une science sans histoire ?

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Kraftwerk - Pochette de Computer WorldUne science sans histoire ?

   A présenter la science comme un domaine objectif et "sans histoire", à l'enseigner sans faire référence, autrement que par la bande, à l'histoire des hommes et des concepts, on se prive d'un ressort pédagogique puissant et l'on s'expose à la pire des critiques qui puisse émaner de jeunes esprits exigeants : vous prétendez nous enseigner la vérité sur la nature, mais vous racontez des bêtises sur l'histoire des sciences ! – reproche justifié auquel échappent bien peu d'enseignants des sciences. Il n'est pas exclu qu'une des causes de la fameuse désaffection des jeunes pour les sciences se trouve dans cette ambivalence mal assumée. Si l'on prétend donner la vérité, c'est toute la vérité qu'il faut donner.

Deux anecdotes bien anodines pour commencer. L'une est d'ordre pédagogique, l'autre d'ordre économique. Voilà des décennies que les professeurs de sciences, répétant sans se poser de questions ce qu'ont répété leurs ainés, apprennent aux élèves que les couches électroniques des atomes s'appellent K, L, M, etc. Les rares élèves doués d'esprit critique n'obtiennent généralement aucune réponse quand ils demandent : "pourquoi KLM, et pas ABC, ou 123 ? La science ne serait donc pas la quête de la plus grande simplicité ?" Eh bien non : à en juger par cet exemple, la science est aussi la perpétuation des erreurs historiques. Celle-ci remonte à l'Ecossais Barkla, prix Nobel 1917 pour son exploration de la structure électronique des atomes. Persuadé que les couches qu'il avait identifiées devaient être précédées d'autres couches, non encore découvertes, il choisit, prévoyant, de commencer sa numérotation à K. On sait depuis longtemps que la couche K est bien la première couche, et qu'il serait plus simple de l'appeler 1 ou A, mais rien n'y fait. L'anecdote montre d'ailleurs à qui en douterait, que la science est bien une discipline historique…

L'autre anecdote illustre le changement de statut qu'a subi la science en quelques décennies. Dans les années 70, son prestige était intact et l'aura des prix Nobel tout à fait immaculée. Aujourd'hui, il est plus sûr, si l'on veut se procurer un millions d'euros, de s'inscrire à un jeu télévisé que d'attendre un coup de fil de Stockholm. Une conversation, surprise dans un restaurant, entre une mère et son fils adolescent sur le thème "Que vas-tu faire plus tard ?", témoigne de cette mutation :

" Et archéologue, tu ne voudrais pas être archéologue ?" demande la maman. Réponse du garçon : "Oui, mais… si mon institut fait faillite ?" Aucun gamin n'aurait posé une telle question il y a une vingtaine d'années. En clair, chacun sait aujourd'hui qu'il est absurde de parler de science sans évoquer les conditions économiques et politiques de sa pratique. Pris dans une idéologie révolue de la "science pure", beaucoup de professeurs sont à ce sujet bien moins réalistes que les élèves.

La science a donc une histoire. Et le fait est loin d'être évident lorsqu'on ouvre un livre d'histoire ; la plupart ne font pratiquement pas référence à la science, qui est pourtant, quel historien oserait le nier, un des grands facteurs de transformation de nos sociétés. On ne doit pas non plus s'attendre à ce que l'histoire des sciences se trouve dans les manuels de sciences. Elle y figure parfois sous forme d'encadrés squelettiques, pratiquement jamais comme outil pédagogique. Ainsi, l'histoire des sciences n'est pas représentée dans l'enseignement, ce qui a deux inconvénients majeurs.

Le premier est que la cause de la désaffection pour les études scientifiques est de nature historique. Ce n'est pas un phénomène conjoncturel et passager, comme on l'entend si souvent affirmer, de sorte que ce n'est pas une énième "fête de la science" qui y portera remède. Si l'on ne dispose pas d'une vision globale de l'histoire de la science occidentale, depuis sa naissance au XVIIe siècle sous le signe de la liberté de penser et de la curiosité, jusqu'à sa maturité actuelle, bien plus soumise – et en voie de l'être bien davantage – aux exigences de l'utilité, on ne peut comprendre la nature et l'étendue du fossé qui s'est creusé entre elle et son public. A observer le fonctionnement d'une activité plus souvent servile que rebelle, on ne s'étonne guère de voir les jeunes les plus brillants fuir une science qui ne reflète presque plus aucun de leurs idéaux. Le XXe siècle, à cet égard, avec deux guerres où les savants n'ont pas eu le beau rôle et quelques catastrophes technoscientifiques retentissantes, a clairement détruit toute la confiance dans le progrès que le XIXe avait exaltée.

Le second inconvénient est qu'à présenter la science comme une discipline expérimentale et, surtout, mathématique, on éloigne d'emblée tous ceux – et ils sont nombreux – qui "n'aiment pas les maths" ou ne voient pas (parce que personne ne le leur a montré) l'intérêt des mathématiques dans l'étude des phénomènes naturels. Mettre l'accent sur l'histoire, c'est montrer aux "littéraires" que la science est aussi faite pour eux, et que tout le monde est capable de la comprendre. La vieille dichotomie scientifique/littéraire qui structure tout l'enseignement français y trouverait sans doute un remède efficace, et l'on réfléchirait à deux fois, après avoir appris que Jonathan Swift ou Voltaire - et plus encore son amie Emilie du Châtelet - se passionnaient pour l'attraction universelle, avant d'affirmer glorieusement que l'on n'a "jamais rien compris aux mathématiques".

L'approche historique de la science, en outre, est une source inestimable de compréhension. La présentation d'une découverte historique, en effet, se ramène trop souvent à un anachronisme. Si aucune approche historique n'est ménagée, si aucun contexte n'est donné, la science paraît être une suite de découvertes faites plus ou moins par hasard par des individus chanceux se distinguant glorieusement (c'est le mythe du "génie") d'une foule d'attardés. La vérité historique est autrement plus riche et passionnante. La complexité d'individus comme Kepler (astronome et astrologue) ou Newton (physicien et alchimiste), les légendes et les pieux mensonges qui abondent en histoire des sciences, l'incroyable foisonnement d'anecdotes surtout, qui possèdent de surprenants pouvoirs mnémotechniques, constituent un ensemble dont aucun enseignant ne peut se passer. Comme je demandais à un ancien élève rencontré par hasard ce qu'il avait retenu de mes cours, il me répondit : "Oh oui, M'sieur, la grenouille !" (de Galvani, bien sûr).

Le fait, enfin, que bien des découvertes scientifiques ont été faites sur un coin de table, avec des moyens dérisoires, montre que la science n'est pas faite de calculs suivis d'applications (dans les manuels, le couple infernal formule/exercice ; dans l'industrie, le binôme brevet/commercialisation), mais qu'elle consiste d'abord et avant tout à comprendre les phénomènes. La compréhension profonde des choses, et non leur appréhension superficielle dans le seul but de réussir un exercice ou passer un examen, est le gage d'un enseignement efficace et réussi. En particulier, le problème des mathématiques ne se pose plus dans les mêmes termes. Si un phénomène est vraiment compris, on se trouve en position d'en apprécier les différentes formalisations possibles, et de choisir la plus simple ou la plus élégante. L'effort mathématique nécessaire se ramène alors à un choix d'ordre esthétique.

Ce retour à l'histoire aiderait puissamment à rendre plus intelligible l'enseignement des sciences, en le forçant à éclaircir le langage abscons et les affirmations péremptoires qui effrayent tant d'élèves.

Le jargon, qui tient trop souvent lieu de savoir, doit être impitoyablement pourchassé : tout objet de science bien compris doit pouvoir être exprimé clairement, en bon français, et être compréhensible par tous. Si le mot est asséné sans autre forme de procès, c'est que le locuteur ne comprend pas ce qu'il dit. La science ne saurait se résumer à l'apprentissage d'un vocabulaire.

L'autoritarisme des démonstrations et des méthodes est aussi un obstacle. Chacun doit trouver le raisonnement et la façon de faire qui lui conviennent le mieux. La science n'est pas un ensemble de recettes à appliquer sans réfléchir. Le recours à la mémoire ne doit être qu'exceptionnel ; une formule de physique doit se redémontrer à partir des prémisses qui constituent le bagage commun, et un résultat s'estimer avant de se calculer précisément.

Le fond éthique de l'enseignement, enfin, est trop souvent négligé. La vérité scientifique n'est pas la seule vérité ; il serait mensonger de laisser croire le contraire. Le remède serait là dans une culture philosophique minimale des futurs professeurs, qui les mettrait à même de comprendre le contenu idéologique de leur enseignement. Face aux élèves, le débat sur les questions scientifiques actuelles est à encourager, afin de donner aux futurs citoyens d'une société scientifique les outils critiques dont ils auront tous besoin un jour. Oui, il est des instituts qui font faillite, des politiques qui favorisent la recherche et d'autres qui la stérilisent. De cela aussi, on devrait parler dans les salles de classe.

En conclusion, au lieu de propager un corpus préformaté, technique qui montre aujourd'hui sa totale inefficacité, l'enseignement des sciences a tout à gagner à intégrer l'histoire des sciences (et l'actualité des sciences qui, par anticipation, en fait partie). Gain en honnêteté, en crédibilité, en intelligibilité. Certes, les obstacles sont nombreux, et pas seulement d'ordre institutionnel : l'auteur de ces lignes ayant publié, il y a quelques années, un manuel de physique fondé sur l'histoire des idées plus que sur les formules à appliquer sans réfléchir, a souvent entendu la phrase : "C'est très bien de raconter les choses, mais les élèves ne lisent pas". On les comprend : on ne leur a jamais donné quoi que ce soit de lisible.

Et pourtant, il faudra bien un jour, à moins de consommer la rupture entre la science et son jeune public, que les sciences "dures" montrent à quel point elles sont "humaines". Une science sans histoire ? Quel ennui !

 

Nicolas Witkowski

Editeur scientifique aux éditions du Seuil

Ex-professeur de sciences physiques dans le secondaire pendant 25 ans

Commentaires

Je suis bien heureux de lire

Je suis bien heureux de lire ce texte qui conforte tout à fait ma position à propos de l'histoire des sciences et de ses vertus pédagogiques pour l'enseignement. Il faut donc militer fortement pour que l'histoire des sciences et l'épistémologie, voir même la sociologie des sciences, puissent se faire une place dans le cursus des futurs enseignants. La réforme de l'IUFM et son intégration dans les universités changeront-elles la donne ? Alors seulement l'enseignement des sciences commencera à se transformer. On ne peut que le souhaiter.

Un article très intéressant;

Un article très intéressant; il est certain que l'enseignement des sciences a tout à gagner d'une intégration de l'approche historique. Divers livres ont d'ailleurs été publiés suivant cette idée, dont le remarquable livre de Hairer et Wanner, Analysis by its history (traduit en français comme "l'analyse au fil de l'histoire").

Mais quel dommage que cet article qui fait l'apologie d'un regarde critique sur l'enseignement des sciences reprenne de façon totalement a-critique le thème de "la fameuse désaffection des jeunes pour les sciences"! Un physicien qui parle en philosophe devrait pourtant, sans qu'on ait besoin de le lui dire, pouvoir remettre en question ce pseudo-concept.

Aucun fait réel n'appuie la thèse de la désaffection pour les sciences. Les arguments qui sont apportés à son appui sont toujours anhistoriques: il s'agit souvent de sondages montrant qu'une majorité de gens n'aime pas les maths ou la physique. Et alors? Qui nous prouve qu'il en allait différemment il y a 30 ans? Rien: les études de Daniel Boy, accessibles sur internet, montrent qu'il n'y a eu en 30 ans aucune évolution sur le sujet! Et les études de Bernard Convert auprès de lycéens de terminale S montrent qu'ils ont une vision extrêmement positive de la science, et que la profession qui leur semble la plus intéressante est celle de chercheur (même si elle leur semble, à juste titre, difficilement accessible et peu payée). On s'appuie aussi sur la baisse récente du nombre d'étudiants en science. Elle est réelle, et catastrophique. Mais qui dit qu'elle a été précédée d'une très forte hausse entre 86 et 95? Faut-il croire que le regard des jeunes sur la science a basculé d'un coup en 1995?

Pour trouver ces études, et d'autres, vous pouvez par exemple regarder http://www.sfc.fr/ActionSciences/AcSc_Colloque.html

Tous les faits pointent vers d'autres explications: d'une part, des réformes mal gérées du lycée (à partir de 1992 en seconde, arrivant au bac en 1995, et suivies par d'autres réformes aussi peu maîtrisées en 2002) et de l'université (le LMD, au principes indiscutables, mais conduit de façon désastreuse par la Direction des Enseignements Supérieurs), d'autre part, des évolutions socio-économiques (non reconnaissance des diplômes universitaires par la société, et chute brutale des postes dans l'enseignement). Ces simples données suffisent probablement à expliquer la plus grande partie de l'évolution.

Et pourtant, aucun fait ne tient devant une belle histoire! Même les physiciens, mêmes les biologistes les plus endurcis préfèrent, à des faits solidement établis et qui les remettent en question, un mythe qui va dans leur sens (du beau "story-telling", comme on dit dans les journaux). Il est tellement plus joli d'opposer le 19ème siècle confiant dans le progrès, et la fin du 20ème siècle, qui voit s'écrouler, sous les coups de boutoirs de la vache folle et de Chernobyl, la confiance dans la science, et se répandre le mythe de Frankenstein.

Euh... Frankenstein, fin du 20ème siècle? Vous parlez bien du roman écrit par Mary Shelley en 1816? Le 19ème siècle, tout entier tourné vers les sciences? Vous avez lu Flaubert (l'âge du capitaine)? et les poèmes de Victor Hugo sur l'algèbre? Vous avez lu Jules Verne (Paris au 20ème siècle, l'un de ses premiers romans)? Vous avez lu Stevenson, Wells, ...? Vous croyez vraiment que c'est la fin du 20ème siècle qui a inventé le mythe du savant fou? Vous avez vu Metropolis, de Fritz Lang?Vous avez bien lu Crichton (Jurassic park), roman de la fin du 20ème siècle, où ce sont les financiers et les avocats qui conduisent à la catastrophe, et les scientifiques qui nous en sauvent in extremis?

Euh...Les savants du 18ème et du 19ème siècle, sous le signe de la liberté de pensée et éloignés de l'utilité? Vous connaissez les occupations de Gauss et d'Euler? Vous avez suivi la controverse entre Fourier et Jacobi ("pour l'honneur de l'esprit humain")? La tension entre la science pure et l'application est de tous les âges, et déjà présente chez les grecs (le fameux "donne-lui une obole, comme cela ma leçon lui aura servi à quelque chose"). Archimède, comme Léonard de Vinci, bâtissaient des machines de guerre.

Mais que nous importent ces vieilleries historiques! Une belle légende, c'est tellement mieux! Une image d'Epinal, c'est plus simple. Et puis, si on croit à cette image d'Epinal, il n'y a rien à faire: la désaffection des étudiants est de la faute des profs, qui sont incapables de s'"exprimer clairement, en bon français, et être compréhensibles par tous" (racontez-moi la mécanique quantique et les trous noirs clairement, et en bon français; expliquez-moi l'algèbre linéaire sans jargon; et parlez-moi de biologie moléculaire sans mots auxquels on ne comprend rien), et "propagent un corpus préformaté, technique qui montre aujourd'hui sa totale inefficacité". Voilà qui est reposant pour ceux qui nous gouvernent. Si on regardait les faits, il faudrait agir: c'est plus fatigant, et plus coûteux.

  Une question de pratique :

 

Une question de pratique : Je ne suis pas sûr d'avoir les mêmes pseudo-concepts que l'auteur de ce commentaire. Les miens sont entièrement issus de ma pratique d'enseignant, fort peu d'analyses savantes faites par d'autres. La désaffection généralisée dont il est question paraît évidente à quiconque a passé suffisamment de temps devant des élèves pour observer leurs changements de perception sur quelques décennies, et je ne vois pas en quoi la faute pourrait en être attribuée aux profs : de par sa nature historique, cette désaffection ne désigne aucun coupable en particulier.
Nous n'avons pas non plus la même analyse culturelle du phénomène : oui, Frankenstein a bien été écrit en 1816 par Mary Wollstonecraft-Shelley, fille de la grande pionnière du féminisme anglais et membre d'un groupe de radicaux passionnés de science parmi lesquels on trouve James Watt, père de la révolution industrielle et Erasmus Darwin, grand-père de Charles... Et son analyse quelque peu romantique des dangers de la science, pour être prophétique, n'en a pas moins gardé toute sa portée et sa force. Quant au gentil scientifique trouvé chez Crichton, on peut lui opposer le méchant informaticien qui vend de l'ADN de dinosaure dans Jurassic Park. En tout état de cause, on ne saurait trouver dans les dernières décennies un engouement pour la science comparable à celui qui, à l'époque de Jules Verne, d'Edgar Poe ou de H.G. Wells, dynamisait si bien la fiction. Je me permets à ce sujet d'orienter le lecteur curieux vers le "Dictionnaire culturel des sciences" (Regard, 2001) que j'ai eu le bonheur de diriger. On y aborde entre autres la question des mythologies de la science, bien malmenées ici, et dont l'intérêt pour l'enseignement a été trop peu évalué.

 

réforme des lycées

Et si l'on proposait que l'histoire des sciences, et plus généralement des disciplines soit enseignée en terminale S ? On déplacerait peut-être cette querelle mal posée sur cet enseignement.

 

 

Un peu plus d'histoire des sciences...

Ayant lu récemment le classique article de K.Merton sur la structure normative de la société (1942) il me saute aux yeux que votre article souffre d'un manque... d'histoire des sciences !

Vous idéalisez ce qu'a pu être la science dans sa jeunesse. Merton écrit déjà dans les années 1930 qu'un sérieux coup a été porté dans le grand public à la confiance en la science (et nous sommes avant Hiroshima !). La science revient à son point d'origine : justifier socialement de son existence. Elle le fît naguère (alors qu'elle s'appelait encore philosophie naturelle) en arguant la glorification de Dieu et l'utilité économique. L'autonomisation du champ scientifique a été lente, partielle, et toujours soumise à révision conjoncturelle.

Ceci dit, avec un peu de brutalité, je vous rejoint parfaitement sur le fond : il faut faire sauter la division des deux cultures, entre littéraires et scientifiques. Et l'histoire des sciences peut y contribuer. J'adhère encore plus (mais qui ne le ferait pas ?) à l'idée que apprendre les sciences ce n'est pas ânonner sans fin des résultats, mais acquérir des modes de raisonnements, "une formule de physique doit se redémontrer à partir des prémisses qui constituent le bagage commun". Bravo pour votre travail en faveur d'un autre enseignement des sciences !