La contribution des sciences physiques à la culture générale

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La contribution des sciences physiques à la culture générale
written by Paul Langevin
1931
  • La Contribution de l'enseignement des sciences physiques à la culture générale
  • Conférence faite le 11 juin 1931 et reproduite dans le Bulletin de la Société Française de Pédagogie, n° 41, septembre 1931.

L'orientation à donner à l'enseignement des sciences physiques résulte nécessairement de la conception que nous devons nous faire de cette culture générale, et des « humanités », c'est-à-dire de la formation de l'homme en général, de sa préparation à la vie sous toutes ses formes. Cette définition peut être présentée sous des aspects différents, mais dont le sens reste le même. On peut dire, sous une première forme, que la culture générale, c'est tout ce qui, indépendamment de la spécialisation professionnelle, prépare l'enfant au contact avec la réalité : réalité matérielle des choses, réalité morale et psychologique des hommes. On peut dire aussi crue la culture générale, c'est ce qui permet à l'individu de sentir pleinement sa solidarité avec les autres hommes, dans l'espace et dans le temps, avec ceux de sa génération comme avec les générations qui l'ont précédé et celles qui le suivront. Etre cultivé, c'est donc avoir reçu et développer constamment une initiation aux différentes formes d'activité humaine indépendamment de celles qui correspondent à la profession, de manière à pouvoir entrer largement en contact, en communion avec les autres hommes. L'enseignement des sciences physiques sous son double aspect, expérimental d'abord et théorique ensuite, intervient directement dans l'initiation de l'élève à des formes variées d'activité, tant intellectuelles que manuelles ; mais j'insisterai particulièrement sur le fait qu'il doit surtout contribuer à lui donner le sens de l'évolution humaine, à lui faire comprendre et aimer le grand effort collectif d'adaptation que représente notre science. Il est indispensable que tout homme puisse s'intéresser à tout ce qui se passe dans ce domaine, à ce qui se crée, à ce qui évolue autour de lui, comme explication et comme application. Il faut qu'il puisse participer ainsi au développement intellectuel et matériel de l'humanité tout entière, le suivre tout au moins, sinon y contribuer. Pour atteindre ce but, il est essentiel de donner un sens dynamique à la culture : l'enseignement ne peut donner, en réalité, qu'un commencement de culture qui met l'individu à même de désirer et de goûter celle-ci. Il doit par lui-même et pendant toute sa vie maintenir le contact préparé par l'école, et pouvoir trouver le temps nécessaire. Si nous revenons maintenant à notre première définition de la culture générale, nous devons reconnaître immédiatement que les sciences qui représentent l'initiation aux phénomènes de la nature, doivent jouer un rôle de premier rang en ce qui concerne le contact avec les choses. Mais il convient d'insister encore sur ceci : que le développement de la science, conçu comme un fait humain collectif est, à tous les points de vue, un facteur essentiel du rapprochement entre les hommes, matériellement, intellectuellement et moralement, puisqu'il établit entre eux une solidarité de plus en plus étroite. La science représente véritablement le trésor commun à toute l'humanité, idées essentielles à tous et moyens d'action utilisables partout. Son étude représente donc, au moins autant que les études littéraires, une préparation efficace au contact avec les hommes : c'est là une vérité qui me paraît hors de discussion.

Si on examine ce qui a été fait jusqu'à présent pour initier l'enfant et l'adolescent à cette activité, à cette pénétration de la réalité extérieure par l'esprit, qui est proprement l'oeuvre scientifique, on est obligé de constater que l'enseignement scientifique, tel qu'il a été donné jusqu'ici n'a pas réalisé une culture véritable, qu'il s'est presque uniquement borné à une information, à une acquisition utilitaire de connaissances. Cette limitation méconnaît le véritable caractère des sciences physiques qui visent essentiellement à une compréhension de plus en plus parfaite de la réalité. L'activité du physicien (en désignant sous ce nom celui qui cherche à adapter son esprit au monde matériel) se développe en trois étapes : l'observation des faits, l'élaboration des lois permet-• tant la prévision des phénomènes, enfin la compréhension et l'explication. Il est indispensable au physicien de prendre contact avec la réalité concrète, tout d'abord par l'observation immédiate des faits, puis sous la forme plus active de l'expérience où il se donne la peine d'interroger la nature ; notons que cette attitude interrogative, qui a donné naissance à la méthode expérimentale, est d'introduction récente, puisqu'elle ne remonte guère qu'à la Renaissance. L'observation et l'expérience conduisent le physicien à constater des enchaînements réguliers entre les faits, à concevoir la notion de causalité, de liaison nécessaire entre des causes et des effets. Par la méthode expérimentale, suivant les règles si magistralement analysées par Claude Bernard, il devient possible de dégager du chaos de nos connaissances des séries causales dont on cherche à énoncer l'existence sous forme de lois : c'est le début, qualitatif d'abord, de la seconde étape. A ce stade, il devient nécessaire d'introduire la mesure quantitative, qui permettra d'exprimer sous forme précise, mathématique, les rapports existant entre les faits observés et les conséquences qui en découlent. La connaissance de ces rapports permet alors la prévision des phénomènes et le développement des applications de la science. C'est en grande partie le remarquable succès pratique, tout récent encore, de cette possibilité de prévision, qui a conduit à limiter exagérément la valeur des sciences et les services rendus par elles, à leur aspect utilitaire, en laissant trop souvent prédominer, dans la recherche et l'enseignement, le souci des applications pratiques. Mais l'oeuvre du savant ne s'arrête pas là : la troisième étape du travail du physicien consiste en un effort de compréhension et de synthèse. Cette étape est peut-être la plus essentielle : la Science nous donne seulement par surcroît la possibilité de dominer les forces naturelles par les moyens de la technique : mais son but suprême est d'ordre moral et humain : c'est la représentation, du monde par l'esprit. Tel était déjà le rôle que les premiers philosophes grecs, Démocrite et Épicure, assignaient à la science. IL ne pouvaient songer déjà aux applications scientifiques qui, en fait, se sont développées seulement depuis un ou deux siècles. Ce qu'ils se proposaient, c'était de rassurer les hommes, de les délivrer de la crainte des dieux et de la mort, en leur montrant que le monde est sou-mis à des lois, et non à des divinités plus ou moins bienveillantes et capricieuses. La con-naissance de ces lois doit, avant tout, créer la paix de l'âme, et par surcroît permettre de prévoir les événements afin de diriger en con-séquence nos actions. Tel est aujourd'hui encore, le but essentiel de la Science : adapter notre raison au monde extérieur, établir une véritable communion entre l'esprit et la réalité, nous constituer progressivement une représentation adéquate et sereine de ce qui nous entoure. Il est d'ailleurs important pour ce qui va suivre, d'insister sur le fait que notre science n'est encore qu'à ses débuts, et que nous devons nous en. tenir à une attitude très modeste devant la fragilité des hypothèses par lesquelles les hommes ont successivement cru enserrer la réalité.

Ce développement progressif de l'oeuvre scientifique en ses trois étapes, il paraît indispensable de le respecter, de le reproduire dans l'initiation donnée à l'école, en l'adaptant à chaque instant au développement intellectuel des élèves qui se poursuit .conformément à la grande loi biologique, suivant un rythme parallèle à celui de l'évolution de l'espèce. Les facultés d'observation, d'expérimentation précise et de représentation abstraite apparaissent et se développent successivement dans le cerveau de l'enfant. En respectant cet ordre, en éclairant le pédagogique par l'historique, on résoudra pour le mieux le problème de l'initiation scientifique tel qu'il a été posé, en termes excellents, par M. Le Chatelier dans la formule suivante : comment, à chaque âge, faut-il orienter les études scientifiques pour qu'elles acquièrent leur maximum de valeur éducative? De très bonne heure, l'enfant manifeste une très grande curiosité que l'on doit satisfaire et encourager. On trouve, à ce point de vue, de grandes ressources du côté des sciences naturelles. Notre enseignement secondaire s'efforce de donner satisfaction à ce point de vue, quoique le temps consacré aux sciences naturelles soit encore bien insuffisant. De six à douze ans, conformément à son goût naturel, l'enfant doit surtout apprendre à voir et à observer, en même temps que par l'étude des langues et du dessin, par les travaux manuels et l'éducation physique, il apprendra à s'exprimer et à agir. En ce qui concerne les sciences physiques, les « leçons de choses » instituées dans l'enseignement primaire constituent une véritable initiation qui a donné des résultats remarquables. Malheureusement, l'école primaire qui abandonne l'enfant a onze ou douze ans, à un moment où son développement intellectuel ne fait que commencer, se borne nécessairement au premier stade, celui de l'observation, de la constatation pure et simple. Quant à l'enseignement secondaire, il ne prévoit, dans son premier cycle actuel aucun enseignement de la physique : il laisse ainsi perdre une grande partie du bénéfice de l'initiation antérieure par les leçons de choses, ainsi que toutes les possibilités d'un premier enseignement concret des sciences physiques et mathématiques. Cette lacune est bout à fait déplorable : c'est, en effet, dans la période de douze à quinze ans que devrait se placer la seconde étape de l'initiation, celle qui correspond à l'acquisition de la notion de loi, de série causale, établissant des liaisons nécessaires entre les faits, dont la connaissance nous permet d'agir sur les choses et de prévoir les événements. J'ai pu constater personnellement qu'un semblable enseignement fondé le plus largement possible sur des travaux pratiques, réussit admirablement avec des enfants de cet âge. Enfin, dans la troisième étape, quand l'esprit de l'élève a acquis plus de maturité, on peut commencer à le faire participer à la joie de comprendre en lui donnant le sens de la synthèse abstraite. On doit s'efforcer de donner ici la notion de la vie scientifique, d'un développement progressif des idées. Pour cela il serait indispensable de faire appel à l'histoire de la science, afin de réagir contre l'aspect d'oeuvre figée et morte qui lui est trop sou-vent donné par l'enseignement actuel, exagérément dogmatique, et verbal.

Voilà les services que peut rendre l'enseignement scientifique. On reconnaîtra facilement que, tel qu'il est donné actuellement, il est loin d'atteindre le but que nous lui assignons. Du côté des sciences physiques, en particulier, il se contente trop souvent d'énoncer des résultats, sous une forme dogmatique et utilitaire, sans montrer comment ils furent obtenus et comment il est possible de les dépasser. Cette méthode ne peut guère réussir à insérer l'individu dans la vie collective de l'humanité. ,Une autre critique concerne ce que l'on appelle le principe de l'égalité scientifique. Il nous paraît évident que, d'assez bonne heure, vers douze ou treize ans, c'est-à-dire dès le début de notre seconde étape, lorsque les aptitudes commencent à se dessiner nettement, l'enseignement doit tenir compte de celles-ci, et, tout en conservant partout le même esprit, ne pas se restreindre à une partie commune et ne pas régler, pour chaque discipline, la marche des meilleurs sur celle des moins doués. L'existence de sections, avec des dosages différents des éléments scientifiques, littéraires, artistiques et manuels de la culture est indispensable pour correspondre aux facultés diverses de réflexion, d'expression et d'action des enfants. La lecture des instructions officielles qui accompagnent les programmes de 1925 et de 1931 montre que leurs rédacteurs ont eu des intentions excellentes. Il faut cependant reconnaître que les programmes eux-mêmes et surtout la manière dont ils sont appliqués ne se conforment pas toujours à l'esprit des instructions et que celles-ci ne sont pas non plus toujours en accord avec elles-mêmes. Ainsi on lit dans le Rapport au Président de la République précédant le décret du 8 août 1926 qui supprime l'obligation du grec dans la section classique : « Il est à remarquer que le niveau des études grecques n'a jamais été plus élevé, de l'aveu général, que depuis que, sous le régime de 1902, elles n'ont plus été entravées par les élèves médiocres et n'ont plus été suivies que par ceux qui en avaient le goût et en sentaient le besoin... Par ces moyens, on évitera les graves inconvénients pédagogiques d'un grec imposé pendant deux ans à tous les élèves de la section classique. » Mais si on se reporte aux instructions du 3o avril 1931 relatives aux modifications des horaires et des programmes de l'enseignement secondaire, on découvre les lignes suivantes au sujet des enseignements scientifiques : « Du moment que les enseignements scientifiques sont les mêmes pour tous, il faut bien qu'ils soient réduits à ce qu'ils comportent d'essentiel pour la formation de l'esprit, et dégagés de toutes les connaissances qui ne sont que des connaissances, qui n'ont qu'une importance technique, ou n'intéressent que des spécialistes. Même si l'on ne croit. pas qu'il existe des esprits irréductiblement littéraires et d'autres exclusivement scientifiques, même si l'on admet qu'il n'est pas d'esprit juste et normal qui puisse être tout à fait fermé à l'évidence d'une démonstration mathématique ou à la force probante d'une expérience de physique il reste crue les goûts et les vocations peuvent être différents ; que la solution du même problème, l'observation précise et la fixation dans la mémoire d'un même processus expérimental, l'intelligence d'une même théorie demanderont plus d'efforts et plus de temps à telle famille d'esprits qu'à telle autre. Il faut donc que l'enseignement des sciences soit donné de telle façon que tout élève puisse l'assimiler, même s'il a plus de facilité et ressent plus d'attrait pour les parties littéraires du programme. » Ainsi, la même constatation initiale, à savoir la diversité des aptitudes et des goûts, conduit à des conclusions diamétralement opposées suivant qu'il s'agit du grec ou des sciences: pour le grec, liberté totale, pour les sciences, contrainte absolue. On persiste dans ce préjugé qu'il n'y a qu'une voie possible pour la culture : l'égalité scientifique dans toutes les sections, à laquelle on sacrifie délibérément les aptitudes des élèves, aussi bien de ceux qui sont plus doués pour les lettres que de ceux qui désireraient recevoir un enseignement scientifique plus nourri. Les programmes de 1931 restent, comme ceux de 1923 et 1925, uniquement orientés vers la formation d'une soi-disant « élite » obtenue par le sacrifice des aptitudes particulières. On a ainsi gâché profondément les possibilités de culture que représente l'enseignement des sciences physiques. Et l'on se trouve obligé de reconnaître que les partisans des humanités classiques sont fondés à craindre que l'incorporation d'un enseignement utilitaire aux humanités traditionnelles n'en diminue la valeur éducative. Ce qu'il faudrait, au contraire, c'est dégager l'enseignement des sciences des préoccupations exagérément utilitaires, l'orienter dans un sens plus historique et plus humain, et en faire la base d'une conception moderne de la culture. Je suis profondément convaincu, pour ma part, qu'une semblable réforme est à la fois possible et hautement désirable.

Cette situation actuelle de l'enseignement, des sciences a des causes historiques, ou plus exactement politiques, qu'il est indispensable de mettre en lumière, si l'on veut comprendre l'état actuel des choses et y remédier. Il y eut un moment où les « humanités scientifiques » trouvèrent un commencement de réalisation : elles étaient à la base de l'enseignement donné dans les « Écoles Centrales » créées en 1794 par la Convention et qui furent supprimées en 1802 par le Consulat. Ces humanités scientifiques s'inspiraient d'un programme proposé par Condorcet et Destutt de Tracy : l'idéal de pénétration du monde physique par la raison humaine y avait été parfaitement défini, conformément à l'esprit des philosophes du XVIIIème siècle, inspiré lui-même par le succès, croissant depuis deux siècles, de la méthode expérimentale et de la réflexion précise. La liaison étroite entre cet esprit philosophique et celui de la Révolution eut pour conséquence que les Écoles Centrales n'eurent qu'une existence éphémère : on les a appelées « les. écoles jacobines », associant dans une même réprobation leur enseignement scientifique et les désordres révolutionnaires. Malgré le succès remarquable du nouvel enseignement et sans attendre qu'il ait eu le temps de faire complètement ses preuves, on revint, sous le Consulat, aux études gréco-latines et mathématiques complétées par de vagues notions de sciences physiques et naturelles données seulement dans la classe de Philosophie. Cet état de choses se maintint sous l'Empire, la Restauration, la Monarchie de juillet, sans pouvoir être modifié par la seconde République. Les programmes de 1852 introduisirent la « bifurcation » entre les lettres et les sciences, mais il était formellement spécifié que l'enseignement des sciences serait donné en vue des applications. Rien d'essentiel n'a été changé depuis cette époque. Les crises successives dans lesquelles notre enseignement secondaire se débat depuis quatre-vingts ans n'ont pas d'autre origine ; elles tiennent à ce que nos programmes actuels sont encore imprégnés de cette défiance envers les sciences et de cette conception utilitaire que l'on s'en fait. Notre science, toute jeune encore et en plein essor, a été prématurément déguisée en vieillard et on l'accable sous le poids des services rendus. On dépouille ainsi cet enseignement de la plus grande partie de son intérêt et on renonce à la plupart des bénéfices intellectuels et moraux qu'on en pourrait tirer. Nous ne saurions exagérer la gravité de cette situation qui prive l'enseignement des sciences de son efficacité au point de vue de la culture générale pour laquelle on compte à peu près exclusivement sur l'enseignement des lettres.

Quels remèdes faut-il apporter à cet état de choses? D'abord il conviendrait de commencer beaucoup plus tôt l'enseignement physico-chimique par des travaux pratiques prolongeant les « leçons de choses » de l'école primaire, comme cas particulier de liaison que, au point de vue de l' « École Unique » nous voulons établir entre les deux enseignements primaire et secondaire, celui-ci formant la suite naturelle de celui-là. L'interruption actuelle de l'enseignement expérimental entre douze ans et quinze ans est absurde : c'est en effet à ce moment que l'on peut, en étalant leur acquisition sur de nombreuses années, faire pénétrer et s'organiser dans l'esprit des jeunes gens l'ensemble des notions issues de l'expérience, du contact avec les choses, préparant ainsi les idées abstraites qui conduisent à la notion de loi : par quelle aberration peut-on croire que l'on puisse en trois ans regagner le temps perdu et faire, sans préparation concrète, mûrir dans les cerveaux des notions aussi complexes! Il est vraiment impossible de donner une idée exacte de ce que sont les sciences expérimentales dans le peu de temple dont on dispose. Il faudrait aussi prolonger en seconde et en première d'étude des sciences naturelles, qui doit se poursuivre parallèlement à celle des sciences physiques, et non pas seulement la préparer : certains faits biologiques exigent, en effet, pour être compris, des connaissances précises en physique et en chimie. Nous arrivons enfin à la troisième étape, celle qui doit préparer la participation de l'esprit individuel au mouvement général d'évolution de l'humanité. Notre enseignement actuel est encore trop purement réceptif : on fait trop souvent apprendre et non comprendre. A cette conception statique, il faut substituer une conception dynamique s'appuyant sur l'histoire. Pour faire comprendre les processus d'adaptation de l'esprit, il faut montrer comment, à chaque époque, les représentations théoriques' et les notions à partir desquelles elles sont construites ont été déterminées par l'ensemble des faits expérimentaux connus, et comment le progrès s'accomplit à travers une série de crises provoquées par l'accroissement si rapide que permet la méthode expérimentale air point de vue du nombre et de la précision des faits. Ainsi seulement on peut rendre justice aux théories périmées et les faire servir à la compréhension des mécanismes profonds du mouvement scientifique. Par exemple, on donne une idée très inexacte du développement de la chimie en se bornant à dire qu'avant Lavoisier on expliquait les phénomènes de combustion par la théorie du phlogistique, puisqu'on a reconnu que celte théorie était fausse. Pourquoi ne pas dire qu'à l'époque où cette théorie était admise, c'était une théorie solide, complète, et qui expliquait bien les faits connus ? On risque ainsi de faire croire aux élèves que nos devanciers étaient de pauvres esprits et que seuls nous détenons la vérité définitive. On fait mal comprendre la véritable nature de la science et on nuit à son développement en donnant un caractère trop absolu à la notion de vérité scientifique. La vérité d'une représentation est relative à l'ensemble des faits qu'elle tend' à relier. Un exemple significatif à ce point de vue est celui de la mécanique rationnelle qui, longtemps triomphante, tend de plus en plus à reprendre dans la physique la place, importante sans doute, mais pourtant limitée, qu'elle n'aurait pas dû quitter. La crise actuelle du mécanisme, commencée depuis près d'un siècle et particulièrement aiguë depuis trente ans est extrêmement. instructive au point de vue des lois générales du développement de la science. Elle s'accompagne, comme vous le savez, d'une crise générale de toute la physique, et c'est surtout dans la période de crise qu'il convient de recourir aux leçons de l'histoire. Nous revenons ainsi à la nécessite de conserver à l'enseignement une forme historique : il faut marquer le sens du mouvement et enseigner le respect du passé; car c'est le passé qui prépare et garantit l'avenir. C'est surtout en liaison avec d'enseignement de la philosophie qu'il convient de donner un enseignement historique des sciences, capable d'éclairer beaucoup de points essentiels dans le développement des idées philosophiques. II faut revenir en quelque sorte à la conception d'une philosophie naturelle et humaine en même temps, où s'harmoniseraient les trois attitudes scientifique, historique et philosophique.

  • Source: Pour l'Ere Nouvelle