Le rapport expérimental au vivant

Maryline Coquidé, HDR, juin 2000

Le mémoire d'Habilitation à Diriger des Recherches présente plusieurs travaux et propose une contribution épistémologique et didactique relative au Rapport expérimental au vivant. Les activités scolaires expérimentales relatives au vivant posent actuellement de nouveaux problèmes pédagogiques et didactiques, et doivent satisfaire de nombreuses contraintes (éthiques, pratiques et didactiques). Pour éviter d'avoir à trancher entre des options différentes, elles sont souvent conçues comme devant répondre à des finalités multiples, qui sont parfois divergentes. Il apparaît indispensable de clarifier et de débattre des enjeux éducatifs, afin d'aider à faire des choix, aussi bien pour l'enseignant dans sa classe que pour le développement et le renouvellement des programmes. Le mémoire est organisé en trois parties

Une première partie "présente un "état des lieux" de l'"expérimental" dans l'enseignement de la biologie. Il s'agit, tout d'abord, de clarifier la multiplicité des enjeux relatifs à l'expérience dans l'enseignement de la biologie. Il s'agit, ensuite, de mieux connaître des pratiques. Le questionnement sur l'évolution des pratiques scolaires est conduit selon plusieurs registres: historique, pédagogique et didactique. Plusieurs études, relatives aux textes officiels et aux manuels scolaires sont présentées. Les enquêtes, concernant les conceptions des enseignants, sont discutées. Plutôt qu'une "épistémologie spontanée des enseignants", homogène et structurée, ce sont plutôt des "conceptions épistémiques", hétérogènes et susceptibles de variation, qui apparaissent dans les différentes enquêtes, menées à différents niveaux du système éducatif. Il s'agit, enfin, de mieux connaître les pratiques réelles. Les problèmes relatifs à la connaissance de ce qui se passe réellement dans les classes sont ensuite explicités, et quelques résultats d'enquêtes commentés. Cette première partie permet ainsi de cerner un ensemble de questions qui seront reprises dans les parties suivantes: celle relative à la "fausse évidence" du recours à l'expérimental dans un apprentissage scientifique, celle relative aux contraintes et aux difficultés d'une expérimentation réelle sur le vivant en situation scolaire, celles de mise en cohérence, de légitimité et d'authenticité des pratiques expérimentales scolaires.

La deuxième partie propose une analyse des pratiques scientifiques expérimentales du vivant. Différents points de vue, se recoupant, sont développés: point de vue historique, point de vue épistémologique et point de vue anthropologique. Le rapport expérimental présente des aspects épistémiques, certes, mais également éthiques, économiques et anthropologiques. En effet, le rapport expérimental qu'établit un chercheur ou un praticien avec le vivant se distingue d'autres rapports possibles, par exemple, un rapport pratique, affectif ou bien encore symbolique, bien qu'il soit possible que ces divers registres interagissent. L'expérimentation, méthode d'investigation et de validation parmi d'autres dans les sciences biologiques, emprunte souvent instruments et techniques à d'autres disciplines, mais doit inventer des stratégies spécifiques. La question de l'expérimental en biologie a toujours été difficile. Elle nécessite le recours à l'analyse et la réduction de la complexité du vivant, tandis que les produits conceptuels élaborés ne peuvent être soumis complètement au critère de falsification de Popper, ni représentés sous forme de lois comme en Physique. En reprenant les indicateurs épistémologiques de la fondation d'une science expérimentale du vivant proposés par Claire Salomon-Bayet, les relations entre rapport expérimental et représentations du vivant, ainsi que les défis théoriques, éthiques et pratiques de l'expérimentation, sont analysés. L'étude des rapports entre les expériences et les écrits contribue, en outre, à examiner les fonctions scientifiques et sociales de l'expérimentation. Cette deuxième partie permet ainsi de mettre en avant la "résistance du réel" dans l'expérimentation du vivant et reprend une vision élargie de l'expérience, très éloignée de tout dualisme théorie/pratique, et qui intègre de façon interactive expérimentation, modélisation, mise en œuvre de techniques, démarche d'enquête et observation active. En conclusion, un tableau comparatif d'indicateurs pour distinguer perspective empirique et perspective expérimentale est présenté.

La troisième partie analyse les pratiques didactiques du rapport expérimental au vivant. Les formes, scolaires (de la maternelle à l'Université) et non scolaires (dans les musées ou dans les associations de culture scientifique), des expériences relatives au vivant sont analysées, et leurs fonctions (investigation ou illustration) élucidées. Cette partie analyse les interactions entre les conceptions du vivant et la construction d'un rapport expérimental. En comparant investigation du vivant et investigation de la matière, elle présente les apports complémentaires des différentes disciplines scientifiques scolaires dans l'élaboration, par l'élève, d'un rapport épistémique à l'expérimentation et à la science. Elle s'efforce, ainsi, de présenter et de clarifier les différentes perspectives possibles des pratiques didactiques du rapport au vivant : perspective expériencielle, perspective empirique contrôlée et perspective expérimentale. Le rapport à l'écrit et le rapport à l'instrumentation sont présentés comme moments du rapport expérimental. En abordant la cohérence de la construction d'un rapport expérimental au vivant, dans le développement du curriculum et dans la formation des futurs enseignants, cette dernière partie avance une perspective curriculaire. Elle caractérise des enjeux, et interroge les différentes perspectives d'un rapport expérimental au vivant et leurs articulations, au cours d'un apprentissage ou dans la structuration progressive de la biologie scolaire. Elle présente des outils conceptuels pour aider l'enseignant à effectuer des choix nécessaires, pour la mise en œuvre et pour l'animation d'activités scolaires expérimentales.