Séminaire « L'enseignement des sciences et de la technologie à l'école »

L'enseignement scientifique : quels besoins pour notre société ?

Intervention de Pierre Léna, académicien

Ce texte est la transcription littérale de l'intervention de Pierre Léna. Il n'a pas été revu par l'auteur.

Plutôt que de vous soumettre un exposé magistral, j'aurais préféré vous emmener dans un observatoire astronomique pour passer quelques heures avec vous à faire de la science. Évoquer la science et l'école est sans doute utile. Néanmoins, en la matière, rien ne remplace l'action, car la science est d'abord un partage d'émotion, d'esthétique, d'intelligence, de regards, de gestes et de construction devant la nature.

L'apprentissage des sciences à l'école primaire

Enseignants de l'école primaire, inspecteurs de l'Éducation nationale, pédagogues, formateurs et scientifiques sont aujourd'hui réunis, afin d'aborder le thème de la science et de l'école. Or, il n'est pas anodin d'évoquer aujourd'hui cette question.

L'influence des découvertes scientifiques sur les rapports sociaux

Sans attacher un poids excessif aux dires des médias, il convient de remarquer que la société est en train de changer et qu'elle changera plus encore dans les années à venir. Par " société ", j'entends les relations sociales, la production, l'économie comme le quotidien de chacun qu'il ait rapport à la santé, à la communication ou à tout autre domaine. Ce profond changement, dont nous n'avons pas encore pris toute la mesure, est le résultat des travaux menés dans les domaines de la science et de la technique.

Cette situation n'est pas inédite et l'histoire le démontre. La machine à vapeur, l'acier, la chimie comme la révolution industrielle ont provoqué des bouleversements sociaux d'ampleur similaire qui mariaient avancées scientifiques et transformations techniques. D'autres époques connurent les mêmes phénomènes. Rappelons-nous que les inventions de la roue et des vaccins contribuèrent également à transformer les rapports sociaux.

Aujourd'hui, certains discours alarmistes présagent de la pénurie prochaine des métiers scientifiques. Nous savons en effet que le siècle qui nous attend recouvrira certains enjeux majeurs, comme ceux de l'eau ou de l'énergie. Ces derniers temps, la mise en place de la loi de bioéthique et son difficile aboutissement ont été largement évoqués. De même, les prouesses des ordinateurs sont souvent mentionnées tout comme l'ensemble des outils qui y sont associés et dont le volume de mémoire, la rapidité de calcul ou les capacités de communication ne semblent avoir aucune limite.

La nécessaire adaptation du système éducatif

Or quel est le rapport qu'entretiennent ces évolutions avec l'école primaire ? L'école primaire ne doit-elle pas d'abord se consacrer à l'apprentissage de la lecture, de l'écriture et de l'arithmétique élémentaire ? Dans cette optique, il conviendrait peut-être d'apprendre aux enfants que la Terre tourne autour du Soleil et que les plantes ont besoin d'air et d'eau, mais il paraît inutile d'aller au-delà. La leçon de chose que l'on évoque souvent à ce propos n'est-elle pas suffisante ? La télévision n'en dit-elle pas bien plus, par ses mises en scène et ses spectacles, que ne pourra jamais le faire un instituteur en quelques heures et avec des moyens techniques sans comparaison ?

Il convient pourtant de remettre en cause cette appréhension des choses. La science a beaucoup changé par rapport à ce qu'elle était il y a encore cinquante ans. Qu'elle ait toujours été préoccupée d'application est certain. Le siècle dernier fut marqué par le débat de la génération spontanée, que l'on pourrait résumer par la question " les souris naissent-elles du fromage ? ", et était animé par des préoccupations de pure curiosité. Pasteur n'échappe pas à cette règle et tenta par ses recherches de répondre à la question : " la vie ne naît-elle de rien ou naît-elle du vivant ? " Néanmoins, le souci d'application et de guérir fut constamment présent dans son travail. A contrario, on peut estimer que le développement de la physique durant les trente premières années de ce siècle fut largement marqué par la figure d'Einstein et par la volonté de comprendre, plus que par le désir de produire de l'énergie nucléaire. Il s'agissait de comprendre quel était le fonctionnement du Soleil et non de provoquer Hiroshima.

Une science immergée dans le " faire "

Aujourd'hui, la science est presque totalement immergée dans le " faire ". Pendant longtemps, la connaissance prima sur les applications. Aujourd'hui, la science est d'abord jugée sur sa capacité à produire de l'utile. Les critères de l'utile, tout comme les intérêts mis en jeu, peuvent être multiples. Néanmoins, la connaissance n'a aujourd'hui de valeur qu'au regard de ce que l'on peut en faire. Les nouvelles avancées biologiques sont reconnues si elles permettent de mettre en œuvre de nouvelles thérapeutiques. Une recherche sera justifiée en fonction de ses applications potentielles. De fait, les financements des programmes de recherches seront accordés d'autant plus volontiers si une application permet d'en justifier l'usage.

Cette articulation entre application et connaissance semble avoir relégué la volonté de connaître au second plan. Pourtant, cette démarche est un moteur de progrès, tant chez les enfants que chez les adultes curieux et les scientifiques.

L'image de la science et du scientifique auprès du public

Les évolutions de la science ont-elles fait évoluer l'image de cette matière auprès du public ? De ce point de vue, il convient d'être prudent, beaucoup de discours contradictoires étant proférés à cet égard. A mon sens, ces discours contradictoires sont présents à l'intérieur de chaque individu.

Une perception ambivalente

D'un côté, les Français affirment avoir confiance en la science. 60 à 65 % d'entre eux le réaffirmaient à propos des récents cas de vaches folles. Peu importe les chiffres, car ils dépendent bien trop de la manière dont est posée la question. Néanmoins, retenons qu'ils font confiance aux scientifiques et aux résultats de leurs recherches. Ils sont globalement intéressés et estiment que les évolutions futures seront motivées par les progrès de la science. Cette vision apparaît tout à fait optimiste.

D'un autre côté, une enquête menée l'année dernière par le Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et la Cité des Sciences et de l'Industrie révèle que le public conteste le droit des scientifiques à mener leurs recherches de manière totalement libre et à ne pas cultiver un regard critique par rapport aux conséquences de leur découverte. Je ne détaillerai pas cette étude, chacun d'entre vous pouvant se référer, s'il le souhaite, à un récent article paru dans le " Courrier du CNRS ". Retenons néanmoins que le scientifique n'a de comptes à rendre à personne et qu'il s'agit là d'un privilège rare. Tant que ses recherches ne portent pas préjudice, il est totalement libre, la seule loi de la recherche étant d'avancer toujours plus loin. Il n'existe pas de contraintes en ce domaine, sauf à expérimenter ces procédés sur l'homme ou sur l'animal. En revanche, il n'existe aucune contrainte a priori en termes d'exploration intellectuelle. C'est peut-être le seul domaine de l'activité humaine qui ne recouvre d'autres frontières que celles des limites de l'intelligence.

Cette enquête démontre également qu'il existe un réel scepticisme vis-à-vis de la science et que le niveau d'interrogation croît avec le niveau d'éducation.

Les adolescents perçoivent également la science de manière contrastée. Ils sont enthousiastes, curieux, mais trouvent souvent cette matière difficile, abstraite, formelle, parfois rebutante. Au cours de la consultation des lycées, organisée il y a deux ans, j'avais même entendu certains dire que " la science n'avait rien à voir avec la vie ". Lorsque l'on sait combien les adolescents ont besoin de la vie, ce jugement sonne comme une condamnation terrible.

La science apparaît comme un idéal inaccessible. Elle évoque le rêve, mais semble trop compliquée pour la plupart des gens. Tant de personnes dans les dîners avouent n'y avoir jamais rien compris. La science est merveilleusement séduisante, mais reste très inquiétante. Elle est devenue une succession de mondes extrêmement cloisonnés. Aujourd'hui, le physicien ne comprend plus le chimiste et le biologiste ne comprend plus le géologue. Le langage des scientifiques est devenu difficilement compréhensible pour les non initiés. Pour justifier cette situation, on explique souvent que la spécialisation est une condition de l'efficacité. Or le critère de légitimité de la science reste aujourd'hui son efficacité. Il ne peut donc y avoir de sciences sans applications et ce, bien que ces applications soient parfois controversées.

La science est parfois entendue comme une promesse de vie meilleure. A ce propos, un journal titrait récemment : " l'Éternité de la vie humaine pour demain matin ". En effet, la progression de l'espérance de vie n'est-elle pas d'un quart d'année tous les ans dans les pays industrialisés ? Il semble que les attentes vis-à-vis de la science ne cessent de croître, qu'il s'agisse des domaines médicaux ou informatiques. Nous ne semblons jamais satisfaits et pourtant, la science semble aller trop vite. Elle ne réussit plus à s'intégrer à la culture de chacun, aux représentations personnelles qu'attribue chaque individu aux éléments qui l'entourent.

En cela, le symbole de la science pourrait être Janus. Elle est ambiguë et recouvre deux visages. D'un côté, elle a permis d'ouvrir des espaces de liberté complètement nouveaux, qu'il est pourtant difficile de juger. Nous manquons aujourd'hui de repères et il nous est difficile de savoir si ces évolutions sont salutaires ou s'il convient de les craindre. Ces espaces de liberté sont très vastes. Rappelons-nous pourtant que cette situation n'est pas inédite. L'humanité a déjà été confrontée à de tels phénomènes au cours de son histoire. Le nouveau rapport à la nature qui s'est instauré à la fin du XVIe siècle, l'invention de la machine à vapeur, la révolution industrielle ou l'ouvrage de Darwin consacré à l'évolution des espèces le démontrent. Or, à mesure que s'ouvrent de nouveaux espaces de liberté, se posent de nouvelles questions et s'impose la nécessité de se positionner.

Réhabiliter les sciences auprès des enfants

Sans doute estimez-vous que ces considérations n'ont que peu de rapports avec l'école primaire. Celles-ci vous semblent peut-être inquiétantes ou trop difficiles à maîtriser par des instituteurs. Ils n'ont pas le temps d'assimiler ces notions, et celles-ci n'ont par conséquent pas leur place dans les petites classes. Pourquoi ne pas se contenter d'y raconter de belles histoires ? Sur le modèle du Tour de France par deux enfants, certains d'entre vous pensent peut-être qu'il convient de cantonner l'apprentissage de la science à des histoires merveilleuses, les programmes télévisés se chargeant de diffuser un savoir tout aussi fantastique. Quand l'heure du collège et du lycée aura sonné, il sera bien temps de confronter les élèves aux aspects les plus complexes, et les plus ennuyeux parfois, de la science. Dans cette optique, l'école primaire n'a qu'à inculquer des notions basiques, qui seront peut-être complétées par la suite dans le cadre de filières professionnelles.

La présentation qui suit a été commentée à Tokyo par l'un de mes collègues chiliens. Je vous invite à vous livrer à ce même exercice dans les classes que vous animez. On a demandé à des enfants de plusieurs pays du monde de dessiner ce qu'ils pensaient être un scientifique. A mes yeux, ces dessins valent plus qu'un long discours. Qu'ils soient chiliens, français ou de tout autre pays du monde, les enfants n'imaginent pas un scientifique autrement que sous les traits d'un homme solitaire. La science reste pourtant un travail d'équipe. Le scientifique est en outre entouré d'objets bizarres et de formules. Les enfants français lui associent un inquiétant tableau noir. Au-delà, le scientifique est perçu comme un diable effrayant, accaparé d'un visage terrifiant, de lunettes épaisses et de cheveux dressés. Comment expliquer des perceptions si convergentes et leur si grand décalage avec la réalité ?

L'image de deux enfants en train de faire des sciences permet pourtant de battre en brèche cette perception. C'est pourquoi j'avais quelques doutes quant à la fiabilité de ces résultats. J'ai donc mené ma propre enquête. Au cours de l'un de mes voyages, j'ai eu l'occasion de rencontrer une fillette de dix ans qui paraissait très astucieuse et dont les parents étaient universitaires. Je lui ai demandé ce que représentait pour elle un scientifique. " it's a mad person " (c'est une personne anormale), dit-elle. Intrigué par cette réponse, je la questionnai de nouveau : " comment envisages-tu un scientifique par rapport aux autres personnes que tu connais ? ". Elle me répondit que le cerveau des scientifiques n'était pas fabriqué comme celui des autres gens et qu'en cela, ils n'étaient pas des êtres normaux. Je lui demandai alors si elle pensait pouvoir devenir un jour une scientifique. " Mais vous n'y pensez pas ! Je suis une fille ", s'exclama-t-elle.

Une nécessaire révolution

Ce dialogue et ces dessins nous expliquent qu'une révolution est absolument nécessaire. Pour cela, plusieurs ingrédients sont essentiels.

Les motifs permettant de justifier un apprentissage des sciences à l'école primaire

Si nous souhaitons que les sciences réintègrent l'école primaire, il convient tout d'abord d'identifier les raisons qui nous font appeler cet événement de nos vœux. Lorsque j'échange sur ce sujet avec des collègues de différents pays, je me rends compte que plusieurs motifs hétérogènes sont invoqués. Je ne porterai aucun jugement de valeur sur chacun d'entre eux, pour me contenter de les énumérer.

La justification économique

L'économie a besoin de la science. La croissance nécessite en effet un accompagnement scientifique et technologique. A l'heure actuelle, la main d'œuvre qualifiée manque dans les industries et cette situation serait à l'origine d'un ralentissement de la croissance. Voilà pourquoi tant de discours alarmistes interviennent à propos de la diminution des effectifs scientifiques dans les filières universitaires.

Faire face aux futurs fléaux

Durant le siècle qui vient, l'humanité devra faire face à de grands problèmes, notamment relatifs à l'énergie, à l'eau ou à la santé. Le SIDA, le paludisme ou la santé de la mère et de l'enfant sur les continents asiatiques ou africains posent question. Il convient de former de nouvelles générations de scientifiques, aptes à traiter ces problèmes, et d'éduquer les simples citoyens, afin que le système démocratique puisse fonctionner correctement.

Le principe d'égalité et de justice

Le savoir accumulé par la science est aujourd'hui l'apanage d'une minorité. Or, il convient de le faire partager. A l'avenir, ce n'est plus tant la propriété matérielle qui définira la place de chacun dans la société, mais l'appropriation des connaissances. Or il apparaît tout à fait injuste que ces connaissances demeurent la propriété de l'élite développée. Cette exigence de justice est bien entendu liée à l'exercice de la démocratie, puisque savoir c'est aussi pouvoir et que posséder des représentations cohérentes du monde dans lequel nous évoluons est essentiel pour s'y situer.

La justification philosophique

L'accès à la rationalité permet de comprendre le monde qui nous entoure et de ne pas être soumis aux doctrines les plus irrationnelles. Un récent reportage présentait un gourou exerçant son influence sur la population d'une des régions les plus pauvres de la Chine. Il maintenait cette aura, grâce à des tours de prestidigitation basiques, qui lui permettaient notamment de tordre des cuillères. L'habillage scientifique qu'il donnait à cette activité lui permettait ainsi de remporter l'adhésion des foules. Cet exemple démontre que beaucoup de travail reste à fournir, afin de lutter contre les croyances superstitieuses.

Cet exercice est difficile car il entretient un rapport étroit avec la vérité. Or qu'est-ce que la vérité ? La science tente d'apporter certaines réponses. Pourtant, certains croient qu'aucun discours n'est vrai s'il est scientifique. D'autres estiment que la science évolue sans cesse et ne permet pas d'apporter de vérité absolue. A mon sens, il convient d'adopter un positionnement intermédiaire, entre vérité et évolution des connaissances.

L'activité scientifique comme modèle de pédagogie

La science peut être comprise comme un modèle par rapport au monde, comme un modèle d'expérience. Dans cette optique, il serait possible d'évoquer l'universalité du monde de la nature qui, au-delà, des cultures et des différences individuelles, réussit à construire un consensus.

Donner sens au monde qui nous entoure

Faire de la science à l'école permet de donner sens au monde dans lequel nous vivons. Or s'il est bien une requête essentielle aujourd'hui, c'est bien celle de sens.

J'aurai pu évoquer encore bien d'autres justifications. Chacune d'entre elles est tout à tour mise en avant. Parfois, ces raisons sont invoquées simultanément.

Se réapproprier la science

Yves Quéré compare parfois la science à la musique ou à l'ascension d'une montagne. L'exécution d'un morceau difficile ou l'ascension de la face nord de l'Eiger ne sont pas à la portée du premier venu. Néanmoins, chacun peut prendre plaisir à jouer, à écouter de la musique ou à marcher sur des sentiers de moyenne montagne. Il en est de même pour la science. Elle a des sommets qui restent inaccessibles à la plupart des gens. Lorsque j'entends un mathématicien expliquer ces travaux à l'académie des Sciences, j'avoue ne pas pouvoir suivre toute sa pensée et ce, même s'il fournit de réels efforts pour rendre ses conclusions intelligibles. Il en est de même pour beaucoup de disciplines. Pour autant, il ne faut pas en déduire que l'on ne peut plus s'approprier la science.

Pour expliquer ma pensée, je m'appuierai sur un exemple. Prenons un énoncé scientifique des plus évidents : la Terre tourne autour du Soleil. Or comment pouvez-vous prouvez cette affirmation ? Vous pourriez me répondre que vous avez appris cette information dans les livres et que chacun sait ce genre de chose, mais vous n'auriez encore rien démontré. Vous pourriez expliquer que Ptolémée et Copernic identifièrent le phénomène, mais au-delà de ces connaissances historiques, que savez-vous ? Cette information est difficile à mettre en évidence, puisque l'on ne sent pas les mouvements de la Terre. En revanche, il est possible de déterminer les mouvements du Soleil.

Pour répondre à cette question, Galilée s'est intéressé aux satellites de Jupiter. Il s'est aperçu que Jupiter et ses satellites constituaient un petit système solaire et que les satellites tournaient autour de la planète la plus importante. Il en déduit que les gros objets, comme le Soleil, constituaient le centre des systèmes, tandis que les petits objets, comme la Terre, gravitaient autour.

Néanmoins, il ne s'agit que d'analogie. Existe-t-il des preuves qui permettent d'identifier ce phénomène avec fiabilité ? La Terre tourne et est en mouvement par rapport aux étoiles, tandis que le Soleil se maintient en un point fixe. Pour le démontrer, il fallut attendre plus d'un siècle après la découverte de Galilée. Une expérience compliquée, appelée aberration de la lumière, permit de mettre en évidence le mouvement de la Terre par rapport à des étoiles fixes. Ce phénomène est sensiblement analogue à celui qui fait incliner les traces de la pluie sur les vitres d'un train et qui traduit le mouvement. En 1852, l'expérience de Foucault permit de mettre en évidence le phénomène de manière mécanique.

Le sujet mériterait sans doute de plus amples développements. Cet exemple permet néanmoins de démontrer que se réapproprier des notions évidentes réclame du temps et la participation d'un guide. Il ne sera pas possible de faire pénétrer les sciences à l'école primaire de manière heureuse, si les acteurs que nous sommes tous ne réussissent pas à se réapproprier cette science réputée difficile de manière simple. Pour cela, il convient de réclamer l'aide de la communauté scientifique.

Au-delà de l'appropriation des connaissances, il convient de changer le langage et l'image des scientifiques. Pour cela, plusieurs pistes peuvent être invoquées. Les musées scientifiques ou Internet sont des outils fort intéressants. Au-delà, des ouvrages peuvent être consultés. Je rappelle à ce propos que nous avons récemment lancé une collection appelée " Graine de science ", réalisée en collaboration avec des instituteurs. De même, il convient de solliciter les membres des Instituts universitaires de formation des maîtres, ces endroits privilégiés à l'interface de la recherche universitaire et du monde de l'école. A l'instar de La Main à la pâte, un accompagnement quotidien des instituteurs par des scientifiques peut également être envisagé.

Ces initiatives permettraient d'apprendre les notions et l'histoire de la science aux enfants. Tout comme en histoire, seuls les héros de la science sont enseignés aux enfants. C'est ce qui explique que plusieurs dessins représentent le scientifique sous les traits d'Einstein. S'il convient de revenir sur les figures emblématiques, leur existence ne doit pas occulter les personnes sans grade qui ont contribué à faire progresser la science.

Comprendre les rapports entretenus entre la science et les autres dimensions du savoir

La science n'est pas un domaine isolé de l'activité humaine. Ce thème pourrait être largement développé, mais je ne m'en tiendrai qu'à quelques exemples.

Science et langage

La science doit nommer les choses. Certains d'entre vous ont peut-être visité l'exposition consacrée à l'écriture, qui s'est tenue il y a quelques années à la bibliothèque François Mitterrand. A cette occasion, une grande stèle présentant le premier article encyclopédique de l'histoire occidentale était exposée. Il s'agissait de l'article palmier, ainsi dénommé parce qu'il décrit l'ensemble des éléments que l'on peut voir en observant un palmier, qu'il s'agisse des graines, des fleurs, des fruits ou des maladies. Cette dénomination est un premier acte de science.

La précision et l'intelligibilité des termes employés se réfèrent encore une fois au langage. Pascal disait à ce propos : " ce n'est pas dans les choses extraordinaires et bizarres que se trouve l'excellence, de quelque genre que ce soit. On s'élève pour y arriver et l'on s'en éloigne. Il faut le plus souvent s'abaisser ". Il convient en effet de revenir aux termes les plus intelligibles. Les plus grands énoncés scientifiques furent formulés de telle manière qu'ils puissent être compris par une majorité de gens.

En ce domaine, les scientifiques semblent être confrontés à un véritable problème de communication. La langue mathématique est si opérationnelle et si commode pour exprimer en peu de signes des pans entiers de la nature, que les scientifiques sont souvent tentés d'utiliser ce jargon pour décrire ce qu'ils connaissent. Je m'exprime ici en physicien, les biologistes semblant préservés de cet écueil.

Il y a quelque temps, je fus très frappé par un tee-shirt, sur lequel figuraient les équations de Maxwell. Ces six formules, assez courtes, permettent de condenser l'ensemble des phénomènes électriques et magnétiques. Il paraît prodigieux de pouvoir écrire sur la surface d'un tee-shirt des équations qui résument à elles seules tout un univers. Cet exemple démontre la puissance de la formulation mathématique.

Pour autant, il convient de ne pas en abuser et de revenir à un langage simple, qui soit compréhensible de tous, car il faut le plus souvent s'abaisser et savoir rester humble.

Science et technique

Cette réflexion mériterait certains développements, mais plutôt que de vous livrer des jugements à l'emporte-pièce, je ne ferai qu'évoquer ce sujet.

Notre représentation de la technique conduit beaucoup trop de jeunes à se détourner des filières technologiques et professionnelles. Nous n'avons pas réussi à englober dans une même attitude mentale science et technique. Cette exclusion est aussi absurde que la distinction qui est parfois opérée entre scientifiques et littéraires. Or, il convient aujourd'hui de construire un rapport juste entre ces deux domaines du savoir.

Science et Art

Bien d'autres rapports d'interface devraient être travaillés de la même manière. C'est notamment le cas de la science et de l'art. Pascal affirmait à ce propos qu'il existait deux excès : exclure la Raison et n'admettre que la Raison.

Les rapports entretenus entre la science et la psychologie ou entre la science et le religieux mériteraient également d'être évoqués, mais je m'en tiendrai là, faute de temps.

L'universalité des rapports entretenus entre science et école

Dans les échanges entretenus avec des collègues issus de pays extrêmement divers, il est particulièrement frappant de constater que la problématique de la science et de l'école est universelle. Partout dans le monde, la confrontation de la technologie avec des sociétés plus littéraires, marquées par l'usage du verbe, ou plus scolaires, dans le cadre desquelles la mémorisation et les paroles du maître sont privilégiées, conduit à des problématiques semblables. La mondialisation existe là aussi.

Que l'on soit dans les faubourgs de Bogota, de Casablanca, dans les villages du Haut Atlas ou des provinces pauvres du cœur de la Chine, le choc entre la modernité technologique et la culture scientifique est présent. L'école est bel et bien au cœur de cette rencontre. C'est dire que nous ne trouverons pas spontanément des réponses à l'ensemble des questions que j'ai précédemment évoquées. Nous ne nous positionnerons pas vis-à-vis de cette science qui évolue en permanence de manière immédiatement sereine. La promenade à laquelle nous invite Yves Quéré demandera quelques efforts et de la transpiration. Néanmoins, il est possible de prendre ce chemin avec d'autres. Les solutions qui seront trouvées en France permettront peut-être de nouer un dialogue avec le reste de la planète.

Pour conclure

Je souhaite que chaque citoyen participe à cette aventure, au progrès des connaissances et à leur maîtrise. Il s'agit d'une tâche de longue haleine. Les progrès de la science ne sont pas neufs, seul leur rythme de croissance tend aujourd'hui à s'accélérer.

L'apprentissage scientifique peut débuter très jeune, dès l'école maternelle, grâce aux outils notamment évoqués hier. Dès 5, 8 ou 12 ans peuvent se mettre en place des attitudes fondamentales qui permettront d'instaurer un rapport plus juste entre la connaissance du monde et l'exercice de la raison. Il n'est pas si important d'inculquer un stock de connaissances que d'enseigner une démarche intellectuelle. Une fois acquise, les connaissances viendront ensuite. Aiguiser son regard sur le monde, le questionner, percevoir les liens qui existent entre causes et phénomènes, acquérir un véritable sens de la vérité devraient faire partie du quotidien d'un scientifique bien formé ou d'un citoyen éveillé. Contrairement aux affirmations du début du siècle, l'imagination a ici un rôle important à jouer. Les directives officielles relatives aux leçons de choses précisaient que " l'imagination n'avait rien à voir avec l'enseignement des sciences à l'école ". Nous savons qu'il n'en est rien.

Humilité devant les faits, éthique et morale, voilà ce que peuvent notamment apporter les sciences à l'école. Je souhaite que cette perception permette de faire un pas vers la réconciliation que nous appelons tous de nos vœux.

Intervention de Marc JULIA, académicien

J'apprécie particulièrement la démarche et l'esprit de La Main à la pâte.

D'ailleurs, l'attitude prônée par La Main à la pâte se dessine déjà, quelques siècles avant notre ère, à travers ce proverbe chinois : " si vous dites quelque chose, je l'oublierai. Si vous me le montrez, je m'en souviendrai peut-être. Si vous me faites participer, je comprendrai ".

Réflexions préliminaires

Instruction et éducation

Il me paraît important d'insister sur la différence entre instruction et éducation. En effet, instruire consiste à donner les instructions nécessaires comme on les donnerait à un ordinateur ou à un robot. Or, nous ne cherchons pas à faire de nos enfants des robots.

A cet égard, je me réjouis du changement de nom de notre ministère : d'Instruction publique devenu Éducation nationale. Éduquer signifie conduire loin de soi. En effet, le rôle des enseignants, éducateurs, formateurs, etc., consiste bien à apprendre l'autonomie aux enfants.

Craintes et entraînement

Beaucoup d'enseignants craignent d'enseigner les sciences car ils ont peur de ne pas maîtriser suffisamment la discipline, de ne pas être capable de la raconter à des enfants, de discuter avec leurs collègues, des actions entreprises, etc. Un peu de crainte est certes motivant, mais trop de crainte tue l'action. Un des buts de ce colloque consiste justement à répondre à l'angoisse du monde enseignant face à l'enseignement scientifique.

Pour vaincre la crainte, rien de tel que l'entraînement auquel les Anglo-saxons voue un véritable culte. Les Anglais estiment qu'ils parviendront au maximum de leurs possibilités grâce à l'entraînement. Les Américains voient dans le paiement de cours le moyen d'apprendre. Pourquoi le monde enseignant ne parviendrait-il pas à enseigner les sciences ? Je crois qu'en voyageant à l'étranger, on perd un peu de ses complexes. D'ailleurs, les jeunes y passent de plus en plus de temps.

Lettres et sciences

Un des constituants les plus importants des sciences est le langage. En effet, on n'apporte pas la solution à un problème de physique en se contentant d'appliquer théoriquement la formule. Le sens des mots est primordial car la formule ne s'applique que si l'on respecte les conditions d'application.

La civilisation a commencé lorsqu'un de nos ancêtres a adressé la parole à l'un de ses semblables au lieu de l'assommer. Les lettres s'intéressent aux relations entre les personnes (l'amour, l'amitié, etc) tandis que les sciences s'attachent aux relations entre les personnes et le monde matériel dont elles font partie. De plus, en lettres, la vérité est subjective alors qu'en sciences, on essaie de se mettre d'accord sur une vérité.

Par ailleurs, même si les lettres ne procèdent pas directement à l'expérimentation, l'étude de l'histoire peut être comparable à une expérimentation. La principale similitude tient à l'enchaînement des idées. Il est courant de penser que la phrase prononcée entraîne la phrase suivante alors que ce n'est pas le cas. En tant qu'enseignants, vous faites certainement preuve d'une grande prudence dans votre expression pour que les enfants ne soient perdus ni sur le sens des mots ni sur l'enchaînement des idées.

Dans tous les pays, les sciences rassemblent physique, chimie et biologie. Les mathématiques figurent à part. En effet, en mathématiques, l'esprit humain est libre tandis que, dans les autres sciences, l'homme se trouve face à un monde qui existe. En définitive, les mathématiques étudient le fonctionnement de l'esprit humain, ce qui rejoint la philosophie, plutôt classée parmi les lettres. D'ailleurs, dans ce qu'on appelle aujourd'hui les sciences cognitives, philosophie et mathématiques se rejoignent. Les distinctions entre ces disciplines sont donc un peu artificielles.

Beaucoup de personnes sont persuadées ne pas disposer de formation scientifique alors qu'elles ont en réalité plus de contacts avec les sciences qu'elles ne l'imaginent.

Exemples

Repérage des températures - Machine à vapeur

Les scientifiques essaient de transmettre une information plus précise que " il fait chaud " ou " il fait froid ". Alors que les recettes de cuisine n'indiquaient auparavant que deux descriptions du mode de chauffage, feu vif ou feu doux, elles donnent aujourd'hui une information plus précise en recommandant plusieurs thermostats.

Pour se montrer plus précis, il fallait étudier un phénomène dépendant de la température et plus facile à exprimer par un chiffre que l'aspect de l'aliment cuit : la dilatation. Les corps se dilatent avec la température. Dans les montgolfières, l'air qu'on chauffe se dilate. De même, des intervalles ont été placés entre les rails de chemins de fer pour éviter que ceux-ci ne soient comprimés sous l'effet de la chaleur.

Avant de placer le thermomètre dans l'eau destinée à bouillir, il convient de regarder sa graduation : si elle ne monte pas au-delà de 100°, il se cassera. Lorsqu'on chauffe de l'eau, sa température monte. Puis, quand elle commence à bouillir, sa température ne bouge pratiquement plus. Lorsque l'eau devient solide, un phénomène analogue permet de définir un autre point fixe que le point d'ébullition. Ainsi, ces deux points 0° et 100° servent de points de repère. Ensuite, on compare la température d'un autre milieu (mercure, alcool coloré).

Le phénomène d'ébullition revêt beaucoup d'intérêt. Quand l'eau bout, il se dégage de la vapeur qui se condense en un nuage. Or, Papin a remarqué que l'émission de vapeur représentait une force formidable. La chaleur provenant du gaz ne sert plus à faire monter la température une fois l'ébullition atteinte. Elle sert à transformer l'eau en vapeur et à faire sortir du récipient la vapeur qui occupe un volume plus important.

L'arrivée de cette vapeur dans un cylindre a donné ensuite naissance à la machine à vapeur. En gonflant un pneu avec une pompe, on pousse l'air. La machine à vapeur relève du procédé inverse : on fait arriver la vapeur qui pousse le cylindre, entraînant la rotation de la roue. Par ce procédé, on a transformé de l'énergie thermique en énergie mécanique.

Lorsqu'on met du linge à sécher, il sèche, sauf si l'atmosphère est trop humide. Or, personne ne le chauffe : le vêtement humide pompe de la chaleur à l'extérieur pour que son humidité soit transformée en vapeur. De même, en été, on met de l'eau dans les rues, non parce qu'elle est froide, mais parce qu'elle s'évapore. En s'évaporant, elle pompe une formidable quantité de chaleur qu'elle envoie dans les nuages. Le principe des gargoulettes, récipients en terre cuite utilisés dans le Midi, relèvent du même phénomène fonctionnant en sens inverse.

La composition de la fumée qui s'échappe de la casserole sous forme de gouttelettes, diffère de la composition des gaz présents dans le récipient. Ainsi, lorsqu'on fait bouillir de la soupe et qu'on la condense avec un verre d'eau propre, ce n'est pas de la soupe mais de l'eau propre qui se condensera sur ce verre. Contrairement aux autres composantes de la soupe, l'eau est passée à l'état de vapeur et s'est échappée de la casserole. En faisant jouer une propriété qui conduit au déplacement de certaines substances, on organise les séparations de ces substances.

Chute des corps

Les premières expériences scientifiques remontent au XVIIème siècle. Jusqu'à cette époque, on croyait que les corps tombaient régulièrement. Galilée, en tentant le premier de mesurer leur chute, trouve la loi du phénomène. Pour cela, il a bricolé des expériences :

  • il a ralenti la chute des billes en les faisant tomber le long d'un plan incliné plutôt qu'à la verticale ;
  • il a mesuré le temps de chute en laissant couler de l'eau dans un récipient pendant ce temps. La pesée de l'eau recueillie informe sur le temps écoulé.

Galilée a ainsi trouvé que la distance parcourue par l' " objet tombant " n'est pas proportionnelle au temps écoulé (t) mais à son carré (t x t) !

Étrangeté

Observons la structure d'un corps pur et celle d'un corps impur. Au lieu d'être dans une autre bouteille, les impuretés sont dans la solution. Or, pour que les molécules d'impuretés se dissolvent dans la solution, il faut que les particules d'eau, présentes à cet endroit, s'écartent pour faire de la place. La situation est un peu comparable à une tentative d'entrée dans un wagon de métro bondé. Le fait que l'eau reste dans un récipient montre que les molécules d'eau s'attirent les unes les autres. Elles ne s'écarteront que si les molécules étrangères sont assez semblables aux molécules dont elles prennent la place. On disait en " langage savant ", il y a bien longtemps, " similia similibus solvuntur " (pour dissoudre, il faut être semblable).

De même, lorsqu'on se trouve dans un pays étranger, la différence génère une tension. Pour apaiser cette tension, il faut se mettre dans un cas de solubilité, c'est-à-dire établir entre soi-même et les autochtones des relations analogues à celles qu'ils ont entre eux. Pour se faire accepter, il faut que les deux parties y mettent du leur.

Cette relation ou non-relation entre la particule et les particules voisines existe aussi entre l'individu et le monde matériel. Si on n'a pas été apprivoisé ou si le monde n'a pas été apprivoisé par nous, il manque cette relation et on se sent perdu dans un monde étrange et hostile. D'ailleurs, ce que l'on ne connaît pas fait peur. Les personnes qui ne connaissent pas les sciences en ont peur. Les enfants ont peur du noir parce qu'ils se font des idées sur son contenu, etc.

Une des tâches que se propose La Main à la pâte est d'aider les enfants à apprivoiser le monde qui les entoure. Cette excellente démarche, valable aussi pour les adultes, présente néanmoins quelques dangers. Tout d'abord, certains étudiants sont persuadés qu'ils vont faire de grandes découvertes scientifiques dans un bref délai et avec un protocole expérimental de fortune. Il ne faut pourtant pas oublier que les grandes découvertes ont exigé de nos brillants ancêtres des efforts considérables. De plus, lorsque que les jeunes gens, ayant effectué ces expériences dans leur enfance, étudieront plus tard ces questions à un niveau plus avancé, peut-être estimeront-ils déjà connaître le sujet.

Ainsi, La Main à la pâte doit toujours ouvrir la porte sur l'avenir et insister sur le fait que tout est toujours plus compliqué que ce que l'on a pu étudier. Paul Valéry disait " Tout ce qui est simple est faux ", je vous laisse juge.

Intervention de Yves Quéré, académicien

C'est toujours un plaisir pour moi de rencontrer le monde enseignant. Mon propos s'articulera autour de trois thèmes :

  • définition de la science ;
  • la Main à la pâte ;
  • les vertus d'un enseignement scientifique

Définition de la science

Nommer

L'origine de l'histoire des sciences remonte au jardin d'Eden lorsque Yahvé ordonne à Adam de nommer les animaux du ciel et de la terre. Par ce geste, Adam devient symboliquement le premier homme de sciences. En effet, nommer est l'activité fondamentale de la science. En nommant, l'Homme commence à introduire un semblant d'ordre dans une nature infiniment complexe. D'ailleurs, la science continue à nommer chaque année des centaines d'espèces minérales et végétales. Elle consiste donc tout d'abord à nommer la nature, les objets et les phénomènes qui nous entourent.

Comme l'explique Claude Hagège, le fait de nommer fait entrer précocement l'Homme dans les deux grandes provinces de la pensée scientifique : la synthèse et l'analyse. En nommant les sols de noms différents (calcaire, schiste, granit, etc.), l'Homme d'une part obéit à Yahvé et d'autre part progresse sur un plan conceptuel et scientifique. En effet, par son double caractère, à la fois concret et à la fois abstrait, le mot créé, " roche ", introduit la notion de synthèse. Inversement, en s'interrogeant, pour la nommer, sur la nature de l'objet évoluant dans le ciel (aigle, corbeau, moineau, feuille morte, etc.), l'Homme s'initie naturellement à l'analyse.

Effets

L'Homme dépasse ensuite les substantifs et crée les verbes pour désigner les actions, les adverbes pour décrire leurs déroulements et les adjectifs pour les qualifier précisément. Disposant de quelques mots, il crée, probablement dans un esprit de jubilation, la phrase. Dans cette combinatoire immense, l'Homme s'aperçoit que la majorité des phrases qu'il compose n'ont qu'un statut momentané et local. Ainsi, la phrase : " je pars tailler mes silex. Reste à la caverne pour garder les enfants et le feu " n'a plus aucun sens si elle est prononcée trois jours plus tard ou à vingt kilomètres de distance. D'ailleurs, nos phrases actuelles relèvent presque toutes de ce statut.

En revanche, l'Homme remarque que quelques phrases, tout en observant la même structure syntaxique que les autres, semblent marquées d'un sceau d'absolu et d'éternité, par exemple : " la pierre tombe ", " le soleil chauffe " ou " je mourrai ". Ces rares phrases nous autorisent à créer dans notre langage un temps insensé : le futur. Nous appelons ces phrases exceptionnelles des effets et leur donnons généralement le nom de la personne les ayant prononcées pour la première fois, par exemple l'effet Joule : " si un courant électrique passe dans un fil, ce fil chauffe ".

L'histoire de l'humanité collectionne ces phrases précieuses qui indiquent, qu'au sein de la nature chaotique, existent tout de même des règles invisibles : " si je lâche la pierre, elle ne partira pas à droite ou à gauche, mais tombera. " Ce sont ces effets accumulés qui vont constituer la science.

Expérience

L'histoire des sciences franchit une nouvelle étape à la Renaissance lorsque l'Homme devient plus exigeant envers les effets. Il sait que la pierre tombe, peut en faire l'expérience et décide de comprendre comment elle tombe : tombe-t-elle au milieu ou sur le côté, de plus en plus vite ou régulièrement, etc. ?

Aristote, par exemple, s'était déjà intéressé à la question de la chute de la pierre et avait fourni une réponse provenant de sa propre réflexion. S'il avait été aveugle, il aurait donc certainement réagi de la même façon : " la pierre tombe à vitesse constante. Si je la regarde tomber d'une unité de temps, elle descend d'une unité de distance ; si je la regarde deux fois plus de temps, elle descend de deux fois la distance précédente ", etc.

Écouter la Nature, la regarder, la toucher entre déjà dans le champ d'action de La Main à la pâte. L'homme de sciences est désormais celui qui écoute la Nature et traduit pour les autres ce qu'il y voit et y entend. Galilée écoute la Nature, c'est-à-dire qu'il réalise une expérience en regardant la pierre tomber au lieu de produire un raisonnement à partir de sa seule réflexion. Or, pour réaliser son expérience, Galilée ne possède pas d'outils précis. Par conséquent, il invente le plateau incliné pour que la boule tombe plus doucement. De plus, il ouvre un robinet d'eau lorsque que la boule commence à tomber, le ferme lorsqu'elle arrive en bas, afin de mesurer le temps de sa chute en pesant l'eau tombée.

Or la réponse qu'il obtient de la nature s'avère complètement différente de celle d'Aristote : " si je regarde tomber la boule d'une unité de temps, elle descend d'une unité de distance ; si je la regarde tomber de deux unités de temps, elle descend de quatre unités de distance ; si je la regarde tomber de trois unités de temps, elle descend de neuf unités de distance ", etc. Par conséquent, la pierre tombe de plus en plus vite, plus exactement, à la vitesse du temps multiplié par lui-même.

Loi

Galilée écrit cette réponse de la Nature sous une forme nouvelle : l'équation. Ainsi apparaît le langage mathématique. D'ailleurs il a cette phrase : " la Nature nous parle dans la langue de la géométrie ". C'est pourquoi " h = t2 " devient une traduction précise, dans le langage mathématique, de la phrase " la pierre tombe ". L'expression mathématique désigne cette traduction du nom de " loi ". Les mathématiques sont probablement, avec la musique, la seule langue véritablement universelle.

Or, si la pierre est toujours tombée, je suis en droit de penser qu'elle est toujours tombée de cette façon. D'une part, je suis en droit de penser que les mathématiques ont toujours existé. D'autre part, je sais parfaitement que les mathématiques sont le fruit du cerveau humain et qu'elles n'ont été créées, pour la majeure partie d'entre elles, que depuis quelques siècles. L'Homme se trouve donc confronté à la difficile question : " les mathématiques sont-elles consubstantielles à la Nature ou sont-elles une création de l'Homme ? "

Théorie

Quelques décennies après Galilée arrive Newton. Newton maîtrise les concepts d'effets et de lois. Il a quelques intuitions prodigieuses, nouvelles par rapport aux hommes de la Renaissance. Comme la plupart des hommes de son époque, Newton est profondément religieux. Par conséquent les règles qu'il met en évidence sont pour lui le fait du Créateur. Or, pour Newton, le Créateur n'a pu créer le monde sans une profonde idée de symétrie. Par conséquent, la chute de la pierre met en scène deux acteurs : la pierre et la terre, qui ont même valeur aux yeux du Créateur ; si l'une tombe vers l'autre, c'est que l'autre tombe vers l'une.

De plus, l'universalité, mot datant de la Renaissance, exprime l'idée d'un tout (unus, unité, univers) que revêt la création : la pierre tombera de la même façon où que soit menée l'expérience.

Par ailleurs, Newton dépasse la question " comment ? ", qui permet une description très précise, en posant la question " pourquoi ? ", qui s'aventure au-delà. A travers les extraordinaires réponses, certes tautologiques, à cette question, se dessine le concept de force : " la pierre tombe sur la terre, et la terre sur la pierre, parce qu'une entité, la force, les attire l'un vers l'autre ". Il s'agit de la théorie de l'attraction universelle : " chaque paire d'objets s'attire par une force ". Toutes les lois passant au statut de théorie s'exprimeront dorénavant en langage mathématique.

Perspectives

A partir de ce moment, l'histoire des sciences demeure et progresse au niveau de la théorie universelle. Laplace fait remarquer, au regard de la théorie de Newton " deux objets s'attirent " que l'univers ne comprend pas que deux objets et se pose la question de savoir ce qui se passe si trois corps s'attirent. Poincaré, puis Einstein, complexifient ensuite la question. Ils ne nient pas la théorie de Newton, mais l'améliorent et l'englobent dans leur propre modèle. Ainsi, les théories s'emboîtent sans fin les unes dans les autres.

On a longtemps pensé que la science était comparable à une bouteille dont le volume avait été fixé à l'origine des temps et dans laquelle on verserait un liquide précieux, la connaissance. Le vide de la bouteille représenterait notre ignorance. D'après cette image, un jour viendrait immanquablement où nous saurions tout.

Or, la vision actuelle de la science s'avère radicalement différente. A chaque fois que nous remplissons la bouteille, le niveau de connaissance augmente, mais le vide de la bouteille, l'ignorance, augmente également. Ainsi, l'accumulation de connaissances crée de l'ignorance. Par exemple, on ignorait totalement ce qu'allait nous révéler la théorie quantique. Contrairement à " l'ignorance plate " (ne rien savoir), cette ignorance, créée par le savoir, est maîtrisée. Ainsi, à chaque découverte de la science s'ouvre devant nous des perspectives nouvelles qui stimulent les scientifiques.

La Main à la pâte

Historique

Plusieurs personnes se trouvent à l'origine du projet au début des années 80, et notamment Georges Charpak, très sollicité à l'époque en raison de son prix Nobel. Ce dernier se rend compte que l'enseignement scientifique a presque disparu de l'école primaire. En effet, bien que de nombreux instituteurs mènent des actions remarquables dans ce domaine, ils le font souvent de façon très isolée.

Georges Charpak nous a emmenés, Pierre Lena et moi, visiter des écoles primaires de la banlieue de Chicago confrontées à d'importants problèmes de violence. Un autre prix Nobel, Léon Ledermann, avait suggéré d'essayer de résoudre le problème de la violence scolaire par des séances d'enseignement scientifique. Cependant, il convient de remarquer que la qualité de l'enseignement aux États-Unis varie considérablement d'un comté à l'autre. Il ne ressemble guère à l'institution française que les Américains nous envient à bien des égards.

En 1996, nous avons proposé au ministre de l'Éducation nationale de mener une expérience auprès de 350 instituteurs choisis dans cinq départements. Cette expérience s'est développée et a conduit, quelques années plus tard, au plan de rénovation de l'enseignement des sciences.

Principes

L'idée principale de La Main à la pâte est de partir des questions des enfants. Il s'agit de ne pas de répondre à leurs questions, mais de faire travailler leur imagination en leur demandant d'émettre des hypothèses. Les interprétations naïves, d'ailleurs le plus souvent fausses, sont alors prises avec beaucoup de respect.

Puis, il convient de passer à l'expérience, organisée, pour mettre les enfants à l'écoute de la nature et obtenir la réponse à la question posée. Cette réponse ramène à la validation des hypothèses : certaines étaient fausses, d'autres proches de la réalité. Inversement, l'examen des hypothèses conduit à nouveau l'enfant vers l'expérience. Se crée ainsi dans la classe la dialectique entre l'expérimentation et le raisonnement, fondement même de la science.

Enfin, La Main à la pâte insiste sur l'expression orale. Le maître demande à un enfant, à chaud, de faire un petit exposé sur l'expérience menée. L'enfant doit fournir un effort considérable pour s'exprimer. Le lien unissant langage et science est évident. L'enfant, pour être précis, se voit contraint d'enrichir son lexique et sa syntaxe. Il peut également rédiger l'aventure de sa classe sur un cahier d'expériences. Ainsi, la pratique de la science stimule la pratique orale ou écrite.

Exemple

Un maître emmène une classe du Sud-Ouest visiter des serres. La plupart des enfants, entrant pour la première fois dans un tel lieu, sont très frappés par la chaleur qui y règne. De retour en classe, ils demandent d'où provient cette chaleur. Le maître ne répond pas et leur demande ce qu'ils en pensent.

Les enfants émettent alors plusieurs hypothèses. Un petit garçon dit : " il fait chaud parce que c'est fermé ". Une petite fille dément (peut-être les petites filles réfléchissent-elles plus que les petits garçons...) : " une maison aussi est fermée. Pourtant, il n'y fait pas si chaud ". Certains disent : " il y a sans doute un chauffage caché ". D'autres : " c'est parce qu'il fait chaud dehors ", " c'est lié à la lumière ", etc. D'autres encore, observant la terre noire présente dans la terre et se rappelant de la chaleur du goudron lorsqu'on marche dessus à pieds nus en été, pensent : " c'est parce qu'il y a du noir ".

Pour l'expérimentation, le maître demande aux enfants de rapporter quelques aquariums. Les enfants, répartis en petits groupes, retournent l'aquarium pour en faire une serre. Certains placent des livres sous l'aquarium pour vérifier si la chaleur provenait du fait que la serre soit fermée. Les enfants posent sous l'aquarium un pot de yaourt rempli d'eau dans lequel trempe un thermomètre (idée de mesure). Ils copient l'élévation de température suivant qu'ils soulèvent la serre ou non pour que le vent puisse passer, qu'ils mettent du papier noir ou non, qu'ils enferment la serre dans un carton ou non, etc. (idée de graphes).

Certains font varier tous les paramètres à la fois. Une petite fille s'écrie : " maître, ils font tout en même temps ! ". Cette petite fille a compris que l'étude d'un phénomène complexe multi-factoriel nécessite de faire varier les paramètres de façon isolée.

Intérêt

Marqués par cette démarche d'expérimentation, les enfants, une fois devenus adultes, se montreront certainement plus prudents dans l'interprétation des sondages d'opinion économiques ou politiques. Par exemple, en mai 1999, les Français apprennent soudainement par les médias que l'ingestion d'une certaine boisson brune et gazeuse donne mal au ventre. N'appréciant guère cette boisson, je suis prêt à le croire. Chaque jour, les médias donnent le chiffre précis des personnes s'étant rendues à l'hôpital ayant bu cette boisson la veille. Or, pour l'opinion générale, cette précision des chiffres est la preuve scientifique que cette boisson donne mal au ventre. Les ventes chutent brutalement, ce qui nuit dramatiquement à la société productrice. Or cette " preuve " n'en est pas une. Les médias parlent des personnes qui ont ingéré cette boisson et ont mal au ventre, certes. En revanche, ils n'évoquent pas les personnes qui l'ont bue, mais ne ressentent rien de particulier, ni les personnes qui ne l'ont pas bue, mais ont mal au ventre.

Un enfant, certainement après en avoir parlé avec ses parents, dit qu'il croyait savoir pourquoi il règne une telle chaleur dans une serre : " la lumière, ça chauffe. La lumière rentre dans la serre et reste coincée dedans ". La Main à la pâte ne consiste pas à laisser les enfants s'amuser avec une expérience, quitte à ce qu'ils n'obtiennent pas la réponse à leurs questions. La non-réponse à la question est une façon de jouer avec une vérité que l'on donnera plus tard. En effet, que l'expérience fonctionne ou non, il faut apporter un commentaire aux enfants : les enfants sont des acteurs, mais leur maître demeure le metteur en scène.

Vertus d'un enseignement scientifique

L'enseignement des sciences doit restituer l'enfant face à la vérité. Le concept difficile de vérité a été tellement dissous dans nos sociétés que l'enfant, et chacun de nous, perd conscience de la vérité présente dans la Nature.

De plus, la science doit apprendre la modestie. Lorsque des scientifiques ne sont pas modestes, ils bafouent leur propre discipline. S'apercevoir que son hypothèse était fausse apprend la modestie. Or un enfant n'est pas très modeste. Il est certain d'avoir raison et est même prêt à se battre pour le prouver.

Par ailleurs, la science est une école de justesse de raisonnement. D'ailleurs, le mot " justesse " est très proche du mot " justice ". Or, on ne peut apprendre la justice à une enfant sans justesse de raisonnement.

Enfin, la science développe l'imagination, le sens poétique et le sens de l'ouverture. On dit souvent que la science tue l'imagination parce qu'elle se contente de regarder ce qui est. C'est totalement faux. La science, comme la poésie, la littérature, est aussi une école d'imagination pour l'enfant.

Enfin, la science aide beaucoup à la maîtrise de la langue.

L'élément nouveau de La Main à la pâte tient à son site Internet qui intéresse bon nombre de nos partenaires étrangers. En effet, il est devenu un site modèle, notamment en Chine. De nombreux pays souhaitent l'imiter, dans la perspective d'une coopération internationale du monde enseignant.

Actes des séminaires interacadémiques - L'enseignement des sciences et de la technologie à l'école

Mis à jour le 15 avril 2011
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