idée s’articule autour des notions suivantes :

  • la convenance, avec l’idée de voisinage, de proximité de lieu, d’éléments qui se jouxtent (ex. : les « mousses » qui poussent sur les coquillages ou sur les cornes du cerfs) ;
  • l’émulation, ou convenance affranchie de sa dimension spatiale de proximité, convenance à distance (ex. : les herbes terrestres reflets des herbes célestes, les étoiles) ;
  • l’analogie, qui concerne l’aspect non visible des ressemblances (ex. : le végétal, animal à l’envers, qui se tient la tête en bas, la bouche/racines dans la terre) ;
  • la sympathie, pour laquelle rien n’est déterminé à l’avance, qui est impalpable, en dehors des distances (ex. : le tournesol suit le mouvement du soleil par sympathie).

17La compréhension de l’ordonnancement du monde s’effectue dans le cadre de la théorie de la signature, qui constitue le socle de la pensée médicale de cette époque. Il convient de rechercher les signes qui permettent de connaître les similitudes. Ainsi, le saule (Salix) et l’aspérule qui poussent dans les marais donnent le remède contre la fièvre des marais. En pharmacologie contemporaine, ce remède est toujours utilisé contre la fièvre et nous retrouvons l’origine botanique du médicament : c’est l’aspirine (aspérule) et son principe actif, l’acide salicylique (de Salix, le saule).

18C’est dans l’approche des idées de similitude et de ressemblance que se situe, au XVIIe siècle, la rupture fondamentale dans la culture occidentale qui aboutira à l’émergence de la pensée scientifique. La méthode mise en œuvre est alors celle de la comparaison : comparaison par la mesure (ce qui implique la recherche d’unités) et par l’ordre. Il s’agit alors d’un véritable changement de paradigme, au sens de Kuhn. Mais changement ne signifie pas pour autant disparition de l’ancien monde au profit du nouveau. Il y a, au contraire, risque de persistance de l’ancien dans le nouveau et cette persistance est à l’origine d’obstacles épistémologiques potentiels.

19Il y a dans l’idée de distance un lien fort, mais, en première approche, d’opposition avec l’idée de ressemblance. Ce lien lui donne potentiellement une fonction de structuration du savoir biologique.

Les usages du concept de distance en biologie

20Il existe quatre domaines de la biologie dans lesquels le concept de distance intervient potentiellement :

  • la physiologie et la coordination des organes ;
  • la génétique et la disposition des gènes sur les chromosomes ;
  • la phylogénie et la distance génétique entre taxon ;
  • l’immunologie et les systèmes d’histocompatibilités.

21Recherchons la signification attribuée à ce terme dans ces différents contextes.

Les corrélations physiologiques à « distance »

22Le principe de corrélation interne prend ses sources dans les travaux de Cuvier. Celui-ci publie, en 1817, Le règne animal distribué d’après son organisation. Dans cet ouvrage, il expose et applique une loi de subordination : les organes d’un animal ne sont pas simplement juxtaposés, mais ils agissent les uns sur les autres et coopèrent à une action commune par une action réciproque. Plus connue par ses applications paléontologiques et en anatomie comparée, cette loi est fondée sur le principe de corrélation. Du fait de ce principe, elle est également une loi de physiologie. L’histoire de la construction du concept de communication chimique hormonale, à l’intérieur de l’organisme, a été brillamment effectuée dans toute sa complexité par Canguilhem. Ce qu’il faut retenir ici dans l’optique qui nous intéresse, c’est qu’à travers ces élaborations conceptuelles, il y a une transformation totale de la façon de concevoir l’organisme et son fonctionnement. La vision classique, organiciste de l’organisme, est remplacée tout au long du XIXe siècle, par une vision histologique puis cellulaire. Les cellules, baignant dans un milieu intérieur, ont une activité corrélée par voie nerveuse ou par voie chimique. À la vision géométrique anatomique et organiciste, se substitue une vision topologique et physiologique de l’organisme dans lequel des particules élémentaires interagissent à « distance », c’est-à-dire d’une façon éloignée dans l’espace, mais proche du point de vue fonctionnel.

Les cartes factorielles ou « distances géniques »

23Vers 1910, Morgan propose un modèle structural d’arrangement linéaire des gènes sur les chromosomes. Pour cela, il suggère que les cassures chromosomiques observées pendant la méiose puissent donner lieu à des échanges d’éléments entre chromosomes homologues. La probabilité de ces échanges dépend de leur distance. Ces idées, construites à partir d’une explication théorique correcte (le crossing-over), pour rendre compte des exceptions observées aux lois de Mendel sur la ségrégation indépendante des caractères, permirent l’établissement des premières cartes factorielles. Dans celles-ci la position relative des gènes (facteurs mendéliens) est déduite des pourcentages de recombinaisons affectant les gènes (allèles mutés) : plus la fréquence est importante, plus les gènes sont éloignés les uns des autres. Par recoupement et analyse statistique de plusieurs cartes factorielles portant sur plusieurs gènes portés sur un même chromosome, Morgan a pu établir les premières cartes chromosomiques. La distance linéaire entre gènes portés par un même chromosome est exprimée dans une unité arbitraire, appelée aujourd’hui le centimorgan, dont l’unité correspond à 1 % de recombinaison. Retenons que la notion de distance utilisée en génétique classique est une distance géométrique, relative, à caractère probabiliste. Cette construction chez Morgan s’est faite à l’aide des seules statistiques, mais des travaux plus récents, à propos des homéogènes par exemple, montrent également le rôle essentiel de la disposition linéaire de certains ensembles de gènes.

Phylogenèse et « distance génétique »

24Toute la difficulté de l’établissement d’une phylogenèse tient dans le fait de savoir s’il faut accorder la même valeur informative à l’ensemble des caractères ou à certains d’entre eux, ce qui revient à établir une hiérarchie de ces caractères. Elle tient donc dans la part de subjectivité qu’il est possible d’accepter dans ce choix. Deux écoles ont récemment essayé de résoudre ces difficultés, mais de façon opposée. La première est fondée en 1963 par Sokal et Sneath, dans leur traité Principles of Numerical Taxonomy. Cette méthode repose sur une volonté d’évaluation objective et intangible des caractères permettant de construire des taxa. L’ensemble des degrés de similitude entre caractères individuels est exprimé en une seule mesure appelée « distance phénétique ». Elle permet de construire des phénogrammes à partir des matrices de distance obtenues, en s’abstenant de prendre en considération les données relatives à la descendance d’ancêtres communs. Cette méthode permet aussi de construire des phénogrammes à partir de données moléculaires comme les différences de composition en acides aminés de certaines protéines (hémoglobine, cytochrome C…) ou le degré d’apparentement du génome. La deuxième école est connue sous le nom de cladisme. Élaborée par W. Henning en 1950, et publiée sous le titre Theorie der phylogentischen Systematik, elle repose sur la prise en considération des données relatives à la descendance d’ancêtres communs et donc sur une généalogie, contrairement à l’école précédente. Cette analyse permet d’établir des arbres dichotomiques phylogénétiques appelés cladogrammes. Il ne nous appartient pas ici de juger de la validité de ces méthodes. Nous pouvons seulement constater une volonté d’objectivation dans la prise en compte des caractères. Cet usage d’une notion de distance, phénétique et génétique comporte l’idée de ressemblance.

La distance immunologique

25Élaboré par Snell et Görer à la fin des années 40, le premier système d’incompatibilité histologique est établi grâce à de multiples expériences de greffes chez la souris chez qui il fut nommé H2. Un système équivalent, le système HLA (pour Human Leukocyte Antigen), est ensuite « découvert » chez l’homme, grâce aux travaux de Jean Dausset qui lui permettront d’obtenir le prix Nobel, en 1980. Une série d’ateliers internationaux, qui se déroulèrent à partir de 1964, permirent de comprendre les mécanismes immunitaires qui sont impliqués dans les systèmes d’histocompatibilités. La méthode utilisée par Dausset consistait à comparer les réactions d’immuno-précipitations obtenues par mélanges de nombreux sérums sanguins. Un travail laborieux de recherche de corrélations était ensuite entrepris. La distance immunologique entre deux personnes est régie par des principes d’incompatibilité tissulaire : la différence entre le « soi » et le « non-soi ». C’est un constat de dissemblance intrinsèquement liée à la variabilité biologique. Mais, dans une situation de pratique médicale, lorsqu’il recherche une compatibilité donneur-receveur, le médecin établit une échelle de ressemblance, une proximité immunologique qui permet de minimiser les phénomènes de rejet entre donneur et receveur.

Le concept mathématique de distance

26Recherchons à présent la signification de ce même concept dans le domaine des mathématiques. C’est sur l’exemple de la distance que Yves Chevallard et Marie-Alberte Johsua (1982) appuient leur démonstration pour introduire le concept de transposition didactique. Ce travail nous fournit des éléments épistémologiques pertinents pour comprendre la fonction d’aide des mathématiques pour la conceptualisation en biologie, et pour interroger l’idée même de transposition didactique dans le domaine des SVT.

27La notion de distance entre en mathématique par l’intermédiaire de la géométrie euclidienne. Elle désigne alors l’éloignement existant entre deux points sur une droite et rejoint en cela le sens commun. Toute autre est la distance d’Hausdorff, établie par le mathématicien allemand Félix Hausdorff (1868-1942), considéré comme le fondateur de la topologie. Il définit la notion de voisinage, d’où Maurice Fréchet (1878-1973) tirera la notion de distance topologique. C’est à partir de 1906, dans sa thèse intitulée Sur quelques points du calcul fonctionnel, que Fréchet entreprend en effet un travail de généralisation et d’abstraction de l’analyse fonctionnelle, ouverte vers les ensembles non linéaires. Dans ce cadre, le caractère fructueux de la notion de distance, ce qui en fait un outil effectivement utilisable, tient dans la prise en charge d’un aspect qui reste étranger à la notion de distance en géométrie : la distance entre deux objets (mathématiques) apparaît implicitement comme une mesure de ressem-blance. Plus les objets sont ressemblants, et plus la distance (en tant que fonction) les trouvera proches l’un de l’autre. Cette notion est devenue un outil essentiel de la morphologie mathématique. Elle reste cependant encore insuffisante pour prendre en compte certaines déformations comme le passage négatif-positif, l’ajout d’un point à l’extérieur, les photos d’un même visage ou les déformations caoutchouteuses. Un groupe de chercheurs, composé de physiciens, mathématiciens et informaticiens, a proposé un nouveau concept qui ne présente pas ces inconvénients : la distance informationnelle. L’idée fondamentale est que si deux objets sont semblables, on passera facilement de la description de l’un à l’autre, et réciproquement… La distance informationnelle est donc la somme des longueurs du plus court programme permettant de transformer A en B, et du plus court programme permettant de transformer B en A. Cette idée est issue de la théorie algorithmique de l’information dénommée aussi théorie de la complexité de Kolmogorov.

Bilan de l’analyse du concept de distance

28L’ensemble des significations biologiques du concept de distance est repris dans le tableau ci-dessous. Un parallèle est établi avec les significations mathématiques possibles du concept pris dans son contexte biologique. Notons à propos de cet exemple du concept de distance, combien le détour par la signification de la notion mathématique peut assurer une fonction d’aide à la compréhension du concept biologique.

Concept biologique

Signification biologique

Signification mathématique

Distance physiologique entre organes

Corrélation fonctionnelle Action à distance entre cellules et tissus

Distance topologique

Distance génique

Position relative des gènes sur un chromosome Cartes factorielles (centimorgan)

Distance probabiliste Distance géométrique « classique »

Distance génétique (phylogénie)

Mesure de la ressemblance dans une phylogénèse

Distance topologique ou informationnelle

Distance immunologique

Le soi et le non soi, ressemblance immunologique

Distance topologique et probabiliste

29Le concept biologique de distance ne nous dit pas grand-chose intuitivement sur ce qui se passe lorsque cette distance semble, en première approche, faible, voir nulle. Le risque est grand alors de voir resurgir spontanément l’idée de similitude. Ainsi en est-il lorsque nous sommes confrontés aux phénomènes de convergences évolutives comme celles du dauphin et du requin, de la présence de coquille chez les ammonites et les gastéropodes… Et comment pouvons-nous penser en même temps distance génétique et diversité au sein d’une même espèce ou proximité immunologique et éloignement de parenté ou géographique ? Le détour mathématique et la quantification qu’il impose permettent de mieux cerner le champ d’application du concept. Il nous oblige à effectuer l’effort de pensée nécessaire et nous empêche de tomber dans la facilité de la pensée première : mon voisin de palier, de la même origine ethnique que moi, n’est pas pour autant mon donneur d’organe le plus probable.

30Pour autant, si le terme biologique de distance gagne à être regardé à la lumière du concept mathématique, et si l’idée de mesure de la ressemblance nous aide à le comprendre, il n’en reste pas moins qu’il persiste des différences liées à son domaine de pertinence. Ainsi, la distance entre organes précise une ressemblance fonctionnelle, un air de parenté, mais elle implique également des boucles de régulations nerveuses et hormonales. Celle de distance génique n’a de sens que par rapport à un taux de recombinaison lors des reproductions cellulaires, même si certaines proximités de position sont parfois également significatives de parentés évolutives, par duplication, pour certaines « familles de gènes ». La parenté phylogénétique de l’homme et du chimpanzé signifie seulement une divergence « récente » entre ces espèces. Elle ne nous éclaire pas pour autant sur la nature des mécanismes mis en jeu, ni sur la signification exacte de ce qu’est le phénomène humain. Quand à notre distance immunologique, si elle nous éclaire de façon pragmatique sur les chances de succès d’une greffe, elle nous renvoie également à notre profonde unicité en tant qu’individu humain.

31Un bilan de cette approche rapide du concept de distance nous conduit à effectuer un certain nombre de remarques. D’un point de vue épistémologique, levons tout d’abord une contradiction apparente. Il ne faut pas voir dans la récente mise en avant de l’idée de ressemblance un retour conceptuel à l’idée de similitude telle qu’elle était conçue avant le XVIIe siècle. D’une part, le cadre théorique dans lequel s’exprime cette idée n’est, bien évidemment, plus celui de la théorie des signatures. D’autre part, la méthode pratiquée relève bien de la comparaison par mesure et l’établissement d’ordre, ce que les mathématiques contemporaines relient sans difficulté. L’usage contemporain de l’idée de ressemblance diffère donc radicalement de celui qui en était effectué avant le XVIIe siècle.

32L’exemple choisi montre l’existence d’une polysémie conceptuelle, au cœur même de la biologie comme des mathématiques. Ce constat rejoint celui effectué dès 1986 par Rumelhard. En effet, celui-ci dans son approche du concept de gène, dénombrait six significations de ce terme : unité de ségrégation indépendante et fonctionnelle (Mendel), unité de recombinaison (Morgan), unité de mutation (Muller), unité d’évolution ou de sélection (Mayr), unité fonctionnelle codant (l’opéron de Jacob, Lwoff et Monod), fragment d’ADN des cartes physiques. Cette polysémie des concepts scientifiques paraît liée à leurs différences d’acception en fonction de contextes précis.

33Ce constat relève-t-il seulement d’exemples singuliers ou s’agit-il d’un phénomène général ? Des travaux de sociolinguistique et, plus précisément de terminologie, ont pointé le flou qui existe également dans certaines catégorisations en biologie, la signification des termes semblant varier en fonction du contexte scientifique dans lequel ils s’expriment. À cette polysémie se surajoute, dans certains cas, la rupture de sens existant entre l’usage commun du terme et sa signification scientifique. Cette rupture existe pour de nombreux autres concepts très utilisés aujourd’hui en biologie comme celui d’information, de complexité, de chaos, de hasard… Ceci n’est d’ailleurs pas spécifique du domaine de la biologie, et Jean-Marc Lévy-Leblond (2003) le regrette pour le domaine des sciences physiques. En effet, la tendance récente des sciences au cours du XXe a été d’incorporer dans le champ scientifique des mots issus du langage courant, ce qui a pour effet de rendre plus difficile l’appropriation par le grand public de la véritable signification de ces concepts. Citons l’exemple du « big bang ». Mais est-ce la diversité d’usage des mots ou leur variation conceptuelle qui pose problème ? Pour nous, la difficulté réside d’abord dans la rupture qui existe toujours entre pensée commune et pensée scientifique, et qui constitue la pierre d’achoppement de la vulgarisation.

Stratégie de formation pour un changement de posture épistémique

34Si nous acceptons le cadre théorique proposé, la posture empirique-réaliste des enseignants de sciences en général, et ceux de SVT en particulier, devient un obstacle potentiel pour un enseignement scientifique orienté vers l’usage critique d’un nombre limité de concepts (Astolfi, 2001). La question du changement de posture de ces enseignants devient alors un enjeu de formation professionnelle incontournable.

35Les disciplines scolaires ont été souvent envisagées dans les années 90 comme synonyme de cloisonnement et d’enfermement. L’idée de parcellisation du savoir a été également évoquée, dont la solution serait la disparition des disciplines. Nous pensons au contraire que les disciplines doivent conserver toute leur place, dans la mesure où le savoir conceptuel qu’elles permettent de construire ne prend toute sa signification que dans un réseau appartenant à un champ particulier. La compréhension de ces concepts ne peut s’effectuer qu’en connaissance des conditions de leur émergence, ainsi que des ruptures qui s’opèrent lorsqu’ils sont transférés d’une discipline à une autre, et même au sein d’une discipline. C’est la raison pour laquelle une initiation disciplinaire nous semble incontournable, à la condition que celle-ci soit productrice d’ouverture intellectuelle et non d’enfermement.

36C’est par un effet de contraste que l’observation et le vécu de savoirs disciplinaires en action, réunis autour d’un projet commun, permettent cette ouverture. Selon Bourdieu (2001), les contacts entre deux disciplines scientifiques seraient l’occasion d’explicitation des dispositions implicites et seraient par là même des terrains privilégiés d’observation et d’objectivation des schèmes pratiques. Il s’agit donc de prendre conscience des implicites méthodologiques et conceptuels, voire des paradigmes fondateurs d’une discipline.

37De quels savoirs disciplinaires en action s’agit-il ? Ils sont de plusieurs types. Nous pouvons distinguer des savoirs conceptuels, notionnels et méthodologiques. Facilement repérables, ils sont l’objet déclaré des formations académiques. À coté de ces savoirs théoriques, il existe un ensemble de savoirs et de connaissances « méta » cachés ou implicites dont font partie les schèmes de la posture épistémique. Cet ensemble composite, mal identifié, est pour autant nécessaire à la mise en œuvre des savoirs théoriques précédents. Ce sont de véritables outils pour l’action.

38Les savoirs conceptuels disciplinaires sont, à l’issue d’une formation universitaire, les plus clairement identifiés par le futur enseignant. La validation des acquis par l’obtention d’un concours de certification des savoirs conceptuels et notionnels renforce l’impression d’une maîtrise de ces savoirs. Mais, si la connaissance de notions peut se présenter sous un aspect sommatif, celle de concepts ne prend toute sa valeur que dans leur portée heuristique comme nous l’avons vu précédemment. Leur maîtrise véritable réside dans cette condition. La distinction entre notions et concepts est alors fondamentale, et il n’est pas certain qu’elle soit clairement identifiée par les futurs enseignants.

39Les connaissances à caractère épistémique fonctionnent la plupart du temps de façon implicite et souterraine. Elles sont donc inconsciemment auto-construites chez les formés, si leur identification n’est pas effectuée à un moment donné. C’est par ce mécanisme que s’effectue le cercle vicieux de la reproduction épistémologique scolaire traditionnelle en sciences expérimentales.

40Nous pensons que des moments de rencontre interdisciplinaire réflexifs, sous la forme d’ateliers, autour de concepts communs à signification contextuée et à propos du problème de leur apprentissage, permettent la prise de conscience du statut des concepts étudiés et de l’existence d’une diversité de savoirs et de connaissances mobilisés dans l’action chez chacun. Ainsi des ateliers concernant le concept de distance pourraient regrouper stagiaires de SVT et de mathématiques. Dans une première étape, chaque sous-groupe disciplinaire chercherait à identifier à l’aide d’un dossier de ressource documentaire, les différentes significations du terme de distance. Leur tâche pourrait consister à remplir un tableau comparatif de ces différentes significations. Dans une deuxième étape, la confrontation des travaux des sous-groupes conduirait à débattre sur la diversité des acceptions relevées, leur degré de pertinence en fonction du type de problème posé. La conduite d’une réflexion épistémologique, comportant éventuellement des apports théoriques dans ce domaine, peut être alors envisagée car légitimée et motivée. Tout cela devrait aboutir au changement de posture souhaité. Ces ateliers participeraient ainsi pleinement à la professionnalisation des enseignants y participant.

Conclusion

41L’enseignement des SVT semble aujourd’hui être orienté vers une accumulation de savoirs notionnels et conceptuels issus de savoirs académiques, sans véritable travail de transposition. Nous sommes favorable, au contraire, à une formation scientifique centrée sur des concepts moins nombreux mais structurants (Astolfi, 2001), visant à établir leur valeur heuristique au travers de l’étude de leurs conditions d’émergence, de leur signification profonde, de leur limite d’utilisation. Cet enseignement nécessite un changement de posture des enseignants eux-mêmes. Ce changement paraît difficilement pouvoir venir d’un simple contact avec un enseignement universitaire centré sur une transmission disciplinaire. En effet, pour le chercheur, les concepts qu’il utilise sont par définition contextués et efficaces dans son domaine de prédilection. Cela n’est plus le cas dans le domaine scolaire. Il y a donc nécessité d’une prise de conscience de ce qu’est réellement le savoir scientifique. Celle-ci devrait s’effectuer de manière convergente par une formation à l’épistémologie et à l’histoire des sciences en formation universitaire initiale, et par des moments de rencontre entre disciplines en formation professionnelle.

42Au-delà de ce changement, il apparaît que l’identification de la diversité des savoirs en action dans l’enseignement d’une discipline scientifique s’avère être un objectif pour une formation réellement professionnelle, c’est-à-dire rationnelle et reproductible. Quels sont-ils ? Il est possible de distinguer :

  • les savoirs notionnels et conceptuels de la discipline académique ;
  • les savoirs épistémologiques et historiques liés à l’émergence des savoirs précédents ;
  • les savoirs liés aux pratiques sociales dont celles des chercheurs du domaine de référence ;
  • les savoirs didactiques et pédagogiques, ressources pour la mise en œuvre,
  • les savoirs d’action (gestes, routines, postures…).

43C’est cette diversité qui constitue l’enjeu, mais aussi toute la difficulté, de la formation professionnelle des enseignants de sciences.

Bibliographie

BIBLIOGRAPHIE

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Auteur

Maître de conférences, IUFM de l’Académie de Rouen.

© Presses universitaires de Rouen et du Havre, 2005

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