par Yves Lacroix[1]

 

Dans un monde où leurs retombées technologiques sont omniprésentes, les sciences apparaissent souvent comme difficiles, ardues, et réservées à quelques initiés. Les difficultés d’apprentissage que rencontrent les élèves de lycée les amènent à négliger ces disciplines à la dimension formatrice indéniable, et les obligent souvent à renoncer à des professions dont la nation a besoin, dans les domaines de l’industrie, de la recherche, et peut-être à terme, dans l’enseignement. Mathématiques, Physique et Chimie, Sciences de la vie et de la terre : l’inquiétude monte, et des rapports alarmants[2] tentent de cerner les éléments d’une désaffection massive des jeunes français pour ces disciplines.

Je me bornerai ici à quelques réflexions sur la situation de la physique que j’ai enseignée jusqu’en juin dernier, dans toutes les classes de collège et de lycée, et en particulier pendant trente-cinq ans en Terminale scientifique, C et D, puis S. Les programmes ont bien entendu beaucoup changé au cours de ces trente-cinq années. Ils ont changé parce que la mission du lycée a changé : longtemps chargé de former la future élite de la nation, il a dû évoluer pour accroître le niveau culturel du plus grand nombre. On s’est mis à nous demander de séduire et de former, et d’amener quatre-vingts pour cent d’une classe d’âge au baccalauréat. De plus, on a voulu réduire les effets d’une prétendue sélection par les mathématiques y compris dans les séries scientifiques. Cette démocratisation à plusieurs niveaux a entraîné une sorte de nivellement par le bas que les programmes ont tenté de corriger.

Changer le programme va bien sûr permettre de lever les difficultés ! Les inspecteurs pédagogiques régionaux (IPR) en font la promotion, dans l’enthousiasme parfois : « Vous allez enfin pouvoir faire de la bonne physique : vous irez en classe (en première S) avec Auto Moto et l’Auto Journal sous le sous le bras. » ! Ce programme et ses commentaires fixent un cadre rigide qui laisse peu de place à l’enseignant pour s’appuyer sur son rapport à la discipline, pour être responsable du savoir qu’il transmet. L’IPR peut se faire menaçant : « Je sanctionnerais un maître qui ne commencerait pas le cours de chimie (en classe de Seconde) par les deux chapitres sur la chimie des sols et des jardins ». Trois ou quatre années plus tard, quand une agitation lycéenne automnale conduit le ministère à alléger les programmes, ses certitudes se sont émoussées : « Passez rapidement sur ces deux chapitres. Ne leur consacrez pas plus d’une séance de travaux pratiques.»

            Il semble aussi qu’on cherche à éliminer ce que les élèves ont de plus en plus de mal à faire : raisonner, argumenter, démontrer. Pendant l’entretien avec l’IPR, après une inspection en Terminale S, celui-ci me dit : « Vous avez mis quarante-cinq minutes pour faire cette démonstration. Ah ! Il y a quelques années, en Terminale C, nous la faisions en vingt minutes, et tout le monde avait compris… Vous leur démontrez que la trajectoire d’un projectile est plane. Venez plutôt en classe avec un ballon et n’hésitez pas à faire des lancers pendant une dizaine de minutes. Il y en a bien un plus malin que les autres qui remarquera que la trajectoire est plane… Vous voyez bien : ils ont du mal à démontrer. Dans le nouveau programme, on leur demandera d’enregistrer la trajectoire, et un traitement informatique donnera la nature du mouvement. »

 

Il y a maintenant quelques années, on a pensé aider les élèves en renforçant l’enseignement expérimental : deux heures de travaux pratiques hebdomadaires au lieu d’une heure trente, et une évaluation des compétences expérimentales au baccalauréat comptant pour quatre points sur vingt. L’évaluation de certaines manipulations à réaliser est parfois rampante : le candidat peut avoir une note convenable en n’ayant rien compris au phénomène qu’il étudie. Il reste dans le « faire », et qu’évalue-t-on ? Des compétences techniques ou des compétences scientifiques ?

On exige de plus en plus d’EXAO (Expériences Assistées par Ordinateur). Les jeunes sont souvent familiers de l’ordinateur. Mais là-encore, que forme-t-on ? Qu’évalue-t-on ? Ne cède-t-on pas à la passion évaluatrice sans trop se demander ce que l’on évalue ? « La physique est un système conceptuel logique dont les fondements ne peuvent être obtenus par distillation de l’expérience sensible selon une méthode inductive »[3], nous-dit Einstein, Ceux qui ont introduit cette réforme savent-ils que la place de l’expérience a changé ? La valorisation de l’enseignement expérimental et son évaluation en sciences physiques et en sciences de la vie et de la terre n’ont rien changé à l’intérêt ni au niveau des élèves. Et pourtant il va être étendu aux mathématiques.

Il est manifeste que les réformes successives des séries scientifiques et de leurs programmes n’ont pas réussi à séduire une proportion significative de nos lycéens. Les différentes notions continuent à être présentées hors du temps et coupées du monde des idées. Pourtant on passionne la quasi-totalité des élèves quand les replace dans leur histoire, quand le savoir à transmettre est pris dans un récit.

Les programmes sont élaborés par des fonctionnaires qui, souvent, n’ont pas vu un élève en situation depuis longtemps. Trop vastes, ils s’adressent à un jeune rêvé, sans prendre en compte ce qui est au cœur de ses difficultés : son rapport au langage. Il a du mal avec les sciences par qu’il a du mal avec le langage. Nous le constatons chaque jour dans les copies qui nous sont données à corriger : là où nous attendons une réponse courte et précise à une question précise, nous obtenons une réponse-fleuve : L’élève tourne autour de la réponse attendue, faute d’employer le mot qui convient, le mot juste. Sa pensée s’en trouve alourdie, inefficace et le disqualifie pour faire des sciences. Quand en physique un élève de seconde ne réussit pas à faire face aux exigences nouvelles du lycée et devra renoncer à une série scientifique, son professeur de français signale généralement qu’il a des difficultés d’expression.

Le langage joue un rôle de premier plan quand il s’agit de transmettre. On peut remarquer que deux physiciens éminents, distingués par le prix Nobel, recouraient au récit dans leur enseignement. Ainsi Richard Feynman, connu pour ses critiques du système éducatif américain, a gardé la réputation d’un pédagogue talentueux. The Feynman’s lectures on physics, les fameuses transcriptions de ses cours, ont alimenté de jeunes scientifiques dans le monde entier. Ses étudiants l’appelaient great explainer[4] : « grand explicateur ». Il racontait la science et cherchait à l’expliquer le plus clairement et le plus simplement possible. Il remarquait : « Le physicien utilise les mots courants avec un sens particulier. »[5]. Pierre-Gilles de Gennes était lui aussi un grand didacticien. Aux dires de ses étudiants de l’École Nationale Supérieure de Physique et Chimie de Paris, lui aussi racontait la physique[6]. Anouk Barberousse montre, en s’appuyant sur une étude fine de ses écrits qu’il « [utilisait] les ressources du langage pour être limpide »[7].

La pédagogie qui découle des programmes et de leurs commentaires ne permet pas une telle approche, qui pourtant s’est montrée féconde. Le professeur doit être un bon petit soldat des programmes, plutôt qu’un passeur de sa discipline.

 

On oublie souvent la place cruciale qu’occupe le langage dans la science elle-même, dans la physique en particulier. Dans les années 1657-1658, quand la science moderne allait naître dans les balbutiements de la physique, avec Galilée (mort en 1642, quand naissait Newton), Pascal s’intéresse aux démonstrations géométriques dont il dit que ce sont des démonstrations « méthodiques et parfaites » : « Cette véritable méthode, qui formerait les démonstrations dans la plus haute excellence, s’il était possible d’y arriver, consisterait en deux choses principales : l’une, de n’employer aucun terme dont on n’eût auparavant expliqué nettement le sens ; l’autre, de n’avancer jamais aucune proposition qu’on ne démontrât par des vérités déjà connues ; c’est-à-dire, en un mot, à définir tous les termes et à prouver toutes les propositions. […] On ne reconnaît en géométrie que les seules définitions que les logiciens appellent définitions de nom, c'est-à-dire que les seules impositions de noms aux choses qu’on a clairement désignées en termes parfaitement connus ; et je ne parle que de celles-là seulement. Leur utilité et leur usage est d’éclaircir et d’abréger le discours en exprimant, par le seul nom qu’on impose, ce qui ne pourrait se dire qu’en plusieurs termes »[8]

La méthode qu’il décrit là, qui permet d’argumenter, de démontrer avec rigueur et précision est celle qu’on doit être capable de mettre en œuvre quand on veut réussir dans les disciplines scientifiques. Elle fait appel à des qualités intellectuelles qui définissent l’esprit scientifique. On voit bien qu’elle repose sur un usage fin, un usage maîtrisé du langage que n’à pas la grande majorité de nos jeunes : ils ont du mal à apprendre des définitions, à dégager les mots qu’ils emploient de leur subjectivité ; ils ne peuvent qu’avoir du mal à observer, à modéliser, à abstraire et à démonter.

Il faut également citer Albert Einstein dont on connaît peu la réflexion approfondie sur cette question : « Au stade initial, chaque mot de la langue peut être mis en rapport avec des faits. À un stade de développement supérieur, ce rapport immédiat disparaît, de sorte qu’au moins une partie des mots ne semblent en relation avec un fait que lorsque ces mots sont mis en relation avec d’autres mots […] Ce ne sont plus alors des mots qui sont mis en rapport avec des faits, mais plutôt des groupes de mots qui sont mis en rapport avec des groupes de faits. Cette émancipation de la langue par rapport à l’arrière-plan des faits permet d’atteindre la plus grande cohérence interne et une plus grande autonomie. Ce développement supérieur de la langue qui va de pair avec une utilisation plus importante de ce que l’on appelle les concepts abstraits est ce qui en fait un instrument de pensée au sens propre du mot.»[9]

Richard Feynman enfin, explique que les formules mathématiques qu’utilise le physicien n’ont aucun sens en elles-mêmes, que ce sont de pures structures. Le physicien qui lui, s’intéresse au réel, doit les traduire, et c’est le langage qui permet cette traduction : « […] en physique, vous devez comprendre le lien entre les mots et le monde réel. Ce que vous avez obtenu, vous devez à la fin le traduire en [français], en réel, en appareils de cuivre et de verre avec lesquels vous allez faire les expériences. »[10]

 

Penser, démonter, élaborer les savoirs scientifiques, les transmettre : toutes ces démarches reposent sur le langage. Philippe Lacadée souligne que l’adolescence est marquée par un rapport particulier au langage, qui va jusqu’à ce qu’il appelle une crise : « L’adolescence est avant tout un signifiant de l’Autre qui, depuis la fin du dix-neuvième siècle, sert à désigner ce moment particulier de la vie relevant d’un temps logique propre à chacun. Nous pouvons remarquer de plus en plus, surtout en ce début de vingt-et-unième siècle, qu’il correspond à une façon nouvelle de parler et de dire les choses, remettant en valeur ce bel énoncé de Rimbaud : « Trouver une langue ». Notre thèse est de prendre ce moment, dit de crise de l’adolescence, pour y faire valoir que son enjeu le plus fondamental se situe dans le rapport du sujet à la langue articulée, celle dite du sens commun. C’est ce que je propose d’appeler « une crise du langage »[11]

Pourquoi ne pas faire l’hypothèse que cette « crise du langage », est la source première des difficultés que rencontrent les jeunes dans l’étude des sciences ? À mon sens, ceux qui élaborent les programmes induisent une pédagogie qui porte une lourde responsabilité dans la désaffection des jeunes pour les études scientifiques. Il me semble qu’il serait urgent qu’ils mettent cette question du langage au cœur de leur réflexion.

 

               
        


                 
                            Blaise Pascal                                                                                              Albert Einstein













                             Richard Feynman                                                                                        Pierre-Gilles de Gennes