Toutes les explications ne sont pas scientifiques

Un de ces soirs, j'étais avec une amie qui me racontait une histoire d'arbre. Elle me dit que quand on coupe les branches ça fait je-ne-sais-plus-quoi aux racines et que du coup ça améliore le sol. J'avoue que je ne comprenais pas tout. Pour elle, c'était un exemple de sciences, pour ma part, je n'en étais pas convaincue. Enfin, peut-être, ou peut-être pas. Avec ses explications, je n'étais pas capable de juger.

Elle a été très surprise : "si ça c'est pas des sciences, c'est quoi alors les sciences?".

Sur le coup j'ai pas compris. Après quelques jours, je crois que je comprends un peu mieux : à l'école les sciences ce sont des descriptions (on met des noms sur des choses) ou des explications (on nous explique comment ça marche). Et pour réussir à l'école, il faut croire ce que le prof de sciences raconte, même si ça ne semble pas toujours très logique ou très intuitif.

Une activité de sciences au collège

À ce compte là, cette histoire d'arbre, c'est autant des sciences que ce qu'on apprend en classe de physique!

Bah c'est quoi la différence alors? La différence réside dans la justification de ce que l'on raconte. En sciences il faut une cohérence interne (que ça soit logique), une cohérence externe (que ça soit cohérent avec les expériences) et qu'il y ait un consensus parmi les experts. Quand je suis élève je ne vois pas tout ce processus, l'administration a choisi des savoirs pour moi et je dois la croire sur parole. C'est surement plus pratique pour apprendre la théorie de l'atome, mais peut-être que comme le propose Osborne, on pourrait plus souvent insister sur la justification des savoirs que l'on enseigne en les comparant, par exemple, à des théories alternatives.

Arrêt sur images et L214

Ce midi j'ai regardé l'émission d'arrêt sur images sur les images d'abattoir tournées par L214. Comme souvent, j'ai été impressionnée par la qualité de cette émission qui alors qu'il n'y avait comme invité que des représentant de L214 a réussi à présenter plusieurs points de vue tout en laissant réellement s'exprimer les invités.
En vrac, à chaud, quelques réflexions qui me font dire qu'on pourrait vraiment utiliser cette émission à l'école en sciences :

• Ce qui se passe dans la plupart des abattages de France, c'est moche, très moche. Dans certains (les?) élevages industriels, c'est moche aussi. 
• Il y a eu une super discussion sur ce que c'est qu'une preuve vidéo. Pour qu'un témoignage vidéo soit une preuve, il faut que sur le rush de la vidéo on voit des indications du lieu et de la date (coupure de journal du jour par exemple). Je trouve que cette discussion est très intéressante et pourrait avoir lieu en classe de sciences.
• J'ai bien aimé le passage sur enthoven qui les critique de manière un peu stupide, ça pourrait faire un bon point de départ d'une analyse de documents sur l'esprit critique (là c'est mon côté prof qui ressort)
• J'ai beaucoup aimé la discussion de la fin sur le combat que servent ces images. En fait, ça a fait écho pour moi à l'argumentation selon le schéma : claim, evidence, reasoning. 
• Ici, ce qui est clair, ce sont les "evidences", les preuves. Les images tournées dans les abattoirs et dans les élevages sont les preuves. 
• La "claim", c'est la thèse, l'opinion qui est défendue et qui doit être démontrée (ou renforcée) et ici, il y en a deux, qui ne sont pas toujours assez clairement énoncées  : (1) les animaux souffrent dans ces abattoirs, il faut améliorer les pratiques, (2) de quel droit mangeons nous et exploitons nous des animaux. Il y a ici deux combats qui sont portés en même temps. J'ai compris en regardant ces vidéos pourquoi je ne soutenais pas totalement le propos. Je soutiens le premier combat, mais pas le deuxième. 
• Le reasoning : pour moi là c'est pas clair. Je crois justement que dans les images montrées par L214 on va directement de la preuve au réquisitoire sans passer par la case plaidoirie - raisonnement. 
•  Toujours sur ce point d'argumentation, j'ai beaucoup aimé la comparaison des images qu'ils diffusent avec 
• un montage avec une musique angoissante, puis calme étouça faite par un 'ami monteur'
• un clip avec une actrice super calme qui accompagne les images
• les images d'autres associations qui font des mises en scène un peu trash où ils se font marquer au fer rouge
  Je trouve que la comparaison des ces images est ultra intéressante pour comprendre la communication sur les sujets controversés. Dans un cas on a juste les "preuves", dans d'autres 
J'ai trouvé ça super intéressant pour comparer l'usage qui est fait des preuves d'une part et la plus ou moins grande visibilité de l'opinion défendue et du raisonnement.

Au final je trouve que cette émission constitue un super support de formation à l'esprit critique et à l'analyse des images. Merci arrêts sur image!

Une formation scientifique pour le monde du cheval

L'an dernier, j'ai participé à la mise en place d'une formation scientifique pour les professionnels et les amateurs du monde du cheval. L'idée est de réunir des enseignants-chercheurs qui travaillent sur le cheval (éthologie, médecine vétérinaire, agronomie, ... ) et des équitants qui n'ont habituellement pas accès à de l'information scientifique hors vulgarisation.
 
Il s'agit d'une formation sur 7 modules d'une semaine répartis sur une année civile. Le positionnement de cette formation est un peu différent de ce qui se fait d'habitude dans le monde du cheval : l'idée est de découvrir les résultats de la recherche, mais aussi de développer un esprit critique en comprenant comment fonctionne la recherche.

Voilà la présentation de cette formation telle qu'elle circule sur FB :

Comment améliorer les conditions de vie des chevaux que j'ai en charge ?
Quelles sont les dernières avancées scientifiques sur le bien-être du cheval (hébergement, alimentation, éducation, équipement, santé) ?

Comment faire le tri parmi la multitude d'informations qui circulent ?

Professionnel du cheval, cavalier de loisir, amateur ou éleveur, nous sommes tous concernés par ces questions! C'est pour vous permettre d'enrichir vos connaissances et d'exercer votre esprit critique que la formation  « Éthologie appliquée au cheval – des sciences à la pratique » a été mise en place à la Cense. L'équipe pédagogique est constituée d'intervenants d'horizons différents (chercheurs en éthologie, vétérinaires, soigneurs animaliers, ingénieurs agronomes...) et Hélène Roche, spécialiste de la vulgarisation en éthologie équine, vous accompagne dans vos apprentissages durant les 7 modules. De nombreux travaux pratiques vous permettront d'appliquer vos connaissances et de pratiquer des démarches scientifiques.

Plus d'informations sur le site du haras de la Cense www.lacense.com et sur la  page Facebook de la formation

J'interviens ponctuellement dans la formation scientifique avec ma casquette de chercheuse (thèse en physique, actuellement recherche en sciences de l'éducation) sur la partie "connaître les méthodes scientifiques / développer son esprit critique". J'y défends entre autre l'idée que les connaissances empiriques ont toute leur place dans le monde du cheval, mais que c'est malhonnête de vendre des choses comme étant scientifiquement prouvées quand ce n'est pas le cas. Petit à petit je souhaite que cette formation soit un laboratoire de développement de l'esprit critique et une brique dans le développement de recherches participatives.

Je cherche aussi à ce que cette formation ne soit pas un lieu d'échanges descendant où des chercheurs tout puissant diffusent la bonne parole à des stagiaires définis par leur manque de connaissances. Mais ça, c'est plus difficile du fait des nombreux intervenants...

Un MOOC sur la mécanique avec des TP à faire chez soi

Les MOOC sont à la mode. J'ai longtemps pensé que ça n'apporterait pas grand chose de plus que de simples cours filmés, ce programme, qui inclue des travaux pratiques à faire chez soi, et une évaluation par les pairs est une bonne occasion de réfléchir sur ce que peuvent apporter ces MOOCs!

Plus de renseignements ? https://www.coursera.org/course/phys1

Modelling

Faire de la physique, c'est modéliser, isn't it?

Vulgarisation : faire de la science ou voir de la science?

Expérience d'électrostatique au palais de la découverte

Aujourd'hui je découvre une autre thématique du master que je suis : relation sciences et société. 

Le cours de cette après-midi porte sur l'histoire de la vulgarisation. Une réflexion un peu hérissante sur l'articulation entre le chercheur et le profane. 

• À l'ordre zéro, niveau cabinet de curiosités, on propose au profane de s'émerveiller devant la science, comme il le ferait devant un match de foot.
• À l'ordre un, niveau science et vie junior, on propose au profane de comprendre des faits scientifiques, comme l'analyse du match après le match sur canal +.
• À l'ordre 2, niveau science populaire, on propose au profane de faire de la science, comme il jouerait au foot en club, le soir, après le travail. 

Je ne porterai pas de jugement sur les différentes mise en œuvre de la vulgarisation, d'autant qu'il insiste sur la visée politique de cet exercice, mais je trouve la réflexion particulièrement intéressante.

Le modèle ou la modélisation?

Expérience classique pour étudier les lois de la réfraction

En sciences, on élabore des modèles qui permettent de prédire des choses dans le réel à partir d'une théorie plus générale. Ces modèles sont performants pour expliquer certains faits, mais ils ont des limites, des  domaines d'applications... 

À travers les travaux expérimentaux et les activités que l'on propose aux étudiants, il faut se demander si on les amène à apprendre des modèles ou apprendre à modéliser?

L'exemple en photo est réfléchi de manière à ne poser aucun problème de modélisation, tout a été bien choisi en amont, l'étudiant n'a plus qu'à apprendre à utiliser les lois dans le cadre de ce modèle.

Réunion avec les collègues de L1

Hier avait lieu une réunion sur la refondation du L1 à la fac, en lien avec la réforme des lycées. 2 thèmes ont été abordés : 

1. Ou comment rendre les cours et TD plus interactif
2. Les TP par projet

Moi, je devais introduire le deuxième thème. 

Bon, alors une réunion de prof de fac, c'est quand même très cliché... Et là, c'est le gratin des enseignants-chercheur qui s'impliquent en enseignement... D'ailleurs, y'avait pas un professeur des universités, uniquement des maîtres de conf.

En gros, dès que quelque chose est présenté, ou c'est classé comme nul, ou alors c'est évidemment ce que l'on fait déjà... mouais. 

Je pense que la personne qui a introduit le premier point aurait du mettre les références des études scientifiques, ça aurait été plus convaincant pour des maitres de conférence en physique. De meme il aurait du présenter des exemples à la fac. 

Pour ma part, j'ai l'impression que ce que j'ai présenté, sans ambition, a plu et n'a pas trop clivé. Les gens ne se sont pas trop senti remis frontalement en cause, et du coup j'ai l'impression que ça a des chances de prendre! Ils ont beaucoup aimé la présentation de l'échelle de Schab-Herrin que j'avais empruntée à une présentation de JY Carriou qui caractérise le degré de démarche scientifique d'un TP.

Les didacticiens se battent encore pour décrire ce qu'est une activité de recherche, pour mettre des critères, mais je pense que le point n'était pas là... 

L'idée que j'ai défendue est que c'est une histoire continue d'un curseur que l'on pourrait déplacer à différents moments du TP. Par exemple, on peut avoir des moments guidés et des moments où l'étudiant doit prendre plus d'initiatives.

Par contre ce matin, je ne suis plus totalement d'accord, je pense que le point le plus important pour avoir de la vraie démarche expérimentale, c'est que l'énoncé ne soit pas prescriptif. Par exemple, si c'est juste laisser du temps aux étudiants pour qu'à la fin ils doivent tous avoir le même protocole, ben je pense qu'on est encore loin du principe même de la démarche de projet...

Qu'est ce qu'une théorie scientifique?

je vous propose de regarder cette courte vidéo qui est plutôt bien faite! 

http://www.universcience.tv/video-scientifique-ou-pas--3233.html

C'est quoi le but des TPs?

Goniomètre avec prisme

 Oui, parce que quand j’encadre une séance de TP, je me demande parfois où l’on va, qu’avait dans la tête celui qui a rédigé l’énoncé du TP, quelle est la place de ce TP dans le curriculum de telle ou telle formation… J’ai récemment posé cette question au responsable de l’UE dans laquelle j’interviens, sa réponse fut assez déroutante :

 

Les objectifs visés des TPs : être solide sur les bases via la pratique expérimentale en particulier donc.  Autrement dit, ceux qui sont à l’aise avec le formalisme sont invités à adopter résolument une démarche expérimentale. Inversement, ceux qui ne sont pas à l’aise avec le formalisme, sont invités à comprendre les lois étudiées à partir d’une démarche expérimentale, tant la pratique expérimentale sera essentielle pour la compréhension de leurs futurs élèves !

Si on lit les programmes et la mode actuelle, on doit faire pratiquer la démarche expérimentale aux élèves. Dans les BO, la signification de la démarche expérimentale est claire, dans la réponse ci-dessus, ça me semble être très proche de la simple manipulation. Bref, ça veut dire qu’on doit toujours les faire se comporter en apprenti-chercheurs qui observent des phénomènes, se questionnent, proposent des hypothèses, mettent en œuvre un protocole pour vérifier leurs hypothèses, confrontent les résultats à leurs hypothèses, concluent ou en proposent de nouvelles. Bon, on aura compris, il ne faut surtout pas que l’étudiant ait un énoncé clé en main parce que c’est mal, d’autant plus qu’en général, c’est ce dont ils sont demandeurs, nos étudiants fainéants qui n’ont rien compris alors que nous si.

Donc on fait quoi ? Et bien on propose à nos étudiants un énoncé très succinct, voir complètement vide, avec une liste du matos, une liste de proposition d’expérience et une bibliographie et on se dit : bah voilà, hip hop c’est fait, ils n’auront pas d’autre choix que de pratiquer une démarche expérimentale. Je pense qu’on est là dans un simulacre de situation adidactique (en rapport avec les théories de type constructivistes à la Brousseau dans laquelle l’élève en se confrontant au milieu va développer des connaissances (déjà ça c’est pas gagné), mais en plus va poursuivre une démarche d’investigation).

Et qu’est-ce qu’il se passe en pratique pendant la séance ? Et bien nos étudiants sont bien sages, ils vont chercher la biblio qu’on a donnée, qui est remplie de protocoles ultra détaillés (prendre une résistance de 52 W, brancher en série un condensateur…) sans justification du choix des composants qu’ils vont suivre à la lettre, en cherchant de manière très artificielle à faire un calcul d’erreur à la fin, car on leur a dit que sans ça en physique, point de salut !

Bref, on prépare nos élèves pour le concours du CAPES, dans ce cadre leur apprendre à chercher dans des livres les monstrations qu’ils peuvent faire dans le cadre des montages qu’ils auront à présenter à l’oral peut se justifier. Dans cette optique, ils choisissent quelques manips qu’ils bachotent, et en ça ils préparent l’épreuve de montage du CAPES de physique-chimie.

Mais ce faisant on ne forme pas vraiment nos futurs enseignants. En particulier, prenons l’exemple du TP sur les lentilles et la formation des images. On va leur demander de mesurer des distances focales, des grandissements lors de montage à une ou 2 lentilles. Sur leur compte-rendu, on trouvera la copie du protocole du Duffait, leurs mesures, leurs barres d’erreurs dont ils ne comprennent pas le sens ni la raison d’être. 

Alors on fait quoi ? À court terme en ce qui me concerne, pas grand-chose, car je ne veux pas froisser le reste de l’équipe enseignante. Du coup je vais profiter de cette année pour réfléchir petit à petit à comment concevoir 4 séquences de TP (2 en M1, et 2 en M2) pour amener nos étudiants à préparer le concours du CAPES et à devenir des bons physiciens et des bons enseignants. Je proposerais ça au compte-gouttes au reste de l’équipe et on verra si on peut en tirer quelque chose.

L’exemple de l’ENS Lyon : Tout n’est pas bon à l’ENS, ça c’est le moins qu’on puisse dire. Cependant je dois reconnaître la qualité de la démarche de l’UE de physique expérimentale en L3, que je trouve innovante. Cette UE est découpée en plusieurs cycles :

1. TPs d’introduction : il s’agit de TP à protocoles détaillés dont le but est la découverte et la prise en main du matériel disponible à l’ENS ainsi que la remobilisation des connaissances déjà vu en L1 et L2. 
2.  Mini-projets : il s’agit de TPs portant sur l’étude d’un phénomène physique sur 3 séances de 4h que les étudiants ont vu, ou pas, en cours. L’énoncé est assez succinct, quelques idées de manipulations, cependant en général, il n’est pas évident de trouver un protocole tout fait qui soit réalisable au labo. On demande ensuite aux élèves de présenter leurs résultats comme ils le feraient à l’issue d’un stage. Il faut noter que les enseignants n’attendent absolument pas une réponse type à chacun des TPs, plusieurs mesures sont faisables, ce sont les étudiants qui choisissent, et du moment que c’est bien fait tout est recevable. C’est peut être cette partie-là qui est encore discutable pédagogiquement, car la ligne des énoncés n’est pas très claire et les différents mini-projets sont très inégaux. 
3.  Les projets qui se déroulent sur 6 séances de 4h. Les élèves choisissent eux-mêmes le phénomène qu’ils souhaitent étudier (en général un travail de recherche déjà publié, une article d’AJP…), ils ont à leur disposition tout le matériel disponible en enseignement au département de physique, ils proposent leurs protocoles… L’évaluation se fait avec un rapport écrit et une soutenance orale.

Au master enseignement, il ne s'agit pas de former des chercheurs, cependant je pense qu'il faut repenser toute l'organisation des 4 modules de physique expérimentale. ... Post à venir sur le sujet!