Les TPEc : travaux personnels encadrés critiques et démarche d’investigation en classe de première

Source : shutterstock
Source : shutterstock

Nous sommes nombreux·ses, pour les plus jeunes d’entre nous, à avoir enduré l’épreuve des TPE (Travaux Personnels Encadrés) en classe de première générale. Beaucoup y traînent des pieds, certain·e·s s’investissent énormément mais dans tous les cas on ne retrouve souvent que des lieux communs, des sujets un peu “classiques” qui amènent souvent les élèves à recopier ou reformuler des TPE des années précédentes trouvés sur le Web. Sachant que cet enseignement est le lieu d’une grande liberté pour les élèves, cela faisait un certain temps que je pensais y insuffler de la pensée critique dans le but de développer la démarche scientifique de manière concrète et atteignable. Voici quelques propositions pour quiconque aura envie de s’amuser un peu en TPE.

Le contexte

Les TPE constituent une épreuve du baccalauréat lors de laquelle les élèves doivent réaliser une démarche de groupe afin de répondre ou tenter de répondre à une problématique de leur cru. L’évaluation se fait suivant trois composantes : le suivi par les enseignant·e·s qui encadrent le TPE pendant la moitié de l’année, la production du groupe et l’oral (sorte de soutenance de la production). Les TPE sont présents pour les séries L, ES et S en première et constituent une épreuve anticipée du bac. Les élèves doivent trouver un thème d’étude et poser une problématique à laquelle ils devront tenter de répondre par une recherche documentaire, par des expérimentations, par des rencontres de professionnel·les, visites et autres questionnaires. La production peut prendre la forme d’un dossier, d’un site Web, d’une vidéo, d’un magazine, d’une exposition… bref, tout est permis ! Leur sujet doit normalement tomber dans un des six thèmes nationaux proposés par le Ministère (au passage, on pourra se délecter critiquement de ce nouveau thème sorti cette année, commun aux trois séries et totalement dans l’ère Macron 1). Ces thèmes étant très larges, on peut donc avoir une certaine liberté d’action. Enfin, les TPE sont encadrés par plusieurs enseignant·e·s de matières différentes et les élèves doivent traiter un sujet faisant intervenir au moins deux matières.

Pourquoi les TPE ?

Pour ma part, étant enseignant de SVT (Sciences de la vie et de la Terre), j’ai suivi des

élèves de 1ère S. Je pense que l’on peut proposer des thèmes de pensée critique dans les autres filières (ES et L) même si la démarche et la problématisation sont légèrement différentes. Tout cela part d’un constat souvent partagé entre filières : les élèves trouvent des thèmes d’étude un peu “bateau” et aboutissent à des problématiques n’amenant qu’à un “simple” exposé et non à une démarche de recherche originale. L’intérêt pour les élèves est donc de pouvoir trouver une problématique n’amenant pas une réponse “directe” mais ouvrant vers une réelle recherche personnelle. C’est là où j’y vois un intérêt pour la pensée critique et particulièrement pour la démarche zététique qui est un bon marche-pied pour développer l’enseignement de la démarche expérimentale et la recherche de preuves. En effet, trouver des sujets d’études peu étudiés, stimulants, pris dans  les controverses scientifiques ou les sujets-frontières entre science et croyance… permet aux élèves de mettre en place une réelle démarche d’investigation où ils·elles pourront tester et vérifier des affirmations de type scientifique.

Un cheval de Troie

En théorie, les enseignant·e·s ne sont pas sensés orienter les élèves sur tel ou tel sujet. Mais c’est là que le bât blesse (cf. plus haut) et je me suis mis en tête de leur proposer de travailler sur des thèmes liés au paranormal, aux phénomènes étranges, aux thérapies dites alternatives et croyances sociales. Pour des 1ère S, cela est orienté vers la démarche scientifique mais j’imagine déjà pas mal de thèmes pour les ES et les L (la condition animale, le genre, les conflits d’intérêts, la main invisible du marché, la répartition des pouvoirs dans un établissement scolaire, etc…). J’ai donc décidé de les orienter plus ou moins implicitement sur des sujets de cet ordre.

La démarche

Au final, je n’ai pas produit énormément de matériel pédagogique étant donné que les TPE sont essentiellement du travail personnel des élèves. Les premières séances sont généralement dédiées à l’explication des TPE, la notion de problématique et les bases de la recherche documentaire. J’en ai donc profité pour faire une séance autour de la démarche scientifique et de la problématique pour influer des notions de zététique.

Nous étions en charge, avec mes trois collègues, de deux classes de 1ère S. L’équipe était constituée d’un enseignant de physique-chimie, d’un enseignant de mathématiques, et de deux enseignant·e·s de SVT. Nous avons procédé à une première séance lors de laquelle nous avons présenté les TPE et avons laissé les élèves parcourir les thèmes nationaux et commencer à trouver un thème d’étude. Dès la deuxième séance, nous avons scindé le groupe (environ 60 élèves) en trois sous-groupes qui allaient tourner sur trois ateliers pendant trois heures. Pendant qu’un groupe était en recherche libre, l’autre était avec la documentaliste pour une formation à la recherche documentaire et le dernier groupe était avec moi pour une présentation zététique / démarche scientifique / problématique.

La présentation

La présentation se développe selon trois grands axes :

  • Une partie plutôt basée sur de l’épistémologie, et j’y développe la notion d’affirmation de type scientifique pour enchaîner sur le distinguo acte de foi vs. remport d’adhésion permettant d’amener au statut du témoignage et enfin à l’explication alternative (et donc le rasoir d’occam)
  • Une partie permettant de présenter les thèmes liés à la zététique en parcourant des choses comme l’archéo-fiction, la cryptozoologie, les pouvoirs du corps et les médecines dites alternatives. Je finis par la perception des probabilités pour arriver à l’idée que le “bizarre est probable”
  • Une dernière partie qui devrait prendre 30 minutes et qui s’intéresse à la démarche scientifique avec la notion de reproductibilité, le témoin, la taille et la représentativité de l’échantillon, l’aveugle et le double aveugle en finissant sur l’effet paillasson pour bien leur faire comprendre qu’ils·elles doivent travailler sur un sujet précis possédant une seule assertion dans le langage commun.

L’objectif de tout cela est de leur faire insuffler l’idée de trouver un sujet intriguant sur lequel ils·elles exercent leur curiosité et se fassent plaisir notamment à trouver des protocoles originaux.

J’insiste sur le fait qu’un “bon” TPE doit comporter des expérimentations mais pour ne pas leur faire trop peur, je leur dis aussi qu’un TPE avec une recherche documentaire solide qui croise des informations ou basé sur des analyses de données (épidémiologie par exemple) est tout aussi satisfaisant.

Je leur ai ensuite mis sur le réseau du lycée un document avec une multitude de thèmes issus des sujets traités par les étudiant·e·s de l’enseignement zététique de Richard Monvoisin sur plusieurs années ainsi que certains sujets proposés par Guillemette Reviron ou même cette magnifique page wikipédia sur les médecines non conventionnelles que m’a proposé Nelly Darbois.

Le matériel utilisé

Pour un peu plus de détail, voici le déroulé de la présentation avec les quelques vidéos que j’ai pu utiliser. La présentation est téléchargeable sous licence CC-by-SA :

Au format diaporama LibreOffice

Au format PDF

Je l’ai laissée telle quelle, mais il faut enlever des parties (voir plus bas, les erreurs commises).

Je questionne les élèves sur ce que leur renvoie le terme “science” pour proposer les quatre définitions du mot “science” et insister sur le fait que je ne parlerai que de la démarche scientifique.

Je présente quelques types d’informations/affirmations en donnant des exemples pour chaque pour ensuite arriver sur la particularité des affirmations de type scientifique. Je demande ensuite ce qui distingue une affirmation scientifique des autres types d’affirmation. J’ai pu remarquer que les élèves avaient de grandes facilités pour dire que l’affirmation scientifique est “testable”. Je donne ensuite quelques exemples d’affirmations de type scientifique (une pub de médium, des recettes de cuisine, du soin par magnétisme).

Cela nous amène à la notion du statut du témoignage et à la maxime de Hume. Cela permet de leur faire comprendre qu’un témoignage récolté n’est pas une preuve dans leur TPE mais aussi qu’ils·elles peuvent se baser sur un témoignage extraordinaire pour commencer à rechercher des preuves solides à ce témoignage.

Crédits : Cyrille Barrette
Crédits : Cyrille Barrette

On arrive tout doucement au rasoir d’Occam : face à un témoignage et une explication coûteuse à un phénomène, il est de logique d’épuiser d’abord les hypothèses alternatives moins coûteuses. Je présente une situation bizarre (un caribou pendu sur les fils d’un poteau électrique 2) pour leur faire sortir des hypothèses puis leur donne la réponse 3.

Je leur montre cette vidéo qui est sensée démontrer par l’humour cette notion du rasoir d’Occam mais au vu du peu de réactions de la part des élèves, je pense qu’il faut peut-être en trouver une autre. Richard Monvoisin me suggère d’utiliser la vidéo de Jeanne d’Arc présente sur cet article relatif au rasoir d’Occam. Un très bon épisode de Kaamellot existe également mais nous avons du le supprimer, voir l’article en question.

 

Je leur présente ensuite le cas des combustions humaines dites “spontanées” 4 pour leur donner une idée de recherche d’explications scientifiques et cognitivement peu coûteuses.

Vient ensuite la présentation de divers thèmes de zététique (cryptozoologie, thérapies alternatives, archéo-fiction, pouvoirs du corps…).

Je fais un petit laïus sur le perceptions des probabilités à partir de la séquence suivante que j’ai montée à partir de différentes vidéos sur le Web. Cela me permet d’insister sur le tri des données (cette vidéo est un peu longue et on peut passer un peu plus rapidement à certains moments).

Télécharger

Cela permet de faire le lien avec les faits “extraordinaires”. Je commence avec cette vidéo mythique de la tourterelle explosant en plein vol suite à un lancer de Randy Johnson, le 24 mars 2001.

 

Télécharger

Les “miracles” de Lourdes permettent d’aborder la question de l’extraordinarité : des guérisons extraordinaires se produisent-elles à Lourdes, et si oui, se réalisent-elles à un taux supérieur à tout autre endroit, aux hôpitaux publics par exemple ? 5 Cela permet de montrer que le “bizarre est probable” et de leur faire prendre du recul sur les chiffres qu’ils·elles peuvent trouver, de les mettre en perspective d’une situation.

À partir de là, je développe les outils de la démarche expérimentale en commençant par la simple reproductibilité en me basant sur cette vidéo de catalepsie de spectacle par Franck Syx (je n’ai pas le temps de la reproduire mais je leur dis qu’on pourra essayer après la séance si ça leur dit) :

Télécharger

Je ne développe pas les autres (témoin, aveugle et double aveugle, taille et représentativité de l’échantillon) car l’idée reste la même : leur présenter des protocoles inventées et méthodologiquement problématiques pour qu’ils·elles puissent lever le problème et comprendre comment on peut “objectiver” des données récoltées.

Je finis enfin par présenter l’effet paillasson car c’est un vrai problème dans la rédaction des problématiques en TPE : les élèves doivent restreindre leur recherche et ont tendance à placer des mots trop vagues ou ayant des définitions diverses et variées (les termes “énergie”, “mémoire”, “cerveau” ou “préserver l’environnement” en sont des exemples classiques). J’ai utilisé les cartes de thérapeutes d’un festival récent sur Grenoble, FestiZen, qui regorge d’effets paillasson et d’effets puits.

Les erreurs commises

J’ai vu un peu gros pour le format 1h et sur les deux premiers groupes je n’ai pas eu le temps de traiter correctement la dernière partie, pourtant essentielle. J’ai donc réduit pour le dernier groupe et c’était vraiment mieux. Je n’ai donc pas traité la définition de “science”, l’épistémologie “critique” (matérialisme méthodologique, scepticisme, rationalité) ni acte de foi vs. remport d’adhésion. L’ensemble reste un peu chargé mais cela rentre en une heure

La suite…

Pour la suite des TPE, c’est surtout de l’improvisation. Nous, les enseignant·e·s, devons être présent·e·s pour répondre aux questions des élèves et leur éviter de partir sur des fausses pistes ou sur des sujets trop complexes en terme de notions pour leur niveau. Il faut faire en sorte que le sujet soit assez fécond (possibilité de tester, de reproduire, de vérifier, de trouver de l’information…) mais assez restreint pour pouvoir travailler sur un paramètre bien identifié.

En cette fin de TPE, il est temps de dresser un bilan. C’est un peu triste au final car sur les 20 groupes constitués, seulement 5 ont travaillé sur un sujet critique :

  • Le triangle des Bermudes (sujet “classique”)
  • Les personnes se disant électrosensibles sont-elles capables de détecter la présence de Wifi en expérimentation contrôlée ? Malheureusement, le groupe s’est retrouvé face à la difficulté sociale : il n’a pas pu trouver une seule personne se disant électrosensible voulant bien se prêter au jeu de l’expérimentation.
  • Le scénario catastrophe du film “Le Jour d’après ” dans lequel le Gulf Stream subit un dérèglement est-il scientifiquement plausible ?
  • La spiruline : petite déception, les élèves n’ont pas vraiment pris l’angle critique, étant déjà convaincues par les bienfaits de cette algue à la mode. C’est dommage, c’était un sujet fécond avec multiples problématiques possibles
  • Les magnétiseurs : groupe très stimulant ! Réalisation d’un protocole expérimental réalisé en collaboration avec un magnétiseur venu au lycée pour réaliser l’expérience. Juste pour ce groupe, je suis content d’avoir mis de l’énergie (c’est le cas de le dire) dans ce travail de TPE.

Notes:

  1. On peut légitimement se questionner sur les pistes explorées dans ce thème : innovation, développement du sens de l’engagement et de l’initiative, création de mini-entreprises, évolution de carrière et reconversion professionnelle, etc… Ces thèmes envahissent déjà l’espace médiatique et la manière dont ils sont présentés ne dirigent guère vers une démarche critique. De plus, ces thèmes pourraient très bien être spécifiques d’une série technologique (secteur tertiaire) mais les TPE sont une épreuve des séries générales. À la limite, on peut trouver un certain intérêt pour les 1ères ES mais ce thème est transversal aux trois séries ce qui interroge sur le but exploré ici par le ministère. Enfin, le rôle des TPE est de développer une démarche personnelle autour d’une problématique pour tenter de la résoudre. Or, les activités proposées dans ce thème sont essentiellement descriptive et applicatives. La place réservée au questionnement, au croisement des informations et à la prise de hauteur reste donc très faible.
  2. L’image nous a été fournie par Cyrille Barrette. Elle provient de Pogo Mine Road près de Fairbanks en Alaska (2004). Merci à lui !
  3. Lorsqu’un câble électrique rompt et tombe au sol, les technicien·e·s du réseau viennent réparer le câble puis doivent aller le tendre à nouveau avec une machine prévue à cet effet. Le câble devait courir sur le sol lorsque le caribou, broutant par là, à été attrapé dans ses bois par le câble remis en tension quelques kilomètres plus loin probablement. La situation est originale mais elle est moins coûteuse que d’autres : 6 mètres de neige qui fondent et le caribou qui reste coincé, les extra-terrestres, un essai de saut à la perche par le caribou, etc…
  4. Si l’on en croit l’hypothèse en cours actuellement, celle de Gee, elles ne sont pas spontanées au sens thermodynamique du terme
  5. Ici je fais référence aux études comme celles de Brendan O’Regan and Caryle Hirshberg, Spontaneous remission: the spectrum of self-repair, “Institute of Noetic Sciences”, 1993. Elles évaluent le taux de guérisons spontanées et non expliquées dans les hôpitaux et donc de pouvoir comparer et montrer que le taux de guérisons “miraculeuses” à Lourdes n’est pas plus élevé que celui-ci, voire moindre.