La démarche expérimentale, fondement de l'attitude scientifique.

[Jacques]

On  attire notre attention sur les travaux de Jacqueline Brenasin.
On peut récupérer le document à l'adresse :
http://www.courville.org/mediawiki/index.php/Brenasin

Le point de départ est la désaffection des étudiants par rapport aux Sciences et la recherche de solutions à ce problème sans doute crucial pour notre société, tant au niveau de la formation de ses futures élites scientifiques et techniques qu'au niveau des simples citoyens à qui l'on demande ce qu'ils pensent des OGM.

L'auteure s'intéresse particulièrement au rôle de l'expérience.
L'intérêt de son travail réside dans le fait qu'elle dépasse largement le problème de départ en posant assez clairement les questions :
- qu'est ce qu'une loi ? Est-elle démontrable ? Est-elle vérifiable ?
- à quoi servent les expériences ? les mesures ?
et en apportant des réponses assez claires !

Elle montre bien que l'idéal ce sont les Olympiades de Physique (sans parler de celles-ci particulièrement) : des élèves motivés sur une question, avec un (ou des) professeurs ne connaissant par forcément la réponse. C'est vraiment la bonne façon de s'initier, et même de faire de la Science !
Mais elle n'a pas de baguette magique pour que tous les élèves et professeurs atteignent un tel niveau d'implication !
Il resterait encore à convaincre les pouvoirs publics pour avoir l'investissement en moyens nécessaires mais sûrement productifs. Le paradoxe étant que des dispositifs tels que les Olympiades fonctionnent actuellement en grande partie sur le bénévolat et pour un petit nombre.

En tout cas on ne peux qu'encourager la lecture de ce "livre" qui aide à réfléchir aux fondements de la pensée scientifique et à ce qu'on peut tenter pour la transmettre.

Résumé par elle-même :

I) Enseignement de la physique. Site général :
http://www.courville.org/mediawiki/index.php/Brenasin
J. Brenasin propose des moyens pour surmonter les obstacles auxquels se heurte l’enseignement de la physique. Malgré leur diversité, tous les ouvrages présentés sur le site ont le même objectif. Ils se complètent donc en formant un ensemble cohérent.
II) La démarche expérimentale
Toutes les démarches expérimentales qui créent des connaissances ont des caractéristiques communes et universelles qu’il est possible d’exhiber. Le modèle élaboré par J. Brenasin fonctionne, puisqu’il permet d’apporter des solutions aux problèmes que pose l’enseignement de la physique.
Quels sont les objectifs d’une science expérimentale et quelles en sont les caractéristiques ? Comment fonctionne-t-elle ? Comment l’enseigner ?
Des réponses sont données : les concepts et les lois ont le statut d’outils au service de la pensée. C’est pourquoi les grandeurs physiques sont définies par leurs caractéristiques et leur fonction. De plus, le monde matériel « n’obéit » pas aux lois dont la nature est hypothétique, mais les lois le décrivent et prévoient son évolution. Les lois ne sont pas vérifiables mais elles sont validées dans des champ d’application limité etc.
La difficulté de l’enseignement réside dans le fait que la connaissance change insidieusement de nature et de statut entre le moment où elle est crée et celui où elle est enseignée.
III): Les annexes de la démarche expérimentale
Plus technique que la démarche expérimentale, J. Brenasin y illustre et y justifie les points exposés de façon synthétique dans l’ouvrage.
Comment énoncer et utiliser les lois de la mécanique ? Comment rédiger un problème que les élèves puissent résoudre? Et a contrario pourquoi certains problèmes sont-ils impossibles à résoudre de façon autonome ? Comment tenir compte des ordres de grandeur pour modéliser une situation matérielle ? Comment parvient-on à décrire l’évolution d’une situation de façon fiable malgré les imprécisions des mesures ? etc.
IV) Les lois de Newton
Reformulation des lois de Newton en application du modèle de la démarche expérimentale de J. Brenasin.
Reprise d’une partie des annexes. Pourquoi préconiser de nouvelles formulations des lois de Newton ? Aussi étrange que cela puisse paraître, il est quasiment impossible de les appliquer telles qu’elles sont traditionnellement enseignées, ce qui est « démontré » dans les annexes.
V) Problèmes de mécanique et de thermodynamique Tome 1 et tome 2
J. Brenasin présente deux manuels d’exercices fondamentaux en détaillant la façon de rédiger des textes et d’argumenter les solutions.
Les textes des problèmes permettent de voir comment éviter de poser des exercices formels essentiellement centrés sur les solutions algébriques. Comment donner un sens physique aux problèmes ? En leur attribuant un objectif, en exerçant le travail de modélisation que constitue la réduction du monde matériel, ce qui implique de tenir compte des objets, des ordres de grandeur etc. L’argumentation des solutions fait appel aux descriptions de la situation matérielle, au statut des grandeurs physiques etc.
VI) Les documents de recherche :
Que mesure-t-on ?
Descriptions et résultats d’expériences que J. Brenasin a effectuées sur la signification de la mesure et qui constituent les fondements pratiques de sa théorie. Méthode utilisée et analyses. Á l’origine ce travail visait à démontrer que les mesures n’étant pas fiables à 100%, il est impossible de vérifier une loi, comme il est trop souvent et faussement prétendu en travaux pratiques. Les lois, qui ne sont pas démontrables, sont posées et validées par un ensemble de moyens décrits dans un paragraphe du modèle de la démarche expérimentale.
Pratiquer une démarche expérimentale
L’expérience décrite par J. Brenasin est un dispositif de recherche et n’a pas pour vocation d’être reproduite en classe. Son objectif est d’établir les conditions qui permettent aux élèves de concevoir comment fonctionnent les sciences physiques ; le rôle des questions pertinentes, celui des hypothèses de travail, comment progressent les problématiques etc. Il s’agit de déterminer les conditions de la faisabilité d’un enseignement expérimental qui obéisse aux caractéristiques de la démarche du chercheur.

Adresse du livre à lire : http://www.courville.org/mediawiki/images/8/80/La_demarche_experimentale.pdf
Les documents annexés : http://www.courville.org/mediawiki/images/3/3a/Annexes_de_la_demarche_experimentale.pdf