Les leçons oubliées de l‘histoire des sciences

2016-09-19T15:20:45Z

Que peut-on apprendre en étudiant la vie d'Isaac Newton ? Alessandro Grussu, CC BY-SA

Ces derniers temps, de nombreux débats ont fait émerger le besoin d'intégrer les sciences sociales dans l'apprentissage des sciences dites « dures » (sciences, technologie, ingénierie et mathématiques) afin d'encourager les scientifiques à développer leur créativité, leur empathie, et leur compréhension de la nature humaine.

Malheureusement, sur le terrain, toutes ces discussions n'ont rien changé.

En tant que chercheur et enseignant en ingénierie biomédicale, j'ai l'impression que cet état de fait dessert nos étudiants. J'ai échoué – tous comme les autres enseignants en sciences dures – à rattacher les étudiants à l'histoire de la science à travers l'histoire des scientifiques.

Nous sommes debout sur les épaules des géants qui nous ont précédé, et pourtant, les étudiants en savent très peu à leur sujet.

Pourtant, les preuves ne manquent pas : les étudiants montrent plus d'intérêt pour les sciences et pour les études scientifiques quand ils sont plongés dans des récits historiques.

La recherche montre également que ces récits permettent aux étudiants en sciences de mieux comprendre ce qu'ils apprennent, et de mieux appliquer leurs connaissances dans la pratique.

La part manquante de l'enseignement scientifique

Dans l'une de mes classes en ingénierie, j'explique comment les fluides (comme l'air et le sang) circulent dans le corps humain, et j'en profite pour évoquer les découvertes de grands scientifiques : les travaux fondateurs de Joseph Fourier, Daniel Bernoulli et Isaac Newton ont transformé nos vies et considérablement amélioré notre qualité de vie.

Au-delà de la fameuse histoire de la pomme qui a mené Newton à la loi de l'attraction universelle, j'ai découvert que mes étudiants ne savaient presque rien des autres apports de ce grand scientifique. Et même si la plupart d'entre eux connaissent bien la transformation de Fourier (une opération de mathématiques fondamentales qui sert de socle au génie électrique moderne), ils ne savent rien de Fourier lui-même.

Les étudiants connaissent-ils la vie de Newton ? CEA+, CC BY

Or, la recherche montre que le contexte et l'histoire des découvertes joue un rôle très important dans la capacité à associer la théorie scientifique à la pratique.

Malgré toutes les études qui s'accordent sur l'importance des approches narratives et historiques en sciences, les présentations PowerPoint impersonnelles continuent à faire la loi dans les salles de classe : des présentations qui manquent cruellement de mise en perspective et de récits détaillés.

Pourquoi c'est important

En tant qu'éducateurs, nous subissons d'importantes pressions pour intégrer un maximum de technique dans notre enseignement. Alors pourquoi devrions-nous inclure l'histoire dans nos plans de cours ?

En premier lieu, l'histoire nous plonge dans le processus de la découverte scientifique. La recherche prouve que les références historiques peuvent aider les étudiants à clarifier certaines erreurs de compréhension sur des sujets aussi variés que le mouvement des planètes ou l'évolution.

Explorer l'histoire des sciences à travers les siècles permet aussi aux étudiants de comprendre que la recherche et les découvertes sont des processus continus. Ils voient ainsi que les lois et les équations qu'ils utilisent pour résoudre des problèmes sont parfois le fruit de processus longs et difficiles.

Autrement dit, les conclusions auxquelles ils aboutissent sont la résultante du travail acharné de leurs prédécesseurs, des hommes et des femmes qui vivaient des vies tout aussi complexes et tout aussi réelles que les nôtres.

Ensuite, la connaissance de l'histoire apprend aux étudiants l'importance de l'échec en sciences. Elle met aussi en lumière la persévérance de certains scientifiques, contre vents et marées.

Une enquête récente indique qu'une meilleure connaissance des combats et des échecs des scientifiques à travers l'histoire motive fortement les étudiants. Les étudiants qui rencontrent des difficultés personnelles, ou ceux que d'anciens professeurs ou mentors ont découragés retrouvent la motivation quand ils découvrent que les plus grands scientifiques ont parfois lutté contre l'adversité pour imposer leurs vues.

L'histoire comme source d'inspiration

L'histoire des scientifiques d'antan permet également de se rappeler que l'histoire est aussi question d'opportunités, car toutes les grandes découvertes n'ont pas été faites par des personnes socialement avantagées. Pour les étudiants en sciences qui rencontrent des difficultés financières ou ceux qui se heurtent à des discriminations en raison de leur couleur de peau ou de leur genre, c'est une source d'inspiration précieuse.

Par ailleurs, l'approche multidisciplinaire des sciences est inséparable du processus de découverte et d'innovation.

Les étudiants doivent se rendre compte que cette approche n'est pas née au XXI^e siècle. Les outils multidisciplinaires sont utilisés depuis des centaines d'années. Johannes Gutenberg, par exemple, a combiné la presse à frapper la monnaie – pour sa souplesse – et le pressoir à raisin – pour sa résistance – afin de créer sa presse typographique.

Une presse typographique Wikimédia

Enfin, il est indispensable de former des ingénieurs dotés d'une conscience sociale et d'un solide sens de l'éthique.

Après leurs études, les étudiants ingénieurs peuvent être amenés à développer des technologies médicales pour des pays en développement, ou encore à travailler sur des cellules souches ou sur le génie génétique : des disciplines dans lesquelles l'éthique joue un rôle incontournable.

Pour enseigner l'éthique, les études de cas et l'histoire peuvent être d'un grand secours. Par le biais de l'histoire, on voit comment le contexte dans lequel évoluaient les scientifiques a déterminé leur vie et leurs découvertes. Les leçons de l'histoire peuvent aussi donner des pistes pour faire des choix éthiques en rapport avec la technologie ou l'ingénierie.

Histoire, héritage et vision holistique de l'apprentissage

Le but du jeu n'est en aucun cas de compromettre la rigueur scientifique ou de se focaliser exclusivement sur l'histoire et les personnalités scientifiques, mais de rendre les connaissances scientifiques plus accessibles à travers la narration et la connexion à un héritage commun.

En aidant les étudiants à comprendre qu'ils sont les maillons d'une vaste chaîne d'apprentissage, d'échecs et de succès, nous les aiderons à gagner en assiduité, en inspiration et en motivation.

Muhammad H. Zaman ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son poste universitaire.

Innovation Pédagogique et transition

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