Intégrer des éléments d`histoire des sciences dans l

Intégrer des éléments
d’histoire des sciences
dans l’enseignement des SVT
E. TREHIOU, IUFM d’Alsace, 01/2008
Comment je vois les choses?
Comment je vois les choses?
arts
philosophie
• Qu’est ce que la science ?
technologie
mathématiques
religion
Comment je vois les choses?
« On peut se fier au savoir scientifique parce que
c’est un savoir scientifiquement prouvé »
« Il n’y a pas de place dans la science pour les opinions
personnelles, goûts et spéculations de l’imagination.
La science est objective.»
• Qu’est ce que la science ?
« La nature peut aussi bien être connue par la
poésie, l’art, la contemplation que par la science »
Une recherche de l’intérêt de la
prise en compte d’éléments
d’histoire des sciences pour
l ’enseignement des SVT
…à partir de l’exemple du concept de « génération »:
groupe 1 _ groupe 2
…à partir de l’exemple de l’histoire
de la tectonique des plaques
groupes 3 et 4
Conceptions historiques sur la
« génération »
Principe
géniteur :
le nouvel
être vivant
provient…
d’un seul parent…
mère (femelle)
Conception oviste
De Graaf/ Bonnet/
Spallanzani…
De 2 parents :
conception de
fécondation
Hertwig 1875
d’un seul parent…
père (mâle)
Conception animalculiste
Van Leeuwenhoek
Hartsoeker…
Pas de parents
génération spontanée
Needham…
Conception préformiste :
Préexistence du fœtus par
rapport à la rencontre des
semences…
Conception épigéniste :
existence du fœtus par
découlant de la rencontre
des semences…
Formation de l’enfant
Une réflexion sur la nature des
savoirs scientifiques
…à partir de l’exemple de l’histoire
de la tectonique des plaques
Une réflexion sur la nature des
savoirs scientifiques
…et si, à partir de l’exemple de l’histoire de la tectonique des
plaques, vous tentiez de rendre intelligible les principales
caractéristiques du développement des savoirs scientifiques ?
• approche 1 à partir de la série de documents
fournie ( documents 1 à 5)
D’une conception
classique
l’histoiredes
de la
tectonique des plaques…
histoire
de lade
tectonique
plaques…
Tectonique des plaques
Morgan et Mac Enzie;
Le Pichon, 1967)
Expansion océanique
(Morley/Vine et
Matthews, 1963)
Convection du manteau terrestre
(Holmes,1930 puis Hess, 1962)
Dérive des continents (Wegener, 1912)
Socle existant de connaissances
…mais est-ce
vraimentdes
aussi
simple ?
et de l’histoire
sciences…
vérité
Développement linéaire,
sur des bases solides,
dans un progrès constant
vers la vérité
Développement cumulatif par ajout
incessant de connaissances nouvelles à
valeur explicative plus étendue
Développement « interne » par des facteurs
propres à la pratique scientifique : problème,
hypothèse, expérimentation…
Socle existant de connaissances
Une réflexion sur la nature des
savoirs scientifiques
…et si, à partir de l’exemple de l’histoire de la tectonique des
plaques, vous tentiez de rendre intelligible les principales
caractéristiques du développement des savoirs scientifiques ?
• approche 2
Une réflexion sur la nature des
savoirs scientifiques
…et si, à partir de l’exemple de l’histoire de la tectonique des
plaques, vous tentiez de rendre intelligible les principales
caractéristiques du développement des savoirs scientifiques ?
• approche 2, suite
…vers une approche « sociologique » de
l’histoire de la tectonique des plaques
vision « fixiste » :
•théorie « permanentiste »
•théorie « contractionniste »
Anomalies :
-correspondances fossiles et
structures géologiques
(Neumayr, 1885)
-isostasie (Datton, 1889)
-compositions croute
océanique/croute continentale
-absence de sédiment près des
dorsales (Erwing, 1947)
…vers une approche « sociologique » de
l’histoire de la tectonique des plaques
vision « fixiste » :
•théorie « permanentiste »
•théorie « contractionniste »
vision « mobiliste » :
•Tectonique des plaques
(Morgan, Mac Enzie ; Le Pichon,
1967)
•Convection mantellique
REVOLUTION :
Anomalies :
-correspondances fossiles et
structures géologiques
(Neumayr, 1885)
-isostasie (Datton, 1889)
-compositions croûte
océanique/croûte continentale
-absence de sédiment près des
dorsales (Erwing, 1947)
•Dérive des continents (Wegener,
1912-1929)
•Convection du manteau (Holmes,
1930)
•Dérive du paléopôle magnétique
(Irving et Runcorn, 1958)
•Convection manteau (Hess, 1960)
•Expansion océanique (Morley;
Vine et Matthews, 1963)
•Failles transformantes (Vine et
Wilson, 1966)
CONVERSION
…vers une approche « ponctuationniste »
de l’histoire des théories scientifiques
Paradigme A
•Une certaine vision des faits et
d’approches des problèmes,
partagée par la communauté
scientifique
Nouveau paradigme :
•Nouvelle vision
•Approfondissement dans le
détail de cette nouvelle théorie
pour améliorer son degré
d’adéquation avec la nature
REVOLUTION :
Puissance de résolution mais
aussi limitation, enfermement
dans ce cadre de référence dans
lequel on cherche à faire rentrer
la nature
Anomalies : Mise en défaut de
la théorie en vigueur :
-
•Situation de crise : remise en cause
des succès précédents
•En partie non-rationnelle
•Concerne un petit nombre de
chercheurs
•Élément qui permet de
« convertir » l’ensemble de la
communauté scientifique
CONVERSION
Renversement rapide des
représentations/changement
de regard
Une réflexion sur la nature des
savoirs de l’élève
…et si l’évolution du savoir / des représentations des
élèves ( qui ont le même cerveau que celui des
« scientifiques » quant à son fonctionnement) relevait
du même principe « ponctuationniste »?
…mais
est-ce
aussi simple
?
histoire
desvraiment
connaissances
de l’élève…
savoir
Développement linéaire,
sur des bases solides,
dans un progrès constant
vers la vérité
Développement cumulatif par ajout
incessant de connaissances nouvelles à
valeur explicative plus étendue
Développement « interne » par des facteurs
propres aux pratiques scolaires : transmission,
mémorisation, sanction…
Socle existant de connaissances
…vers une approche « ponctuationniste »
de l’apprentissage d’un concept par l’élève
Représentation A
•Une certaine vision d’un concept,
fonctionnelle dans l’esprit
de l’élève
Nouvelle représentation :
•Nouvelle vision
•Approfondissement du concept
RUPTURE :
Puissance de résolution mais
aussi limitation, enfermement
dans ce cadre de référence dans
lequel on cherche à faire rentrer
le monde qui nous entoure
Anomalies : Mise en défaut de
cette vision :
-
•Situation de crise : remise en cause
du cadre opérationnel d’un concept
•En partie non-rationnelle
•Concerne un petit nombre de
chercheurs
•Élément qui permet de
« convertir »
CONVERSION
Renversement rapide des
représentations/changement
de regard
Une réflexion sur la nature des
savoirs de l’élève
Si l’on accepte un tel changement d’optique, aussi bien
concernant le rapport à la science qu’à celui de
l’apprentissage , quelles en sont les conséquences sur
nos pratiques pédagogiques?
Des modalités d’intégration d’éléments
d’histoire des sciences
( mais aussi de prise en compte des
représentations de l’élève)
dans les situations d’apprentissage
proposées…
Textes officiels
•Socle commun
•Nouveaux programmes collège + accompagnement
programmes 5ème/4ème
•1ère S
•Term S, spécialité
Le professeur accordéoniste…
Certains thèmes traités dans les programmes se
prêtent mieux que d’autres :
• à l’intégration d’une dimension historique
• à la prise en compte des représentations de l’élève
Ce « mieux » n’est pas uniquement à apprécier à
partir du thème en lui-même mais à partir de
l’existence d’un obstacle fortement ancré chez la
plupart des élèves…
Ces pratiques pédagogiques supposent des choix et
nécessitent de traiter certaines notions de façon plus
dogmatique.
Des exemples d’intégration
d’éléments d’histoire des sciences
1/les représentations historiques, un éclairage des
représentations des élèves pour le professeur et une aide à
l’identification d’obstacles à l’apprentissage d’un concept
2/les représentations historiques, documents initiateurs
pour la recherche des représentations des élèves
3/le débat historique, point de départ d’une démarche
explicative
4/des faits historiques, arguments au sein d’une démarche
explicative
…
Des conséquences sur nos pratiques
pédagogiques…
• prendre en compte les représentations des élèves
=> développer des techniques de repérage de ces
représentations
=> identifier un ou deux obstacles à l’apprentissage
d’un concept et se donner cet obstacle comme
objectif
=> faire avec les conceptions pour aller contre…
Pour aller plus loin…
DE VECCHI et GIORDAN, L’enseignement scientifique,
comment faire pour que ça marche, Delagrave, paris, 2002
Des conséquences sur nos pratiques
pédagogiques…
• prendre en compte la dimension historique des savoirs
=> ne pas limiter les connaissances enseignées aux
seuls résultats de la révolution la plus récente dans un
domaine
=> rendre visibles les épisodes les plus significatifs du
développement scientifique : les révolutions
scientifiques
Pour aller plus loin…
CHALMERS Alan,
Qu’est ce que la science ?, La découverte, Paris, 1987
E. TREHIOU, IUFM d’Alsace, 01/2008