La méthode inductive ou pédagogie inductive Méthode pédagogique applicable à l’enseignement des sciences Principe d’analogie entre l’apprenant et le savant Formulé en premier lieu par Bruner dans son ouvrage « le processus de l’éducation ». « Ce que fait un savant dans son laboratoire est du même ordre que ce que fait n’importe qui d’autre quand il est engagé dans de semblables activités ».

La méthode inductive ou pédagogie inductive Observation rigoureuse et systématique de phénomènes naturels Méthode de pensée et procédé logique rigoureux Loi générale et abstraite

Science et inductivisme Sens ou non sens épistémologique ? Encyclopédiste du 18ème et Newton « Les théories scientifiques sont vraies car elles sont tirées de l’expérience » Diderot Opposition « philosophie rationnelle » à « philosophie expérimentale » Selon les encyclopédistes du 18ème siècle, l’expérience permet de garantir l’objectivité et se dégager de l’influence millénaire de la philosophie (d’Aristote) et de la religion. Ils considèrent alors que la philosophie dite « rationnelle et déductive » est erronée et prétentieuse alors que la philosophie expérimentale est modeste, plus laborieuse mais sûre.

Science et inductivisme Sens ou non sens épistémologique ? Galilée et Newton « Tout ce qui n’est pas déduit des phénomènes doit être appelé hypothèse et les hypothèses qu’elles soient métaphysiques ou physiques, se rapportant aux qualités occultes ou mécaniques, n’ont pas de place en philosophie expérimentale…» « En cette philosophie, les propositions sont déduites des phénomènes et rendues générales par induction »

Science et inductivisme Sens ou non sens épistémologique ? Encyclopédistes Collecte des faits et observations. Induction des lois ou de théories par généralisation. Retour à l’expérience par la déduction (prédiction de cas particuliers) qui confirme ou infirme la loi.

Observation et expérience D’Alembert « Observation stérile si simple dimension sensorielle » « L’expérience est une investigation active fondée sur la position préalable de problème et sur la formulation d’hypothèses théoriques » Mais chez les encyclopédistes, les avis évoluent sensiblement. C’est le cas de D’Alembert qui mentionne la notion d’hypothèse préalable à toute expérience (nous sommes alors dans une démarche d’investigation et non dans une démarche proprement inductive). Ceci montre que la démarche expérimentale peut être appréhendée de façon inductive ou non. Démarche expérimentale et démarche inductive ne sont évidemment pas synonymes.

Claude Bernard : méthode expérimentale (1) « introduction à l’étude de la médecine expérimentale » L’idée a priori ou mieux l’hypothèse est le stimulus de l’expérience. C’est l’idée qui constitue le point de départ de tout raisonnement scientifique. Hypothèse – idée Expérience Confirmation - infirmation Claude Bernard dans sont traité de médecine expérimentale confirme (dans un premier temps) l’orientation de D’Alembert en direction de la nécessaire hypothèse à la base de toute expérience (opposée à la démarche proprement inductive).

Claude Bernard : méthode expérimentale (2) « introduction à l’étude de la médecine expérimentale » Commence par la constatation d’un fait Conception d’une idée « à propos de ce fait » Expérience pour tester cette idée Quelques chapitres plus loin, Claude Bernard dit le contraire (probablement sous la pression de la théorie ambiante inductiviste).

Claude Bernard : méthode expérimentale (3) « La fonction glycogénique du foie » Observation : présence de sucre dans le sang de chiens nourris exclusivement de viande. Idée : l’animal produit lui-même du sucre. Schéma inductiviste mais… L’observation est intéressante car en opposition avec la théorie de l’époque (seules les plantes produisent du sucre). Elle s’appuie donc sur une théorie qu’elle contredit.

Les opposants à l’inductivisme Francis Bacon « On imagine une hypothèse avant l’expérience puis on met l’hypothèse à l’épreuve afin de la vérifier ou de l’infirmer ». Gaston Bachelard « La démarche scientifique ne part pas de faits mais de problèmes ». Karl Popper Le réfutationnisme pose le problème de la validation et de la généralisation des inférences. Gaston Bachelard : «  Toute connaissance est une réponse à une question ». Karl Popper pose le problème de la validation des inférences et de leur généralisation. Il cite l’exemple suivant : « peu importe le nombre de cygnes blancs observés, cela ne justifie pas la conclusion que tous les cygnes sont blancs. Notre connaissance procède par conjectures et réfutations ou méthode des essais-erreurs ».

Loi générale et abstraite Expérience Observation – faits Résultats Démarche hypothético déductive Démarche d’investigation Démarche inductive hypothèse Loi générale et abstraite Problématique Ce commentaire est nécessaire à la compréhension de la diapositive. Il existe deux grands types de démarches : la première (démarche inductive) qui part des faits ou de l’expérience pour arriver à une loi générale. La seconde qui pose tout d’abord une problématique, pour ensuite formuler des hypothèse qui seront vérifiées ou non. Dans la démarche d’investigation et la démarche hypothético déductive, le point de départ est la problématique qui permet d’élaborer des hypothèses. Celles-ci sont mises à l’épreuve de l’expérience qui permet d’obtenir des résultats qui confirmeront ou non l’hypothèse de départ. Dans la démarche hypothético déductive (avec des élèves), les résultats peuvent être parfois fournis directement par l’enseignant sans passer par l’expérimentation. Dans la démarche d’investigation, comme son nom l’indique, le recours à l’expérience est implicite. On peut émettre l’idée que la démarche d’investigation est un cas particulier de la démarche hypothético déductive. La démarche hypothético déductive (comme ne le montre pas le diaporama) permet, voire recommande l’expérimentation.

Méthode inductive Biochimie Glucose Fructose Saccharose Lactose Structure Liqueur de Fehling Loi : si « fonction réductrice libre , action sur LF » Vérification avec amidon, ribose La mise en œuvre d’une véritable démarche inductive (où les élèves doivent formuler une loi générale à partir de l’observation et de l’expérience) est finalement assez peu utilisée en biochimie dans les séries STL (ex BGB).

Méthode inductive Microbiologie Observation de différentes cellules : algue, paramécie, levure Schéma d’interprétation Hypothèse : taille respectable et cellule nucléée Notion de cellule eucaryote Le commentaire précédent vaut également pour la microbiologie.

Méthode inductive Quelques lieux communs Opposition à : Cours « classe entière » Pédagogie abstraite Perçue comme ou assimilée à : Pédagogie active Pédagogie concrète Démarche expérimentale Adaptée aux élèves en difficulté Cours « classe entière » ou « magistral » : cette opposition n’a aucun sens, une méthode inductive peut être effectuée « classe entière » (même si l’observation proprement dite n’est pas aisée). Pédagogie abstraite / concrète : concret au départ en méthode inductive ensuite il est n écessaire de théoriser. Démarche expérimentale = démarche inductive ; affirmation fausse comme cela a été démontré précédemment. Démarche inductive mieux adaptée aux élèves en difficulté : cela est en partie vrai car elle demande du temps. Ce qui contribue à impulser un rythme plus lent dans l’acquisition des notions.