Expérimenter pour apprendre

De
Publié par

L'enseignement des sciences est en crise en Europe et l'école française est interpellée par le défaut de recrutement, d'internet, de crédits pour les études et les recherches scientifiques et technologiques. Il apparaît nécessaire de re-interroger l'expérience : comment articuler un enseignement suscitant le désir de sciences tout en favorisant la formalisation de l'expérience ? Cette étude défend des thèses empiristes et réalistes : comment apprendre en expérimentant, peut-on tout apprendre par l'expérience ?
Publié le : vendredi 1 avril 2005
Lecture(s) : 83
EAN13 : 9782296394919
Nombre de pages : 347
Voir plus Voir moins
Cette publication est uniquement disponible à l'achat

Expérimenter pour apprendre

Mouvement des savoirs Collection dirigée par Bernard Andrieu
L'enjeu de la collection est de décrire la mobilité des Savoirs entre des sciences exactes et des sciences humaines. Cette sorte de mobilogie épistémologique privilégie plus particulièrement les déplacements de disciplines originelles vers de nouvelles disciplines. L'effet de ce déplacement produit de nouvelles synthèses. Au déplacement des savoirs correspond une nouvelle description. Mais le thème de cette révolution épistémologique présente aussi l'avantage de décrire à la fois la continuité et la discontinuité des savoirs: un modèle scientifique n'est ni fixé à l'intérieur de la science qui l'a constitué, ni définitivement fixé dans l'histoire des modèles, ni sans modifications par rapport aux effets des modèles par rapport aux autres disciplines ( comme la réception critique, ou encore la concurrence des modèles). La révolution épistémologique a instauré une dynamique des savoirs. La collection accueille des travaus d 'histoire des idées et des sciences présentant les modes de communication et de constitution des savoirs innovants.

Déjà parus
Olivier SIROST (Sous la dir.), Le corps extrême dans les sociétés occidentales, 2004. Paulette ROZENCW AJG, Pour une approche intégrative de l'intelligence, 2004. Fabien DWORCZAK, Neurosciences de l'éducation. Cerveau et apprentissages, 2004. Antoine ZAPATA, L'épistémologie des pratiques. Pour l'unité du savoir, 2004. Stéphane HÉAS, Anthropologie des relaxations, 2004. Georges CHAPOUTHIER, L'animal humain, Traits et spécificités, 2004. Annette CHOMARD-LEXA, Lucien Cuénot. L'intuition naturaliste, 2004. Philippe ROUSSEAUX, Le théâtre de la classe. L'enseignant, un acteur pédagogique, 2003. Hervé ETCHART, Le démon et le nombre, 2003.

Sous la direction de Bernard ANDRIEU

Expérimenter pour apprendre

(Travaux de l'OREST)

Préface de Patrick Baranger

L'Harmattan 5-7, rue de l'École-Polytechnique 75005 Paris FRANCE

L'Harmattan Hongrie Hargita u. 3 1026 Budapest HONGRIE

L'Harmattan Italia Via Degli Artisti 15 10124 Torino ITALIE

(QL'Harmattan, 2005 ISBN: 2-7475-8212-4 EAN 9782747582124

Sommaire
Préface: Patrick Baranger, Directeur de l'IUFM de Lorraine,
1ère p. 7-8.

partie: Les modèles de l'expérience

Bernard Andrieu: L'empirisme humien : Une analyse mentale de l'expérience, p. 1120. Léna Soler: Les critiques adressées à la conception empiriste de l'expérimentation, p.21-32. Etienne Bolmont, Francis Colson: Expériences de savants, expériences d'élèves..., p. 33-52. Denis Lelarge : Chien-soufflet, l'étincelle et la pierre à fusil, les larmes de verre et le digesteur: représentations mêlées et modèles contigus dans les savoirs à l'âge classique, p. 53-66.

me

partie: Les pratiques de l'expérience

Claudine Larcher : Une opération pour développer les activités scientifiques à l'école: La main à la pâte, p. 69-78. Muriel Frisch: Articuler des pratiques documentaires et informationnelles avec l'enseignement des disciplines scientifiques et techniques dans le premier degré, p. 79-96. Fabien Schneider, Martine Paindorge, Marie Claude Brotie : La recherche de solutions en technologie, p. 97-114. Fabien Schneider: Expérimentation sur une problématique technologique, p. 115142. Jean Paul Doste: Penser l'expérience, p. 143-168. Jean Paul Hénot : Expérimenter et problématiser au Cycle 3, p. 169-190. Marie Paule Zakowski : Une expérience amusante au xvmè et XIXè siècle, quelques éléments de réflexion, p.191-21O.
3èmePartie: Les modélisations de l'expérience

Antoine Zapata: L'insaisissable épistémologie de la pratique, p. 213-228. Christian Euriat : Établissement de liens hypertextes par de élèves de collège, les appariements textes-images, analyse cognitive de la tâche, p. 229-246. Alain Crindal: Reconnaître les spécificités de chaque éducation scientifique et technologique...pour voir leur complémentarité dans un ensemble cohérent, p. 247260. Yannick Di Lorenzo: Formation, entre ingénierie et ingéniosité, p. 261-296. Bernard Andrieu: Modélisation de l'expérience selon le mouvement des modèles, p.297-326. Stéphanie Fleck: Le tâtonnement expérimental: processus naturel d'apprentissage, p.327-340. Bibliographie (Marie Paule Zakowski)

PRÉFACE
Patrick Baranger,
Directeur de l'IUFM de Lorraine.

Il serait bien perplexe, le voyageur de Sirius qui reviendrait dans nos contrées après avoir lu nos programmes scolaires. Impressionné par cette lecture, il s'attend à découvrir un peuple de savants. Mais, pas du tout. En dehors d'une minorité de professionnels des sciences aux compétences incontestées, il ne peut que constater la modestie de la culture scientifique de la population, même parfois dans la frange la plus diplômée et la plus cultivée de celle-ci. Certes, on pourra toujours récuser la validité scientifique des impressions d'un voyageur de Sirius. Néanmoins, on sait que plusieurs études internationales portant sur les compétences des jeunes gens en fin d'études secondaires vont dans le même sens. Il existe bel et bien un décalage important entre les ambitions affichées des programmes d'enseignement des sciences et les résultats obtenus. Soucieux de comprendre, le voyageur ira dans les classes, il observera ce qui se passe dans beaucoup d'entre elles, et il sortira de sa perplexité. C'est que, sur Sirius, on sait depuis longtemps qu'il ne suffit pas que les professeurs enseignent pour que les élèves apprennent. Faut-il souligner le contraste actuel entre, d'une part, des discours institutionnels et formatifs centrés sur l'apprentissage par l'élève, et, d'autre part la persistance d'usages fondés sur la culture de l'enseignement magistral? Mais gardons-nous des simplifications commodes. Il ne s'agit pas de céder à l'opposition manichéenne entre les pédagogies actives et modernes d'un côté, et de l'autre un modèle traditionnel dépassé et condamné. Outre que l'activité de l'élève n'est sans doute qu'une condition nécessaire mais certainement pas suffisante à l'apprentissage, sachant que la construction du sens par le sujet renvoie au jeu complexe du cognitif, du social et de l'affectif, l'exposé du savoir par le maître peut encore trouver sa place et sa pertinence en fonction des objectifs et des situations. Mais soyons plus précis. D'une façon probablement plus visible dans le domaine scientifique qu'autre part, la problématique enseignementapprentissage vient croiser celle du rapport de la science au monde. Davantage sans doute dans le second degré que dans le premier, les professeurs observés par le voyageur de Sirius vivent dans la science et parlent de la science. Leurs élèves vivent dans le monde. Très souvent, dans les classes, après une rapide phase de manipulation censée éveiller l'intérêt et fondée sur un schéma méthodologique simpliste né d'une lecture

expéditive des théoriciens de la science expérimentale, la préoccupation de l'enseignant reste de passer au plus vite à l'exposé conceptuel du contenu dans toute sa rigueur, y compris mathématique, mais du même coup dans toute son aridité. Pour les élèves, la rupture est brutale, parfois fatale. On a expérimenté. Maintenant, il faut apprendre! Et selon une formule célèbre, le professeur ne comprend pas qu'ils ne comprennent pas... Dans ces conditions, entre le monde, leur monde, et la science, celle du professeur, le fossé devient infranchissable pour un grand nombre d'élèves. D'autres, un peu plus heureux, feront laborieusement leur métier et sauront obtenir quelques bonnes notes en reproduisant des procédures techniques apprises presque par cœur. Quelques-uns entreront dans l'univers du professeur. On pourrait alors se croire en droit d'étudier les conditions du franchissement du fossé. Mais ce serait mal poser la question. On aura noté que le titre de cet ouvrage est bien" Expérimenter pour apprendre", et non pas" Expérimenter puis apprendre". Car à vrai dire, le problème n'est pas dans le franchissement du fossé mais dans son existence même. Ne serait-il pas beaucoup plus judicieux de le supprimer, de le combler, voire plutôt tout simplement d'éviter de le creuser? Bien entendu, un tel projet ne relève pas de l'initiative individuelle des professeurs. Il suppose un travail de recherche à la fois très large et très précis, faisant le lien entre les champs de l'épistémologie, de la psychologie des apprentissages, de la didactique des disciplines, et profondément ancré dans une pratique réflexive avec les élèves dans les classes. Si ce dernier ancrage est indispensable, sous peine de voir paradoxalement se creuser ici un fossé entre théorie et pratique semblable à celui que l'on voudrait supprimer dans l'enseignement des sciences, les conditions institutionnelles de son apparition et de son maintien ne vont pas de soi. En réunissant dans le même cadre, et parfois chez les mêmes personnes, les compétences de la recherche universitaire et celles de la pratique dans les classes, les IUFM offrent une configuration particulièrement intéressante, et d'une certaine façon, irremplaçable. Des équipes comme celle de l'OREST, regroupant autour d'un projet commun des enseignants-chercheurs et des professeurs des écoles, des collèges et des lycées, sont en mesure de penser des problèmes comme celui que nous évoquons, mais aussi, si l'on peut dire, de les vivre. Dans cet esprit, la publication du présent ouvrage marque une étape importante dans la démarche d'une équipe encore jeune. C'est bien sûr une contribution à la recherche, mais c'est aussi, symétriquement et indissociablement, une ressource pour la formation, tant il est vrai que, dans un IUFM, l'une et l'autre se nourrissent et s'enrichissent mutuellement. 8

Première partie

Les modèles de l'expérience

L'empirisme humien : Une analyse mentale de l'expérience]
Bernard Andrieu
A la mémoire du professeur Jean Claude Fraisse « Il n'y a pas de commencement. J'ai été engendré, chacun son tour, et depuis c'est l'appartenance» Emile Ajar, Pseudo, 1976,9.

La réflexion de David Hume prend son origine dans la critique de la causalité efficiente, celle-là même de Descartes. Hume lui reproche ses conclusions métaphysiques et ses prétentions dogmatiques. Il veut enquêter sur la nature de l'entendement humain et en montrer les limites, les pouvoirs et les capacités2. L'empirisme commence par une analyse exacte et rigoureuse de ce qui constitue et n'a pas partie liée avec le scepticisme. Il n'est pas dans son projet de savoir si le soleil va se lever ou non demain matin. Sa démarche réflexive ne se porte pas sur les déterminations de la nature, mais distingue l'ordre gnoséologique3 de l'ordre physique. Impression et sensation Le primat de l'objet sera celui de l'impression, c'est-à-dire la façon dont le sujet ressent le monde extérieur. La validité de l'objet n'est positive que si l'analyse du sujet qui l'appréhende a été effectuée. La recherche humienne ne peut se situer à un niveau transcendantal4. Il nous faut donc poser quelques définitions, celles-là mêmes dont Hume se sert pour interroger le processus causal; ces définitions vont nous permettre de cerner le champ de la subjectivité: « Par le terme impressions, j'entends donc toutes nos plus vives perceptions quand nous entendons, voyons, touchons, aimons, haïssons, désirons ou voulons »5. Il faut extraire et retenir de cette définition
Cet article est une version réécrite et actualisée du chapitre l, La causalité subjective, de notre mémoire T.E.R. (Maîtrise de philosophie) La causalité selon Kant, soutenu en juin 1982 sous la direction de M. le Professeur Jean-Claude Fraisse à l'Université de Bordeaux III. 2 M. Malherbe, 1976, La philosophie empiriste de Hume, Paris, Vrin, p. 118. 3 M. Malherbe, 1980, Kant ou Hume, Paris, Vrin, p. 69. 4 N .K. Smith, 1966, The Philosophy of D. Hume, A critical study of its origins and central doctrines, New York, Ed. St Martin's Press, pp. 88-89. 5 D. Hume, [1748], " Origine des idées ", Enquête sur l'entendement humain, trad. Philippe Baranger et Philippe Saltel, G.F. Flammarion, 1997, chap.II, p. 64.
1

le mot « perceptions vives» qui constitue l'impression dans son degré d'intensité. L'accueil par le sujet des impressions est analogue à celui d'une passivité par rapport à la vivacité qui l'imprègne. Les impressions sont un « déjà là )).Elles préexistent à toutes opérations du sujet pour les penser. Chacun accordera volontiers qu'alors la vivacité d'une sensation, originellement forte perd de son degré d'intensité quand on la rappelle soit à la mémoire (ce qui est l'intervention du passé dans le présent), soit à l'imagination (qui anticipe). Il s'introduit par l'usage de ces deux facultés du sujet une imitation, une ressemblance qui ne peut jamais atteindre la vivacité et la force de la sensation originelle. Le sujet ou plutôt les facultés qui constituent la subjectivité diminuent l'intensité de l'expérience première. Si bien que la pensée la plus vive est encore inférieure à la sensation la plus terne. Cette séparation entre le data de la sensation et la sensation elle-même constitue la possibilité d'abstraction de l'entendement qui, par la biais de l'imagination, essaie de résorber cette distance. Tous les matériaux de la pensée ont leur origine dans les sens externes ou internes; et pourtant la pensée, qui constitue l'idée, opère un mélange et une composition qui trahissent le travail de l'esprit et de la volonté sur la sensation. L'analyse empiriste consiste alors à rechercher de quelle impression dérive cette idée supposée. Car si l'esprit n'a fait que transposer en idée simple, même si l'intensité est moindre, la sensation initiale, l'empirisme exige alors du philosophe qu'il décompose ce que l'esprit et ses facultés ont composé. Quand donc nous accusons de dogmatiques ou de spécieuses les métaphysiques de l'expérience, il nous suffit de confronter leurs concepts et idées avec notre genèse empirique pour leur assurer une réalité objective. L'apport de la pensée par rapport à la sensation vive mais brute est qu'elle associe entre elles les idées, c'est-à-dire qu'elle opère des liaisons entre elles, des connexions. Ces opérations de l'entendement ont pour origine l'activité de l'esprit dans son appropriation des sensations sous l'égide de l'intellection, du besoin de conceptualisation. C'est un principe de connexion entre les différentes pensées, encore sous l'effet des sens externes et internes, et les idées de l'esprit. Nous comprenons que, si difficulté il y a dans la constitution de la connaissance pour l'empirisme, elle prend son origine dans ce passage, dans ce saut entre la sensation et l'idée. L'une appartenant à l'activité perceptive des sens, l'autre à l'activité abstraite des facultés. Activité abstraite qui débute dans le travail de la mémoire et de l'imagination: travail au sens où il y a production nouvelle, celle là même de la connexion. Une deuxième définition s'impose à nous pour caractériser les principes de connexion entre les idées: " ... Il me paraît qu'il y a seulement trois principes de connexion entre des idées, à

12

savoir ressemblance, contiguïté dans le temps ou dans l'espace, et relation de cause à effet. .. ,,6. De là il faut extraire trois types de connexion ou plutôt une relation qui fonde tous les raisonnements sur les faits où vient s'ajouter, comme deux conséquences implicites, la ressemblance et la contiguïté. La causalité est cette relation que privilégie notre activité de l'esprit par rapport aux faits. La relation de cause à effet est la seule relation par laquelle nous dépassons l'évidence et de notre mémoire et de celle de nos sens. L'analyse humienne de la causalité portera sur ce moment logique du dépassement, de la transcendance du principe par rapport à ce que la sensation ou plutôt par rapport à ce que la conjonction de faits m'indique. La sensation ne peut découvrir en elle-même et par elle-même la relation causale. Mais l'entendement, l'esprit humain ne peut pas non plus découvrir de façon abstraite la causalité comme pure exigence conceptuelle. La causalité prend son origine dans l'observation de l'expérience, de la succession des perceptions jointe à la mémoire et à l'imagination. En effet, on peut penser autant que l'on voudra au refroidissement de l'eau, on n'en déduira jamais sa congélation7. Le problème de Hume n'est pas de savoir si la causalité est fondée dans l'en soi, mais pourquoi nous croyons à la causalité. Les descriptions physiques, chimiques, qui seraient du ressort des découvertes scientifiques modernes, n'intéressent pas Hume. Hume s'interroge sur la formation du principe de causalité. La causalité n'est pas dans les choses: ainsi le célèbre exemple des boules de billard qui se heurtent nous fait observer qu'une boule ralentit son mouvement et qu'une autre commence le sien. Rien ne laisse supposer une action causale de la boule A sur la boule B. Il n'y a pas de transfert de force d'une boule à l'autre. Rien dans le contenu de ma connaissance, de ma capacité à percevoir ne me révèle une cause. Et pourtant je crois à la causalité. La causalité n'est pas dans le contenu représentatif, mais a sa source dans l'esprit: " L'expérience nous apprend seulement comment un événement en suit constamment un autre sans nous instruire sur la connexion cachée qui les lie l'un à l'autre et les rend inséparables ,,8. L'expérience est première et nous assure de la seule conjonction: c'est-à-dire qu'un observateur, qui n'aurait jamais vu les mouvements de deux billes de billard, ne pourrait y assigner une production causale, mais seulement une pure succession d'évènements. L'apport de Hume en
6

7 F. Alquié, 1974, L'idée de causalité de Descartes à Kant, dans F. Chatelet ed., Histoire de la philosophie, le XVIIIe siècle, Paris, Albin Michel, p. 214. 8 Op. cil. Section VII, L'idée de connexion nécessaire, p. 133. 13

Op.cil., SectionIII, L'associationdes idées,p. 72.

philosophie, et en cela il se place comme le prédécesseur de Kant, c'est d'avoir opéré une révolution copernicienne: celle qui consiste à étudier l'objet à partir du sujet; le principe de causalité relève, dans ses fondements, d'une analyse de l'entendement humain, c'est-à-dire de la faculté de relation du sujet à l'objet, d'élaboration du connu par le connaissant. Comme le souligne Deleuze, il y a déjà chez Hume (comme le poursuivra Kant) la certitude que la constitution du principe de causalité se caractérise par l'analyse des facultés de l'entendement humain, et plus particulièrement chez Hume du pouvoir de l'imagination9. Il faut penser l'empirisme humien dans ce renversement gnoséologique, dans cette analyse originaire du sujet: Hume portera ses recherches sur ce qui dans l'esprit provoque cette tendance du sujet à se laisser glisser d'un terme à l'autre, à ajouter, à dépasser ce qu'il perçoit. Ce dépassement, l'opération transcendante de l'esprit par rapport à ce que je perçois comme succession, prend sa source dans l'habitude, dans le mécanisme mental de répétition: c'est par la redondance du rythme, dans la répétition toujours semblable de la vague qui s'écrase sous le poids d'une autre vague, qu'à ce qui existe dans la nature succède ce qui insiste dans le mental. C'est par cette tendance de l'esprit à l'accoutumance, à la ressemblance, à l'identité temporelle, au retour du Même que se provoque l'attente, et par là, l'anticipation: si je regarde la mer, et le mouvement incessant des vagues qui se succèdent, est-ce que je ne m'attends pas au bruit, est-ce que je n'anticipe pas la vue d'une autre vague? Chaque vague ne nous apprend rien de plus que la précédente, la répétition ne nous offre rien de nouveau sur le plan objectif. Mais de vague en vague, nous nous créons l'habitude d'un cycle de l'océan qui se déverse. L'habitude nous amène alors à passer d'un terme à l'autre, à attendre le second lorsque le premier est donné. Il est clair, en ce sens, que la marée, pensée comme cyclique, est production de l'esprit humain dans l'attente et la prévision qu'autorise l'habitude: la position de la lune par rapport à la terre, le mouvement de la terre, autant d'explications qui fondent physiquement le processus de la marée dans la production instantanée de chaque vague. Seul l'esprit humain croit en cette fixité causale, seul l'entendement humain se laisse abuser par la certitude de cette expérience. La critique de la causalité par D. Hume n'a pas pour but de diminuer notre confiance dans l'inférence causale, mais d'établir que la croyance en la causalité ne dépend pas de facteurs intellectuels: mais de l'imagination.

9

G. Deleuze, 1973, Empirisme et subjectivité, Paris, P.D.F., p. 122. 14

L'imagination

L'imagination est ce pouvoir de penser l'objet hors de toute sensation immédiate. Elle opère dans l'acte de subversion qui cristallise le devenir temporel en éternité de principe. Le principe de causalité n'est plus tant de l'ordre de la répétition temporelle, de celle que ressent le sujet dans la perception de l'objet, mais celui de l'imagination qui ré-fléchit la nature dans l'absence de l'objet et l'investit d'un pouvoir causal. Le dualisme de l'empirisme, pour rependre la formule de G. DeleuzelO, creuse l'écart entre la nature de la Nature et la nature de la pensée. Comment se fait-il que j'affirme plus que je ne sais? Il faut ici montrer comment l'imagination opère le passage, le saut de la conjonction à la connexion. Nous avons déjà indiqué que la première fois qu'un homme vit le mouvement provoqué par le choc entre deux billes de billard, il ne put affirmer que l'un des évènements était en connexion avec l'autre, mais qu'il y avait seulement conjonction. La connexion implique une sur-détermination due à une faculté qui est ellemême sur-déterminante par rapport au monde: l'imagination est, par nature, cette faculté qui dépasse le réel, qui transcende le donné. Dans l'absence de l'objet, elle le présentifie, c'est-à-dire nous le rend présent. La causalité produit, par le biais de l'imagination, des liaisons nécessaires, à ce point libres des impressions qu'elle peut rendre vive une idée, faire de l'idée une quasi-impression. C'est l'imagination qui pose un néant d'être car elle n'appartient pas au donnéll . Or, par la production du principe de causalité, l'imagination comme faculté applique au donné ce que ce dernier ne possède que dans la multiplicité, dans la dispersion. L'imagination est l'acte d'unification systématique du divers des sensations. En tant que l'imagination établit une relation au temps - par le donné de l'impression (présent), par la rétention de la mémoire due aux ressemblances (passé) et par la projection de lois régulières (futur) -, la causalité, comme principe, participe d'une "synthèse" empirique: du point de vue de l'imagination elle paraît comme "synthèse", cristallisation de l'instant qui, pris dans sa synchronie, ordonne tout le temps, comme collection d'instants, par ressemblance, à sa règle. Mais du point de vue de la nature, du donné, de l'impression, la causalité subjectivement pensée n'a pas de valeur objective, tant la diachronie est le mode de l'existant soumis au hasard, au devenir. La conscience de soi est impression et l'imagination se donne des fictions. Il n'y a pas de cogito transcendantal

10

11

Ibid., p. 122. M. Malherbe, 1976, L'empirique et le transcendantal, dans Revue Métaphysique et

Morale, p. 474.

15

comme Kant l'exigera au niveau des trois synthèses dans la première édition de Critique de la Raison Pure. Les représentations se reproduisent par répétition et s'introduisent au hasard sous la catégorie de la causalité par ressemblance. Que serait alors une synthèse si aveugle, sinon des associations qui ne sont pas pensées, un esprit qui n'est pas conscience de soi? L'empirisme fait du sujet, et par là même de la causalité, une dépendance de l'imagination. L'imagination n'est autre que ce processus qui associe, lie, permet l'habitude et la croyance parce qu'il a pour source et unique fondement l'impression comme succession. Il ne faut pas accorder de pertinence et de crédit aux commentateurs de Hume qui posent que la causalité est un acte synthétique dans l'empirisme humien 12; certes il y a chez Hume une production d'une nouvelle idée par le travail de l'imagination; il y a un dépassement, une union d'objets semblables, inférence de l'esprit d'un objet à un autre. Le sujet est bien ce qui dépasse le donné par l'usage de l'imagination sous la catégorie de la causalité. Mais peut-on écrire comme le fait Deleuze: " Le sujet invente, il croit; il est synthèse, synthèse de l'esprit" ?13 A notre avis, les commentateurs opèrent une inversion causale au niveau de la production du concept de cause. C'est Kant qui parle de synthèse et non Hume. Appliquer à Hume un vocabulaire qui ne lui appartient pas, mais bien plutôt à celui qui se situe contre lui, voilà une des possibles erreurs du commentaire du principe de causalité chez Hume.
Une transition coutumière

La production d'une nouvelle impression originale, non à partir des impressions de sensations, mais à partir des impressions de réflexion n'autorise pas la nomination de cette opération sous le vocable de synthèse. La coutume, l'habitude, la connexion sont les sources du pouvoir novateur de l'imagination dans l'émergence de la causalité comme principe: " Cette connexion que nous sentons en notre esprit, cette transition coutumière de l'imagination d'un objet à celui qui l'accompagne habituellement est donc le sentiment et l'impression d'où nous formons l'idée de pouvoir ou de connexion nécessaire. Il n'y a rien de plus en ,,14. l'occurrence
12

A. Leroy, 1953, David Hume, p. 135. 13G. Deleuze, op. cit., p. 100. 14D.Hume, L'Enquête, op. cU., p. 142. 16

L'analyse de Hume du principe de causalité ne s'effectue pas à partir des facultés intellectuelles, du concept, de l'esprit en soi. Au contraire, elle se fonde sur l'imagination comme instinct. Le terme de synthèse ne peut apparaître que dans un monde conceptuel, de l'a priori. Or le modèle de Hume est celui de l'associationnisme, de la relation: c'est-à-dire l'analyse des façons de passer d'une idée particulière à une autre (contiguïté, ressemblance, causalité). L'idée de causalité me fait passer de quelque chose qui m'est donnée à l'idée de quelque chose qui ne m'a jamais été donnée, ou même qui ne peut être donné dans l'expérience. Il y a alors séparation des facultés chez Hume: d'une part l'imagination qui me permet de dépasser le donné en fusionnant des cas semblables par l'habitude et d'autre part l'entendement qui proportionne la croyance au calcul des cas observés (probabilités comme calcul des degrés de croyance). L'imagination est de l'ordre de la fiction, de la fantaisie, de l'illusion: " Car s'il est vrai que les principes d'association fixent l'esprit en lui imposant une nature qui discipline le délire ou les fictions de l'imagination, inversement l'imagination se sert de ces principes pour faire passer ses fictions, ses fantaisies, pour leur conférer une caution qu'elles n'auraient pas par elles-mêmes ,,15. L'imagination est séparée de l'entendement. L'une délire pendant que l'autre croit. Il ne peut y avoir un acte synthétique produit par de l'imagination. La causalité est la conséquence de la fusion de la diversité dans une fiction que produit l'imagination et en laquelle l'entendement croit. Nous sommes dans le domaine du délire sans preuve. L'erreur serait de l'ordre de l'entendement, d'un pouvoir synthétique a priori. Le délire est une image fictive que produit l'imagination, hors du donné, dans sa relation aux sensations. La causalité s'avère être pertinente par rapport au donné car elle fusionne sous son principe en une identité, la répétition: l'imagination par la causalité opère un lien avec l'entendement, la croyance et la possibilité de la probabilité est la conséquence rationnelle de l'application du délire de l'imagination sous la catégorie de la causalité. L'imagination produit la causalité comme idée nouvelle, l'entendement l'applique comme principe de connaissance dans la croyance. Il y aurait synthèse chez Hume si la conscience de soi ne se réduisait pas qu'au niveau de la sensation: la synthèse existerait si l'entendement primait dans l'empirisme. Or l'imagination comme instinct est ce qui renouvelle toujours et encore la relation avec les sensations. La causalité comme principe est de l'ordre de la
G. Deleuze, 1972, Hume, dans François Chatelet, Histoire de la philosophie, T. IV: Les Lumières, Paris, Hachette, p. 65-76. Republié dans G. Deleuze, 2004, L'île déserte et autres textes, Paris, Minuit, p. 226-237. Ici p. 230. 17
15

fiction pour l'imagination et de l'ordre de l'utilité pour l'entendement. Mais, peut-être, nous faut-il déplacer le débat des facultés à leurs champs d'application: c'est-à-dire la raison et l'expérience. En effet l'empirisme veut redonner statut et dignité à l'expérience et cela ne se peut que par une critique de l'idée de causalité où la raison se substitue à l'expérienceI6. La distinction entre raison et expérience est l'écart même qui permet à la causalité de se constituer comme principe. Or cette distinction est erronée, voire superficielle: elle permet d'apercevoir la raison prise aux rets de l'apparence, illusion secrétée par l'apparence d'une ressemblance, d'une contiguïté temporelle et spatiale. La liaison entre deux phénomènes distincts par contiguïté réelle et par succession apparente suscite l'impression d'une emprise causale de l'un sur l'autre. Et si la réalité objective de l'impression est réelle au niveau de la nature (au sens où le soleil se lèvera, probablement, demain matin, ou que la vague qui s'écrase sera suivie par une autre vague), je n'en suis pas assuré au niveau de la raison. L'entendement et la raison ont partie liée avec l'imagination: car si l'un recherche la cohérence, l'unité conceptuelle, au niveau de l'idée, l'autre aussi, mais au niveau des impressions. L'imagination livre à l'entendement ce que la raison va abstraire de l'expérience: c'est-à-dire l'idée de cause et à effet. Notre entendement est incapable de prouver par lui-même, de lui seul, l'émergence, la constitution, le mécanisme paradigmatique de la causalité. L'imagination est nécessaire dans l'union des impressions sous des principes comme celui de la causalité. Aussi, associées une à une, les perceptions ne peuvent, par leurs contiguïtés réelles, comprendre ce qui les unie. Et la raison ne peut, par un fonctionnement conceptuel pur, créer d'elle-même l'idée de causalité, faute de réalité objective, celle même de l'impression: " La raison ne peut jamais nous montrer la connexion d'un objet avec un autre, même avec l'aide de l'expérience et de l'observation de leur conjonction constante dans tous les cas passés. Quand donc l'esprit passe de l'idée ou de l'impression d'un objet à l'idée d'un autre et qu'il croit en l'existence de celui-ci, ce n'est pas la raison qui le détermine; ce sont certains principes qui associent les unes aux autres les idées de ces objets et qui les unissent dans l'imagination. Si les idées n'avaient pas été plus unies dans l'imagination que les objets, semble-t-il, le sont pour l'entendement, nous n'aurions jamais pu tirer une inférence de causes aux effets, ni accorder créance à aucune donnée de fait. L'inférence dépend donc uniquement de ,,]7. l'union des idées...
16

D. Deleule, 1979, Hume et la naissance du libéralisme économique, Paris, Aubier,

p. 153-156. 17 D. Hume, Traité de la nature humaine, Paris, Aubier Montaigne, p. 167. 18

Le rôle de l'imagination est aussi important dans les causes de la constitution de l'idée de causalité que dans les conséquences: en ce qui concerne la formation de l'idée, il semble pertinent d'écrire que l'imagination est ce qui lie la raison avec l'expérience, l'idée avec l'impression. Il n'y a pas de transcendance constitutive de l'idée par rapport à l'impression, même si la raison, dans l'exercice pur de sa faculté, l'entendement, se donne l'illusion de maîtriser la nature, d'assigner, par une compréhension idéelle, la nature au seuil du déploiement de l'idée. Comme l'indique Hume lui-même, " bien que les idées de cause et d'effet dérivent des impressions de réflexion aussi bien que des impressions de sensation, je mentionne ces dernières seulement comme origines de ces idées ,,18. La différence entre dérivation et origine doit nous permettre de comprendre que si synthèse il y a, chez Hume, dans sa conception de l'idée de causalité, elle est seulement dans la dérive, dans l'inférence, dans le raisonnement, dans l'au-delà de nos sens, dans la conclusion. Mais cela est de l'ordre de l'illusion, de l'image que se donne la raison de l'expérience. Derivare, c'est ce détournement, cette dérivation qu'effectue la raison à son propre profit. Hume reconnaît l'activité de la raison, mais l'affirme dans la dénégation de sa validité expérimentale. Seule l'expérience est originaire parce que première. La causalité énoncée par Hume ne peut être appelée synthétique: disons qu'elle est non synthétique par l'activité de l'imagination livrée à l'entendement. Bibliographie
F. Alquié, 1974, L'idée de causalité de Descartes à Kant, dans F. Chatelet ed., Histoire de la philosophie, le XVIIIe siècle, Paris, Albin Michel. B. Andrieu, 1982, La causalité selon Kant, TER Philosophie, Université de Bordeaux III, sous la direction de M. le Professeur Jean-Claude Fraisse. F. Brahami, 2003, La causalité, Introduction au traité de la Nature Humaine de D. Hume, Paris P.U.F, Quadridge, p. 76-118. D. Deleule, 1979, Hume et la naissance du libéralisme économique, Paris, Aubier Montaigne. G. Deleuze, 1972, Hume, dans François Chatelet, Histoire de la philosophie, T. IV : Les Lumières, Paris, Hachette, p. 65-76. Republié dans G. Deleuze, L'ile déserte et autres textes, Paris, Minuit, p. 226-237. G. Deleuze, 1973, Empirisme et subjectivité, Paris, P.U.F.

18

Op. cil., p. 151.

19

D. Hume, [1748], Enquête sur l'entendement humain, trad. Philippe Baranger et Philippe Saltel, G.F. Flammarion, 1997. D. Hume, Traité de la nature humaine, Paris, Aubier Montaigne. A. Leroy, 1953, David Hume, Paris, P.U.F. M. Malherbe, 1976, La philosophie empiriste de Hume, Paris, Vrin. M. Malherbe, 1980, Kant ou Hume, Paris, Vrin. M. Malherbe, 1994, Qu'est-ce que la causalité? Hume et Kant, Paris, Vrin. N.K. Smith, 1966, The Philosophy of D. Hume, A critical study ofits origins and central doctrines, New York, Ed. St Martin's Press.

20

Les critiques adressées à la conception empiriste de l'expérimentation Léna Soler
L'objectif de ce bref article est de dresser un tableau schématique des principales critiques adressées à la conception empiriste de l'expérimentation: un tableau qui vise à servir de point de départ à une réflexion sur les finalités et la méthodologie de l'expérimentation dans un cours de science. Je commencerai par quelques précautions introductives. Tout d'abord, il est abusif de parler de la conception empiriste de l'expérimentation au singulier: il y a, bien sûr, des conceptions empiristes. De plus, ce qui va être pris pour cible de la critique, et qui va servir de repoussoir, est en fait une caricature de position empiriste: un noyau descriptif schématique qu'aucun philosophe des sciences professionnel contemporain se revendiquant de l'empirisme ne soutient effectivement aujourd'hui. Si ce squelette caricatural fictif me paraît néanmoins pertinent et instructif, c'est pour au moins deux raisons. La première raison réside dans sa fonction didactique: sa saisie aide, par contraste, à mieux comprendre un certain nombre de caractéristiques centrales de la démarche expérimentale. La seconde raison est que la conception empiriste caricaturale en question n'est, à l'examen, pas complètement fictive: elle s'avère être la conception avec laquelle opèrent effectivement, intuitivement mais pas forcément consciemment, nombre d'individus n'ayant pas entrepris de réfléchir systématiquement sur la science. Elle s'avère en particulier être celle avec laquelle opèrent de nombreux enseignants en sciences et concepteurs de manuels scientifiques, voire certains contributeurs à l'élaboration des programmes et instructions officielles coordonnés à l'enseignement des SCIences. Dans le contexte d'une réflexion visant à informer et améliorer l'enseignement des sciences, il me paraît intéressant de prendre pour point de départ cette conception empiriste caricaturale, que j'appellerai 'conception de l'expérimentation du sens commun', ou 'empirisme naïf. La méthode expérimentale selon l'empirisme naïf Il est commode, d'un point de vue analytique, de décomposer la démarche expérimentale en trois types de moments, même si chacun intervient rarement dans la pratique 'à l'état pur' :

moments d'observation de l'objet d'étude; moments de propositions d'hypothèses visant à rendre compte des observations, à les ordonner et les expliquer; moments de test des hypothèses avancées. Examinons comment l'empiriste naïf conçoit chacun de ces trois moments. L'observation des faits Dans une conception empiriste caricaturale, l'observation des faits constitue le point de départ de l'étude scientifique. Elle consiste, selon cette conception, 'simplement' à recueillir sans déformer, collecter, consigner, constater, décrire, et à établir ainsi un répertoire des faits s'identifiant à l'explicandum (ce qu'il y a à expliquer). L'attitude supposée ici mise en jeu est la réceptivité passive et l'objectivité. Les images classiquement invoquées sont celles de la feuille blanche, de la cire vierge, ou de la caméra enregistrant tout ce qui se trouve dans son champ. L'énoncé d'hypothèses susceptibles de rendre compte des faits Une fois un maximum de faits ainsi collectés, il s'agit, dans la conception empiriste naïve, de proposer des hypothèses susceptibles de rendre compte de ces faits, d'imaginer des explications conjecturales possibles. Dans la version empiriste caricaturale la moins permissive, 'rendre compte' ou 'expliquer' revient à s'en tenir à généraliser les régularités observables, et, ainsi, à identifier des lois universelles. Il s'agit en d'autres termes de raisonner par induction, c'est-à-dire de conjecturer que ce qui a été observé un très grand nombre fini de fois dans des conditions à spécifier continuera indéfmiment à se reproduire de la même manière. Dans ce moment de la démarche expérimentale, tel que compris par l'empiriste naïf, intervient bien une activité de l'esprit, mais son apport est supposé devoir rester minimal: il s'agit de coller le plus possible aux faits donnés, de leur ajouter une dose minimale de conjecture humaine. On invoque traditionnellement ici, comme exemplification prototypique d'une telle prescription méthodologique, la fameuse phrase empruntée à la rhétorique de Newton, "hypothèses nonfingo" Ge ne feins pas, je n'invente pas d'hypothèses). Tester les lois hypothétiques avancées Diverses hypothèses explicatives ayant été proposées, il s'agit enfin de les tester. Dans le cas des sciences expérimentales, qui ont pris leur essor à 22

partir de la révolution scientifique des 16ième ième siècles, et qui -I fonctionnent depuis comme modèle idéal de toute vérification empirique, tester consiste à effectuer des expériences permettant de décider si les conjectures proposées doivent être retenues, rejetées ou raffinées. Plus précisément il s'agit, tout d'abord, d'explorer, sur le plan logique et conceptuel, un maximum de conséquences observables découlant de chacune des hypothèses envisagées. Il s'agit, ensuite, de concevoir des expériences susceptibles de mettre ces conséquences observables à l'épreuve de la réalité empirique, en s'employant autant que possible, pour chaque série d'expériences, à faire varier un à un les divers paramètres mis en jeu, afin d'identifier le plus précisément possible les conditions nécessaires et suffisantes à la production des phénomènes obtenus. Il s'agit, enfm, de passer à la mise en œuvre concrète et de conclure. Dans la conception empiriste naïve, cette confrontation avec la réalité via les résultats de l'expérimentation est conçue comme un verdict de l'expérience: à la fin, l'expérience tranche; l'homme propose, questionne, la nature dispose, répond.
Principales critiques

Le cœur de la critique

Au total et en forçant le trait, l'empiriste naïf assimile la démarche expérimentale à une méthode universelle quasi-algorithmique que tout être rationnel devrait suivre et qui, correctement suivie, conduirait chacun, sous la pression de l'expérience, aux mêmes collections de faits et, partant des mêmes hypothèses et des mêmes expériences tout au moins, aux mêmes conclusions. Les critiques se déploient, dans le détail, sur différents versants, mais leur nerf commun réside dans la remise en cause du rôle vraiment trop minimal qu'accorde un tel empirisme à l'esprit humain au sens le plus large du terme: au raisonnement, aux idées, à l'imagination, à la latitude d'interprétation, aux buts poursuivis et aux normes régulatrices de la recherche. Opposées en bloc à l'empirisme, ces critiques sont souvent qualifiées de constructionnistes, pour souligner leur accent commun sur l'idée que la connaissance est le produit d'une activité de construction humaine et porte inévitablement la marque des matériaux et des intentions proprement humains qui ont présidé à la construction.

23

Critiques adressées à la conception empiriste du moment de l'observation1

S'agissant de la conception empiriste du moment de l'observation des faits, la critique consiste pour l'essentiel à s'opposer à la possibilité et à l'intérêt de l'exigence d'un répertoire exhaustif et neutre de faits ou d'observations relatifs à l'objet d'étude. Tout d'abord l'exhaustivité est impossible, car on ne peut évidemment jamais tout dire, et car on peut toujours dire plus et autrement, à propos d'un objet d'étude donné. En outre, même si l'idée d'un répertoire complet de faits était possible, il ne serait pas souhaitable de l'adopter comme idéal régulateur, car tout ce qui est dicible à propos de l'objet d'étude n'apparaît pas également intéressant. Un jugement de pertinence intervient inévitablement ici. Or ce qui conditionne la pertinence d'une observation, ce sont les croyances en vigueur et les connaissances déjà acquises à propos de l'objet étudié, ainsi que les objectifs poursuivis par l'investigation: autrement dit, des éléments qui sont loin d'être 'neutres', 'nécessairement donnés à tout sujet de la connaissance', ou 'indépendant du contexte
historique' .

Conclusion: l'observation, l'énoncé des faits à expliquer propos d'un objet d'étude, ne peut pas être, et ne doit pas être, une simple collection conduite à l'aveugle par un sujet de la connaissance assimilé à une pure réceptivité. Ce sont des croyances et présupposés divers plus ou moins explicites, des théories plus élaborée déjà en vigueur, ainsi que des projets normés coordonnés à des exigences, intentions et attentes déterminées, qui orientent l'esprit dans telle ou telle direction et le conduisent à juger tel élément important ou au contraire complètement anecdotique, voire l'amènent à remarquer ou à l'inverse à ne même pas enregistrer tel ou tel aspect présent.
I

Pour plus de développements sur l'ensemble des points qui suivent, voir L. Soler, Introduction à l'épistémologie, Ellipses, 2000. 2 Comme l'écrit Carl Hempel: "une recherche scientifique ainsi conçue ne pourrait jamais débuter. (...) A la limite, il faudrait atteindre la fm du monde pour constituer une collection de tous les faits; et même tous les faits établis jusqu'à présent ne peuvent être rassemblés, car leur nombre et leur diversité sont infmis. Pouvons-nous examiner, par exemple, tous les grains de sable de tous les déserts et de toutes les plages, recenser leurs formes, leur poids, leur composition chimique, leurs distances, leur température toujours changeante et leur distance au centre de la lune, qui change, elle aussi, tout le temps? Allons-nous recenser les pensées flottantes qui traversent notre esprit au cours de cette fastidieuse entreprise? Et que dire (...) de la construction et de la marque de notre machine à écrire? (...)" (Éléments d'épistémologie [1966], A. Colin, 1991, pp. 17-18). 24

"Nous voyons rarement les choses que nous ne regardons pas, et il est rare également que nous regardions quelque part tant que nous ne savons pas qu'il y a là des choses dignes d'être vues. En règle générale, l'observation est et doit être dirigée par la pensée,,3, écrit dans cette veine Alexandre Koyré. "L'empiriste ne voit pas que nous avons besoin de savoir ce que nous cherchons, sans quoi nous ne le chercherions pas ,,4, renchérit M. Merleau Ponty. On récapitule souvent en disant que les faits sont" chargés" ou " imprégnés de théorie", le terme de " théorie" étant là à entendre en un sens inhabituellement large. En philosophie des sciences, ce point a tout d'abord été souligné par des auteurs appartenant à la tradition dite" continentale" et en particulier française, comme par ex. Bachelard5 ou Koyré, puis il a été progressivement reconnu par les penseurs anglo-saxons, notamment Hanson6, Kuhn7, Feyerabend8 ou Laudan9. Personne ne le conteste plus aujourd'huilO.
3

4 M. Merleau-Ponty, Phénoménologie de la perception. 5 Par ex. : " S'il s'agit de voir, de dire et de répéter que l'ambre frotté attire les corps légers, cette action mécanique, toute extrinsèque à l'égard des lois électriques cachées, donnera sans doute l'occasion d'une observation exacte (...). Mais cette observation exacte sera une expérience fermée. On ne devra guère s'étonner qu'elle traverse de longs siècles sans fructifier". "Il faut, pour qu'un fait soit défini et précisé, un minimum d'interprétation. Si cette interprétation minima correspond à une erreur fondamentale, que reste-t-il du fait?" (G. Bachelard, La formation de l'esprit scientifique, Vrin, 1989, p. 44). 6 N. R. Hanson, Modèles de la découverte (1958), éditions Dianoïa, 2001. 7 T. Kuhn, La structure des révolutions scientifiques (1962), Flammarion, 1983. 8 P. Feyerabend, "Comment être un bon empiriste? Plaidoyer en faveur de la tolérance en matière épistémologique" [1963], De Vienne à Cambridge, Pierre Jacob (éd.), Gallimard, 1980, pp. 245-276. 9 Larry Laudan a en particulier établi un répertoire, appelé" liste de Laudan ", des éléments qui ont été un temps considérés comme des faits à expliquer, et dont le statut de fait a été ultérieurement récusé (L. Laudan, Science and values, California University Press, 1984, p. 121). Dans cette veine il écrit par ex. : " Les biologistes du début du début du XIXème siècle, convaincus de l'existence de la génération spontanée, considéraient que c'était un problème empirique que de montrer comment de la viande exposée au soleil pouvait se transmuter en asticots, ou encore comment les sucs gastriques pouvaient se transformer en vers solitaires. Pendant des siècles, la théorie médicale s'est efforcée d'expliquer le 'fait' que les saignées guérissaient les malades" (L. Laudan, La dynamique de la science, Pierre Mardaga éditeur, 1977, p. 36).
JO

A. Koyré, Études d'histoire de lapensée scientifique,PUF, 1966.

A noter que Claude Bernard, parfois érigé en exemple type de la position

empiriste, y insistait déjà: "Les faits seuls sont réels, dit-on (...). C'est un fait, un fait brut, répète-t-on encore souvent; il n'y a pas à raisonner, il faut s'y soumettre. 25

La conséquence de ce point est que les faits intéressants et fructueux pour la science ne s'identifient pas à des éléments s'imposant nécessairement, en tout temps et en tout lieu, à tout être rationnel; et corrélativement, que des individus opérant à partir d'un horizon de présupposés, de théories et d'attentes différents, seront en général portés à décrire différemment les mêmes objets d'études. Ce sont des réflexions épistémologiques du type précédent qui sont à l'origine, dans les discours contemporains sur l'éducation, de l'insistance sur le recueil préalable des représentations des élèves. Même si je reste personnellement assez sceptique quant à la fécondité avec laquelle cette idée se trouve concrètement mise en œuvre dans les classes aujourd'hui, il me semble néanmoins indispensable de la prendre en compte dans le contexte de l'enseignement des sciences et plus généralement d'ailleurs dans le cadre de l'enseignement de toute discipline théorique. Il découle des réflexions précédentes que la connaissance, et en particulier la démarche expérimentale, ne commencent pas, comme le croit l'empiriste naïf, avec des faits d'observation bruts donnés à tous: elles commencent avec des questions qui articulent, sur fond d'une certaine conception normative de la connaissance, deux types d'éléments de statuts épistémologiques solidaires, à savoir, d'une part des observations à expliquer tenues pour des faits intéressants admis, et d'autre part tout un ensemble de croyances plus douteuses à éprouver. C'est ce qui conduit, dans le champ de l'éducation, à insister sur le fait que la démarche expérimentale commence avec des" situation-problèmes" plutôt qu'avec de pures observations, une substitution dont il me semble que les enseignants ne perçoivent pas toujours toute l'ampleur des enjeux. Critiques adressées à la conception empiriste du moment de l'émission d'hypothèses susceptibles de rendre compte des faits S'agissant de la conception empiriste du moment où sont proposées diverses hypothèses susceptibles de rendre compte des faits, interviennent deux critiques principales, ou plutôt deux aspects d'une même critique.

Sans doute, (...) mais (...) un fait n'est rien par lui-même. Il ne vaut que par l'idée qui s'y rattache ou par la preuve qu'il fournit. (...) Quand on qualifie un fait nouveau de découverte, ce n'est pas le fait lui-même qui constitue la découverte, mais bien l'idée nouvelle qui en dérive; de même, quand un fait prouve, ce n'est point le fait en lui-même qui donne la preuve, mais seulement le rapport rationnel qu'il établit entre le phénomène et sa cause ", écrit-il par ex. en 1865 dans son Introduction à la médecine expérimentale. 26

Première critique: les hypothèses scientifiques sont bien plus que de simples généralisations de régularités observables; elles mobilisent l'imagination humaine, parfois de manière très audacieuse. Le point est assumé non seulement enfait (que l'on songe à la théorie de la relativité ou à la physique quantique) ; mais de plus en droit. En effet, si en pratique, historiquement, des polémiques assez vives surviennent parfois, entre les scientifiques eux-mêmes, s'agissant de la question de déterminer les hypothèses qui transcendent trop les régularités observables pour avoir le droit d'être admises en science (ici l'on peut renvoyer par ex. aux discussions, à la fin du 19ième siècle, entre Boltzmann et les énergétistes tels qu'Oswald à propos de l'admissibilité de l'hypothèse atomistell) ; en principe, néanmoins, un très large accord règne aujourd'hui pour admettre qu'imposer aux sciences expérimentales de s'en tenir à abstraire et généraliser à partir des régularités observables serait freiner considérablement l'avancée de la science, voire y mettre un terme définitif. Déjà Claude Bernard, au 19ième siècle, valorisait l'attitude de donner libre cours à son imagination, pourvu que les hypothèses ainsi générées soient testables12. Dans la même veine et plus près de nous, les positivistes logiques ont distingué le " contexte de la découverte ", c'est-à-dire la phase d'imagination d'hypothèses explicatives, et le" contexte de la justification ", à savoir la phase de mise à l'épreuve des conjectures imaginées, et ils ont admis que s'agissant du contexte de la découverte, intervenait de fait et pouvait sans problème intervenir en droit l'imagination et divers facteurs irrationnels liés à la créativité. On peut souligner toutefois que dans l'enseignement des sciences expérimentales, les situations où l'on attend des élèves une généralisation à partir des (voire de l'unique) expériences réalisées sont nombreuses, et même nettement plus nombreuses que celles où un saut interprétatif beaucoup plus important est requis. Il n'est donc pas inutile de se pencher d'un peu près sur la démarche de généralisation et le raisonnement par induction qu'elle met enjeu. Seconde critique, liée à ce qui a déjà été dit à propos de l'observation: même à supposer que l'on s'accorde sur un ensemble d'observations constituant l' explicandum, il ne découle pas nécessairement de là une unique hypothèse explicative qui serait la bonne, et il ne s'impose même pas forcément à tous le même ensemble de suggestions plausibles.

L. Boltzmann, Populiire Schriften, Leipzig, 1905; traduction anglaise: Theoretical physics and philosophical problems, Brian MacGuinness ed., D. Reidel Publishing Company, Dordrecht-Holland, Boston-U.S.A, 1974. . 120 clf. 'P. 27

11

Le point est en fait exactement le même que précédemment à propos du moment de l'observation: de même que l'énoncé des faits pertinents dépendait de certaines conditions" théoriques" au sens large, de même et a fortiori, pouvoir concevoir et prendre au sérieux une hypothèse expliquant un ensemble de faits supposés fixés requière certaines conditions théoriques et psychologiques. C'est l'idée bachelardienne d'obstacle épistémologique, qui, notamment dans le champ de l'éducation, a connu la fortune que l'on sait13 . Cette idée, et son dérivé pédagogique, les représentations des élèves, peut en fait être appliquée à toutes les étapes du processus d'apprentissage et de la démarche expérimentale. Mais restreinte au moment de l'émission d'hypothèses, elle comporte cette conséquence minimale immédiate que l'enseignant ne devrait pas exiger ou attendre de ses élèves, quand il leur demande de proposer une explication pour des résultats d'expérience préalablement décrits, qu'ils se dirigent forcément d'emblée vers la réponse retenue par l'histoire des sciences. Si ce qui caractérise ce moment de la démarche expérimentale est bien plutôt un travail imaginatif, fut-ce un tout petit saut interprétatif, l'enseignant devrait en principe, à supposer du moins qu'il estime pédagogiquement intéressant de se rapprocher le plus possible de la démarche expérimentale des scientifiques en activité, en principe accepter toutes les hypothèses des élèves. Il devrait en principe n'en discréditer aucune d'emblée, les répertorier et passer alors au moment de la mise à l'épreuve - je dis, car évidemment, la discussion critique systématique des diverses hypothèses avancées n'est pas toujours possible dans le cadre scolaire, en particulier parce que font souvent défaut les capacités cognitives et les moyens matériels que requérrait en toute rigueur une telle mise à l'épreuve. Critiques adressées à la conception empiriste du moment de test des hypothèses proposées S'agissant enfin des critiques adressées à la conception empiriste naïve du moment de test des hypothèses proposées, le premier point, connu de longue date et aujourd'hui appelé" problème de l'induction", est l'impossibilité d'une stricte vérification des lois universelles. David Hume, au ISièmesiècle, y avait déjà insisté: rien n'empêche que nos prétendues lois universelles (lois de la forme" tous les A sont B ", par ex. "toute eau bout à 100°C à la pression atmosphérique ") se heurtent à des contre-exemples à l'avenir. Rien ne garantit donc la vérité et la nécessité
13

G. Bachelard, Laformation de l'esprit scientifique, Vrin, 1980.
28

de ces lois. L'homme ne pouvant examiner qu'un nombre fini de cas et les lois universelles en mobilisant un nombre infini, il n'y a pas à proprement parler de "vérification expérimentale" des lois universelles pourtant supposées représenter les énoncés scientifiques par excellence. L'idée empiriste d'un verdict de l'expérience désignant quelles hypothèses sont les bonnes se trouve là ébranlée. Du point de vue de l'enseignement des sciences expérimentales, que faire de cette considération? Toute la difficulté est de trouver un chemin entre deux écueils. Si on y insiste à l'excès, directement ou indirectement, le risque est d'induire des attitudes hautement relativistes dévalorisant la connaissance dans son ensemble (apparentées à un "tout est douteux", y compris les sciences), relativisme déjà trop prégnant et ravageur dans l'ère de soupçon généralisé qui est la nôtre. Si, à l'inverse, on l'ignore complètement, le risque est cette fois d'instiller le sentiment que les sciences sont un corps figé de vérités absolument irréfutables et qu'il suffit d'observer attentivement quelques cas pour que les lois de la nature s'imposent. Sans doute peut-on au moins prendre garde, quelle que soit concrètement la manière, à ne pas induire chez les élèves l'idée que la réalisation d'une unique expérience ou d'un faible nombre d'expériences de même type suffit pour attribuer à une loi une plausibilité suffisante pour être intégrée jusqu'à nouvel ordre dans le système des connaissances en vigueur. L'idée d'un verdict de l'expérience désignant quelles hypothèses sont les bonnes se trouvant ébranlée, des philosophes des sciences ont essayé de se rabattre sur l'idée d'un verdict négatif: Karl Popper, par ex., a soutenu qu'aux questions posées par l'homme à la nature via l'expérimentation, la nature ne pouvait répondre positivement mais pouvait au moins dire" non ", permettant ainsi d'éliminer progressivement de plus en plus de lois et de théories fausses. Mais en fait la situation est encore plus problématique. En effet, même l'idée que les résultats d'expérience sont en mesure de montrer défmitivement la fausseté, à défaut de la vérité, des hypothèses scientifiques individuelles, s'avère en toute rigueur intenable. Ceci, pour plusieurs raisons. Tout d'abord, à cause du dit" holisme épistémologique ". Dans les termes de Pierre Duhem qui, en 1906, a le premier développé cette idée à propos de la physique: "un physicien se propose de démontrer l'inexactitude d'une proposition; pour déduire de cette proposition la prévision d'un phénomène, pour instituer l'expérience qui doit montrer si ce phénomène se produit ou ne se produit pas, pour interpréter les résultats de cette expérience et constater que le phénomène prévu ne s'est pas produit, il ne se borne pas à faire usage de la proposition en litige; il emploie encore tout un ensemble de théories, admises par lui sans conteste". "Si le 29

phénomène prévu ne se produit pas, ce n'est pas la proposition litigieuse seule qui est mise en défaut, c'est tout l'échafaudage théorique dont le physicien a fait usage; la seule chose que nous apprenne l'expérience, c'est que, parmi toutes les propositions qui ont servi à prévoir ce phénomène et à constater qu'il ne se produisait pas, il y a au moins une erreur; mais où gît cette erreur, c'est ce qu'elle ne nous dit pas ,,14." En résumé, le physicien ne peut jamais soumettre au contrôle de l'expérience une hypothèse isolée, mais seulement tout un ensemble d'hypothèses; lorsque l'expérience est en désaccord avec ses prévisions, elle lui apprend que l'une au moins des hypothèses qui constituent cet ensemble est inacceptable et doit être modifiée; mais elle ne lui désigne pas celle qui doit être changée ,,15. Cette idée que la physique fonctionne comme un tout (halos = le tout) ne pouvant être testé qu'en bloc et non partie par partie, idée qui chez Duhem s'appliquait à une discipline particulière, la physique, a été radicalisée par le philosophe américain Quine dans les années soixante, qui l'a étendue à l'ensemble de la connaissance humainel6. Au nouveau holisme épistémologique, s'ajoute la possibilité de théories empiriquement équivalentes et la sous détermination des théories par l'expérience. La possibilité de théories empiriquement équivalentes signifie qu'étant fixé un ensemble de faits d'observation à expliquer, on peut toujours en principe rendre compte de ces faits à partir de théories non seulement distinctes, mais de plus incompatibles. Les théories en question sont empiriquement équivalentes, au sens où d'elles, sont dérivables exactement les mêmes prédictions observables. De telles théories ne peuvent donc être départagées sur la base de l'expérience, bien qu'elles soient susceptibles de correspondre à des descriptions du monde nettement différentes et contradictoires. Il y a donc sous-détermination des théories scientifiques par l'expérience, au sens où les observations résultant des expérimentations ne suffisent pas à imposer une et une seule théorie (sous-déterminent la théorie). Si l'expérience est insuffisante, qu'est-ce qui, alors, conditionne, en plus d'elle, les décisions effectivement prises par les scientifiques? Les philosophes des sciences ont progressivement reconnu que c'étaient des facteurs pragmatiques, esthétiques au sens très large du terme, qui jouaient
14 15

16

P. Duhem, La théorie physique, son objet, sa structure [1906], Vrin, 1981, p. 281. Ibid., p. 284.

"Nos énoncés sur le monde extérieur sont jugés par le tribunal de l'expérience

sensible, non pas individuellement, mais seulement collectivement" (W. V. Quine, 'Les deux dogmes de l'empirisme' [1951], De Vienne à Cambridge, l'héritage du positivisme logique de 1950 à nos jours, Pierre Jacob (éd.), Gallimard, 1980, p. 107). 30

ce rôle. Par ex., des exigences telles que la simplicité de la théorie, ou la contrainte exercée par le principe d'économie, qui prescrit d'éviter la multiplication des entités ou hypothèses fondamentales et d'essayer de rapporter un maximum d'observations à un minimum de briques élémentaires. De telles exigences sont admises par tous les scientifiques, mais tous ne les appliquent cependant pas forcément de la même manière (par ex., tous s'accordent pour préférer les théories simples, mais pas forcément pour élire cette théorie comme la plus simple des candidates en lice). En outre d'autres facteurs peuvent peser, qui sont moins uniformément partagés et relèvent d'avantage de la préférence individuelle. Le philosophe Gérald Holton les appelle des préférences thématiques17. Ces préférences peuvent être sources de divergences entre les scientifiques. Toutes ces considérations fournissent des arguments puissants contre l'idée empiriste naïve d'un verdict tranchant de l'expérience et contre l'idée, traditionnellement associée à F. Bacon, d'expériences cruciales. Dans les termes percutants de Quine: " le champ total ri. e. le système des énoncés constitutifs de la connaissance à un moment donné] est tellement sousdéterminé par ses frontières, c'est-à-dire par l'expérience, qu'on a toute liberté pour choisir les énoncés qu'on veut réévaluer, au cas où intervient une seule expérience contraire". "On peut toujours préserver la vérité de n'importe quel énoncé, quelles que soient les circonstances. Il suffit d'effectuer des réajustements énergiques dans d'autres régions du système. (...) Réciproquement, aucun énoncé n'est tout à fait à l'abri de la révision ,,18. On pourrait invoquer encore d'autres facteurs allant contre l'idée d'un verdict absolu de l'expérience, tels que l'évolution temporelle des normes de la recherche, par ex. l'évolution des problèmes jugés pertinents et des types de solutions jugées authentiquement scientifiquesl9.
17

" Dans l'œuvre de bien des savants (m), on relève cet aspect fondamental d'une adhésion à des thêmata, en nombre fort restreint; (...) les controverses dont ils sont les protagonistes renvoient souvent à des couples, ou à des triplets, de thêmata antithétiques - faisant intervenir des oppositions telles que, par exemple, atomisme/continu (oo.)" (G. Holton, L'imagination scientifique, Gallimard, 1981, p.9). 18Quine, op. cit., p. 109. 19 Des problèmes" qui dans le passé n'existaient pas ou étaient de médiocre importance deviendront, avec un nouveau paradigme, le type même du travail scientifique significatif", écrit par ex. T. Kuhn. "A mesure que les problèmes changent, on voit aussi changer la norme qui distingue une solution réellement scientifique d'une simple spéculation métaphysique" (La structure des révolutions scientifiques [1962], Flammarion, 1983, p. 148). 31

L'enseignement essentiel de ces réflexions est en tout cas, au total, que le chercheur en activité dispose toujours en principe d'une marge de liberté interprétative non négligeable. Deux scientifiques s'accordant sur un ensemble d'observations, et reconnaissant l'un et l'autre que les nouveaux résultats d'expérience obtenus contredisent les théories jusqu'alors en vigueur, peuvent donc en principe être conduit à des remaniements théoriques différents, sans que l'un ou l'autre doive être accusé d'irrationalité ou de non respect de la démarche scientifique. C'est ici l'idée empiriste naïve de procédure quasi-algorithmique fonctionnant comme un tuteur universel conduisant à des décisions uniformes qui se trouve remise en question. Sur le plan épistémologique, cette caractérisation des moments de test intervenant dans la démarche expérimentale peut être considérée comme un acquis important. Toutefois, passant au plan didactique, la question du bon usage susceptible d'en être fait dans l'enseignement des sciences est loin d'être évidente. La réponse qu'on sera enclin à y apporter dépendra sans doute fortement - et beaucoup plus fortement que pour les deux autres moments précédemment considérés de l'expérimentation - du niveau des élèves mis en jeu. A un haut niveau, dans l'enseignement supérieur par ex., on peut éventuellement essayer de s'appuyer sur ces éléments pour stimuler l'intérêt pour la recherche en pointant la possibilité d'alternatives aux théories admises, et encourager alors les élèves à imaginer des propositions alternatives aux connaissances en vigueur en vue d'en entreprendre une discussion approfondie. Mais mon sentiment est qu'il est difficile de tenir compte du holisme et de la sous-détermination avec de jeunes élèves: difficile de concevoir des dispositifs qui les intégreraient d'une manière dont on pourrait présager des effets positifs nets en terme de formation. D'une manière générale, le passage du plan épistémologique au plan didactique, --c'est-à-dire le passage d'une caractérisation de la manière dont procèdent effectivement les scientifiques en activité, à des décisions concernant la meilleure manière de procéder avec des élèves de niveau donné- est loin d'être simple, même étant admis l'objectif, aujourd'hui mis en avant dans les instructions officielles, de faire passer aux élèves quelque chose de l'esprit de la démarche expérimentale effective (en plus de l'apprentissage de résultats scientifiques fondamentaux). Je n'ai fait ici que considérer quelques pistes à un niveau très général.

32

Expériences de savants, expériences d'élèves...
Etienne Bolmont, Francis Colson, IUFM de Lorraine

Introduction
L'opération «Main à la Pâte» a permis de donner un nouveau souffle à l'enseignement des sciences à l'école primaire. Elle a apporté quelques innovations, plutôt en les mettant en valeur qu'en les inventant. L'accent qu'elle a mis sur l'expérience effective par les enfants nous semble pertinent à maints égards. De même, les relations entre la langue et les activités scientifiques ont le mérite de ne pas isoler les activités scientifiques et techniques des matières instrumentales à l'enseignement desquelles l'opinion publique est très attachée. Mais certains aspects de la démarche préconisée requièrent encore quelques interrogations. Nous allons ici nous pencher sur le rapport fréquemment mis en avant entre le travail du savant dans son laboratoire et celui de l'élève en classe. L'idée qui soutient ce rapprochement est une certaine analogie que l'on pourrait établir dans la gestion des problèmes scientifiques par les chercheurs d'une part et par les élèves d'autre part, avec une certaine modélisation du travail du chercheur que les élèves devraient essayer d'appliquer. Cela conduit souvent à présenter le travail de recherche par la démarche dite expérimentale, inspirée par l'œuvre de Claude Bernard, mais dont l'application mal maîtrisée conduit à une méthode linéaire, automatique qui est bien implantée dans le milieu enseignant, de l'observation à une conclusion exprimant une connaissance nouvelle. Il y a plusieurs paramètres cependant qui rendent bien différents chaque point de vue, dont notamment les connaissances préalables des uns ou des autres, et aussi la présence du maître avec ses élèves. À partir d'exemples issus de l'histoire des sciences, nous tenterons de mettre en rapport les démarches qui ont effectivement guidé les savants dans leur recherche avec les conceptions et pratiques des enseignants, telles que nous les avons décelées dans un travail de recherche conduit dans le cadre de l'INRP. Cette recherche se proposait de mettre en évidence, chez les enseignants, un certain nombre de représentations relatives à la science, et aux rôles de l'enfant et du maître au cours des activités scientifiques à l'école. Les résultats que nous avons obtenus et la connaissance que nous

avons de la pratique des enseignants et de leur conception de l'expérience dans les activités scientifiques seront le fondement d'une comparaison entre les démarches du monde de la recherche et de celui de l'école. La réflexion sur la science telle que I'histoire des sciences nous l'enseigne et sur la science telle qu'elle se fait actuellement dans les laboratoires nous conduit à avoir un regard critique sur les activités scientifiques à l'école en ce qui concerne leur déroulement, les objectifs qui s'y rattachent et l'efficacité dans le processus d'apprentissage. Chaque expérience historique abordée révèle un caractère particulier de l'expérimentation. Après avoir décrit chacune d'elles, nous ajouterons un rapide commentaire épistémologique et nous ferons un rapprochement avec la situation particulière des élèves et du maître dans la classe lors d'activités expérimentales.

L'expérience de Pascal, expérimentale?

un modèle

de la démarche

L'expérience de Pascal est souvent présentée comme l'exemple même de la démarche expérimentale qui conduit à une loi en partant d'une observation. Le concept de vide a une histoire qui démarre dans les conceptions des Grecs, se transforme au Moyen-Âge et prend un sens proche de celui que nous connaissons actuellement avec les travaux de Pascal. La négation du vide: Aristote (384-322) Pour Aristote, notre univers est partout rempli de matière, limité et sphérique; le vide matériel ne peut l'occuper. La négation du vide se fonde sur des arguments mécaniques et métaphysiques, notamment liés au refus de l'idée d'infini: Si l'espace vide existait, tout mouvement y serait impossible, car le mouvement d'un projectile nécessite un moteur que l'air lui procure (l'air agit sur la flèche et la pousse) ; Dans le vide, un objet lourd tomberait à la même vitesse qu'un objet léger, ce qui est dans la mécanique d'Aristote impossible car, pour lui, chaque corps tombe à une vitesse proportionnelle à son poids. Si le vide existait, comme il n'offre aucune résistance au déplacement, le mouvement des corps se ferait à vitesse infinie, ce qui est impossible à concevoir; De même le mouvement d'un corps dans le vide homogène et illimité n'aurait aucune raison de s'arrêter (mouvement à l'infini).

34

Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.