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De la nature de la causalité évolutive à la nature de la biologie évolutive : types de causalité mobilisés par les élèves en classe de seconde

From the nature of evolutionary causality to the nature of evolutionary biology : types of causation mobilized by pupils in 10th grade
Corinne Fortin and Kjetil Reier-Røberg
p. 125-152

Abstracts

This article is part of a French-Norwegian survey dedicated to "the perception and students knowledge about evolution." We restrict the presentation of the survey and its results only to France and to the part of the questionnaire devoted to the nature of causality mobilized by the students to explain the history of life on Earth. This empirical and exploratory work aims to contribute to a curricular reflection on the nature of causality as a component of the nature of science. We question the difference between the types of causality mobilized by students and those mobilized in evolutionary biology. Given the results of the survey, it appears that students mobilize multi-causal explanations and build mosaics causalities. These results invite not to generalize or categorize causal explanatory schemes of students as a homogenous whole. They also suggest the need to take over the nature of evolutionary causality as a possible input of a teaching about the nature of evolutionary biology.

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Full text

Remerciement à Valérie Fontanieu de Institut français de l’Éducation pour avoir réalisé la mise en ligne du questionnaire et collecté les données statistiques.

Introduction

  • 1 NoS : acronyme de Nature of Science qui désigne, dans le monde anglo-saxon, un champ de recherche r (...)

1Depuis plus de vingt ans de nombreuses études internationales mettent en avant l’intérêt et la nécessité d’introduire dans l’enseignement une réflexion d’ordre épistémologique concernant la Nature de la Science (NoS1) dans la formation scientifique des élèves (Lederman, 1992 ; Mc Comas, 1998 ; Abd-El-Khalick, 2012). Pour circonscrire les caractéristiques de la NoS, Lederman (1992, 2007) a proposé un cadre de référence qu’il décline en plusieurs points : d’une part, la connaissance scientifique est provisoire, empiriquement fondée sur l’observation du monde naturel et guidée par un cadre explicatif théorique, d’autre part, la science en tant que production humaine socialement et culturellement intégrée engage l’imagination et la créativité dans l’invention d’explications scientifiques. Un enseignement incluant la NoS nécessite donc d’articuler à la fois la dimension épistémologique du savoir, en particulier s’agissant de la valeur prédictive et/ou heuristique d’une théorie scientifique et la dimension socio-culturelle du savoir scientifique produit. Le cadre initialement énoncé par Lederman est, aujourd’hui, élargi avec la prise en compte de l’interdisciplinarité dans la construction des savoirs scientifiques (Erduran, 2014), de l’apport de la science comme un système cognitif, épistémique, social et institutionnel (Irzik & Nola, 2011), ainsi que la dimension sociale de la science (Matthews, 2012). En France, les travaux de Maurines et Beaufils (2011) questionnnent aussi la contribution de l’histoire des sciences à l’enseignement scientifique dans une visée épistémologique centrée sur les savoirs scientifiques comme le résultat d’activités humaines, au sein d’une communauté scientifique avec ses pratiques, dans un contexte socio-culturel et une époque donnés.

  • 2 Enquête franco-norvégienne menée dans une visée comparatiste de l’enseignement de l’évolution en co (...)
  • 3 Perception au sens de l’appropriation par les élèves des informations reçues sur l’évolution à l’éc (...)

2Si les travaux de Lederman privilégient l’unité des méthodes et des explications scientifiques, d’autres chercheurs défendent une approche plus disciplinaire, en particulier, pour la biologie de l’évolution en tant que science historique (Rudolph, 2000 ; Dagher & Boujaoude, 2005). Dans le cadre d’une enquête2franco-norvégienne dédiée à « la perception3 et aux connaissances des élèves sur l’évolution », nous nous intéressons, ici, à la nature de la causalité mise en jeu en biologie de l’évolution. Au vu des résultats obtenus, nous interrogeons la signification de l’écart entre la nature des causalités mobilisées par les élèves en classe de seconde et celles mobilisées en biologie de l’évolution.

3Dans un premier temps, nous situons d’un point de vue épistémologique et didactique la question de la nature de la causalité évolutive. Dans un second temps, nous précisons le contenu et les résultats de l’enquête. Enfin, nous discutons de quelques pistes possibles pour une prise en charge curriculaire de la causalité comme une composante de la nature de la biologie de l’évolution.

1. Cadre théorique

1.1. La causalité en biologie : entre causes proximales et ultimes

4La distinction opérée par Mayr (1961) entre causes proximales et causes ultimes conduit à distinguer la biologie fonctionnaliste de la biologie évolutive. Les causes proximales agissent sur le fonctionnement des organismes tandis que les causes ultimes concernent la formation des espèces. Ainsi, la biologie fonctionnaliste repose sur des explications causales à fort pouvoir prédictif en lien avec le déterminisme physiologique ou le probabilisme en génétique, tandis que la biologie évolutive s’appuie sur une explication causale sans pouvoir prédictif puisqu’il s’agit d’expliquer, rétroactivement, la production d’événements singuliers et imprévisibles par l’action de mécanismes biologiques tels que la mutation, la sélection naturelle ou la dérive génétique. Si cette dichotomie en deux schèmes causaux est épistémologiquement fondée, elle n’est pas étanche et n’exclut pas une articulation entre biologie fonctionnelle et évolutive (Mayr, 1982). Mais ces dernières années, à la lumière des recherches menées sur la plasticité phénotypique (Pigliucci, 2001 ; West-Eberhard, 2003), la ligne de partage entre ces deux biologies est revisitée.

5La plasticité phénotypique est très diverse. Les réponses non héréditaires des organismes à l’environnement vont du polyphénisme (par exemple : alternance de formes en lien avec des variations temporelles) en passant par l’écophénotype (par exemple : changement de formes en fonction des milieux) ou bien encore par les normes de réaction suite aux variations du milieu. Traditionnellement, elle est étudiée sous l’angle des causes proximales d’une adaptation au milieu comme une réponse provisoire réversible. Désormais, elle est aussi étudiée sous l’angle des causes ultimes. En effet, il arrive que la sélection naturelle maintienne certains états plastiques ayant une valeur sélective supérieure à celle des individus non plastiques (Agrawal, 2001 ; Piersma & Van Gils, 2011). Si la plasticité phénotypique peut-être sujette à sélection, causes proximales et ultimes se situent à la croisée de l’écologie, du développement et de l’évolution (Moczek et al., 2011 ; Pfenning et al., 2010). Autrement dit, les changements évolutifs peuvent commencer, non pas par des mutations de gènes, mais par des réponses plastiques à des variations de l’environnement suivies, plus tard, par la sélection de l’expression génétique de certains phénotypes plastiques. Selon la formule de West-Eberhard (2003), dans ce cas, les gènes sont « suiveurs » et non pas « leaders » de l’évolution ce qui conduit certains chercheurs à reconsidérer la distinction entre causes proximales et causes ultimes (Laland et al., 2011) et à plaider en faveur d’une intégration de l’histoire évolutive dans la biologie fonctionnelle (Morange, 2003) ou d’une approche ontophylogénétique (Kupiec, 2012) comme une nouvelle exigence d’intelligibilité de la diversité temporelle du vivant.

6Les fonctions et les structures biologiques étant le produit de l’histoire du vivant, les explications causales du fonctionnement des organismes ne sont donc pas indépendantes de celles de la contingence historique, ce qui explique l’absence de lois de l’évolution (Mayr, 1982) malgré la permanence des mécanismes évolutifs. Le principe de contingence introduit par Gould (1991) comme celui de la non-prédictivité d’événements singuliers au cours des temps géologiques ne signifie pas que l’histoire évolutive ne soit pas explicable. L’absence de prédiction n’interdit pas une rétrodiction (Gayon, 1993) c’est-à-dire l’identification rétrospectivement des causes matérielles comme conditions de possibilités d’une spéciation, d’une extinction ou d’une adaptation. Comprendre l’histoire du vivant revient aussi à comprendre le fonctionnement et l’organisation des espèces. La question de la causalité est donc plurielle, à la fois structuro-fonctionnelle et historique. D’autres chercheurs évoquent l’auto-détermination du vivant pour expliquer l’émergence de structures fonctionnelles comme un processus causal, non téléologique ni vitaliste, résultant du hasard et de la sélection (Ricard, 2003 ; Mossio & Bich, 2014). Même si le principe de causalité est polymorphe en biologie, quoi qu’il en soit, nul besoin de faire appel aux causes finales ou à un projet intelligent pour expliquer l’histoire du vivant.

1.2. Causalité et NoS en biologie de l’évolution

  • 4 NOMA : acronyme de Non-Overlapping Magisteria.

7Face à l’expression des croyances créationnistes des élèves en classe de biologie, des chercheurs soulignent les limites d’un enseignement fondé, principalement, sur les savoirs scientifiques (Scott, 2009 ; Pigliucci, 2002, 2007) et recommandent l’introduction de la NoS comme une des composantes curriculaires de l’enseignement de l’évolution (Rudolph & Stewart, 1998 ; Scharman et al., 2005). La distinction mais aussi l’articulation entre les causes proximales et les causes ultimes constituent ainsi un enjeu éducatif fort face au créationnisme et au dessein intelligent qui en appellent à une cause « primaire » intelligente comme principe méthodologique pour expliquer la complexité de l’histoire du vivant (Johnson, 1995). Opposés au matérialisme méthodologique, tous deux contestent que les phénomènes naturels puissent, uniquement, s’expliquer par des causes matérielles. De facto, ils rejettent le principe de non-recouvrement des magistères scientifiques et religieux ou NOMA4 (Gould, 1997), mais aussi la possibilité pour le chercheur d’être croyant et évolutionniste à l’instar de Dobzhansky (1973). Cette distinction entre conviction religieuse et méthodologie scientifique ne s’adresse pas seulement à la communauté scientifique, elle touche aussi les enseignants et les élèves. Tous les élèves ne s’opposent pas à la biologie de l’évolution et à son enseignement. Mais certains éprouvent le besoin de donner une interprétation théologique de l’histoire du vivant dans un cadre concordiste (Aroua, 2006) car ils ne peuvent envisager que cette histoire évolutive soit le fruit du hasard. L’importance de la contingence dans l’évolution renvoie ainsi à une difficulté de compréhension du rôle du hasard, et cela même chez les enseignants de biologie (Clément, 2012). La tension entre le déterminisme des mécanismes évolutifs et leurs effets possibles mais imprévisibles joue un rôle important dans la compréhension de la NoS en biologie de l’évolution. Il s’agit d’articuler la part de déterminisme et d’aléatoire dans l’évolution plutôt que de les opposer (Girault, 2001).

8Si le rejet de l’évolution peut être mis en lien avec certaines croyances religieuses des élèves et/ou des enseignants (Sinatra et al., 2003 ; Miller, Scott & Okamato, 2006 ; Clément & Quessada, 2008), il n’est pas uniquement d’ordre religieux. La vision essentialiste des espèces ou les conceptions concernant la construction des savoirs scientifiques jouent aussi un rôle important dans la non-acceptation de l’évolution. Ainsi, en est-il de l’idée commune selon laquelle la « méthode expérimentale» est la seule source de production et de validité du savoir scientifique ou bien encore que la théorie de l’évolution n’est qu’une hypothèse ne donnant lieu à aucune vérification expérimentale (Allmon, 2011). La nature de la biologie de l’évolution est ainsi directement questionnée dans sa légitimité scientifique. Des études mettent en évidence une corrélation entre une approche de la théorie de l’évolution par la NoS et son acceptation aussi bien chez les enseignants (Rutledge & Warden, 2000) que chez les élèves (Lombrozo, Thanukos & Weisberg, 2008). Introduire la NoS dans les curriculums invite donc à expliciter la nature de la biologie de l’évolution dans sa composante fonctionnelle et historique (Fortin, 2014) mais aussi à expliciter l’indépendance tout autant que la non-subordination entre les registres explicatifs scientifiques et religieux. Ce qui nécessairement conduit à une explication causale de l’histoire du vivant en rupture avec les modèles explicatifs causaux du créationnisme ou du dessein intelligent, mais aussi du concordisme.

1.3. Le rapport causal au temps chez les élèves

9Raisonner en termes de causalité mobilise des procédures logiques en lien avec la temporalité des événements souvent en appui avec des schèmes narratifs de l’histoire du vivant. L’analyse épistémologique et didactique de la causalité dans l’enseignement de l’évolution montre que celle-ci ne peut se réduire à la seule action des mécanismes évolutifs (Fortin, 2000) car l’histoire évolutive interroge le rapport au temps dans la transformation des organismes. Des approches épistémologico-langagières de discours d’élèves font apparaître qu’ils mobilisent différents raisonnements causaux pour gérer la temporalité des événements, parmi lesquels :

– Le raisonnement linéaire causal, en sciences physiques, se traduit par une chaîne de phénomènes mettant en jeu chacun une seule variable (Rozier, 1988). Cet enchaînement exclut la simultanéité des phénomènes ou la mise en jeu de plusieurs variables (Viennot, 1993). Il peut être rapproché de l’argumentation causale développée par les élèves, en SVT, lors d’une « mise en histoire » par une succession d’événements biologiques ou géologiques (Orange-Ravachol, 2003) ;

– Le raisonnement analogique pour expliquer, par exemple, la succession chronologique des espèces aquatiques et terrestres lors de la « la sortie des eaux » en se fondant par l’analogie d’observation de la métamorphose du têtard en grenouille (Crépin-Obert, 2011). L’analogie de la métamorphose, comme seule cause d’une possible transformation chronologique de l’organisme, exclut la dimension spatio-temporelle de la transformation et de la diversification des populations (Lhoste, 2008) ;

– Le raisonnement fondé sur le principe de l’actualisme pour transférer des causes actuelles aux événements passés. Ce principe très fécond intègre le temps comme un facteur de construction de phénomènes historiques (Orange-Ravachol, 2003 ; Orange-Ravachol & Beorchia, 2011). Mais, le plus souvent, les élèves le mobilisent dans le cadre d’un actualisme analogique (Orange Ravachol, 2005) en transférant le présent sur le passé, sans prendre le temps comme facteur de changement.

10Ces différents raisonnements oscillent entre stratification chronologique pour dater la succession et la durée de vie des espèces et la temporalisation (Ricœur, 1983) c’est-à-dire une construction du temps. Avant la révolution darwinienne, la construction du temps était caractérisée par la succession chronologique et stratigraphique des espèces fossiles en une échelle des temps géologiques semblable à une frise sur laquelle se posaient les événements d’apparition et d’extinction des espèces. Depuis Darwin, cette succession chronologique s’explique par la transformation des espèces à partir d’un ancêtre commun, c’est donc un temps générationnel qui devient un agent de l’histoire du vivant. Les travaux sur la problématisation du temps et de son irréversibilité pointent du doigt la nécessité d’intégrer la contingence pour rendre compte de l’histoire (Orange-Ravachol, 2010) et ne pas en rester au seul déroulé chronologique par un enchaînement d’événements. Il s’agit de penser l’histoire comme un ensemble d’événements non prédictibles et non reproductibles, mais néanmoins rétrospectivement explicables dans le cadre de la théorie de l’évolution. Ainsi en est-il des extinctions de masse associées à des catastrophes volcaniques et/ou météoritiques. Elles apparaissent à la fois comme des marqueurs de temporalité (par exemple : découpage en ères géologiques), mais aussi comme un champ de nouveaux possibles évolutifs dont certains se réaliseront et d’autres pas (Orange-Ravachol & Doussot, 2013).

2. Questions de recherche

11Notre étude s’appuie sur une enquête menée auprès d’élèves en classe de seconde générale. Le programme de la classe de seconde accorde une place importante à la biodiversité, comme « résultat et étape de l’évolution » (MEN, 2010) et mentionne deux mécanismes à l’origine de la biodiversité : la sélection naturelle et la dérive génétique. La sélection naturelle par la pression sélective qu’exerce l’environnement sur les populations. La dérive génétique en tant que modification aléatoire de la diversité allélique qui est, particulièrement, marquée dans les petites populations. Les contenus prescrits font un lien causal entre mutation, sélection et/ou dérive génétique et spéciation. Mais, comme le fait remarquer Orange (2009), les fonctions épistémologiques attribuées au concept d’évolution, tout au long du secondaire sont le plus souvent limitées à la dimension factuelle et plus rarement à la dimension de paradigme de la théorie de l’évolution. Ainsi la nature historique de la biologie de l’évolution n’est qu’implicite dans les programmes de SVT. Quant à l’image de la science véhiculée dans les programmes, elle est souvent celle d’une construction rationnelle qui semble ne poser aucune limite à la connaissance humaine (Maurines et al., 2013) dans la mesure où les caractéristiques de la NoS ne sont pas ou peu explicitées.

12Entre contingence historique et fonctionnement du vivant, quelle(s) explications (s) causale(s) les élèves en classe de seconde mobilisent-ils pour rendre compte de l’histoire des espèces ? Il s’agit d’explorer, ici, d’une part, les causalités mobilisées par les élèves au regard de celles mobilisées en biologie de l’évolution, et, d’autre part, en quoi et de quoi l’écart entre ces deux formes de causalité est-il significatif en termes de compréhension de la nature de la biologie de l’évolution par les élèves.

13L’enquête vise à éclairer une réflexion sur une prise en charge curriculaire de la causalité de la biologie de l’évolution.

  • 5 Dans le cadre de notre étude comparative franco-norvégienne, la dérive génétique n’a pas été retenu (...)

14Cinq points5 ont guidé l’organisation de l’enquête sur la causalité :

– la nature des agents causaux de l’histoire du vivant : les élèves font-ils appel à des agents causaux intelligents (par exemple : Dieu, extraterrestres) ou naturels (au sens de non intelligent) ?

– la mutation : les élèves la perçoivent-ils comme une cause ou un effet de l’histoire du vivant ?

– la sélection naturelle : quelle fonction causale lui attribuent les élèves dans l’histoire du vivant ?

– les extinctions : quelle(s) cause(s) naturelle(s) ou intelligente(s) les élèves invoquent-ils pour rendre compte de la disparition des espèces ?

– la nature du lien causal mobilisé par les élèves pour expliquer l’histoire du vivant : les élèves ont-ils une vision finaliste, déterministe, etc. ?

3. Méthodologie de recueil et d’analyse des données

15La population interrogée est constituée d’un échantillon de 431 élèves en classe de seconde.

16Pour s’assurer de la compréhension des items par les élèves, un test pilote suivi d’un entretien a été préalablement réalisé auprès de vingt-deux élèves.

3.1. Présentation des items du questionnaire

17Le questionnaire vise, d’une part, à caractériser le positionnement épistémologique des élèves quant à la nature du lien causal (finalisme, déterminisme, etc.) et aux agents causaux (intelligents ou naturels) de l’extinction et/ou de la transformation des espèces, d’autre part, à caractériser le rôle causal de deux mécanismes évolutifs : la mutation et la sélection.

18Pour concevoir le questionnaire d’enquête, nous nous sommes appuyés sur des enquêtes centrées sur les conceptions et l’acceptation ou le refus de l’évolution (Rutledge & Warden, 1999 ; Rutledge & Sadler, 2007 ; Miller, Scott & Okamato, 2006 ; Kampourakis & Zogza, 2008).

3.1.1. Items en lien avec le positionnement épistémologique des élèves

Nature du lien causal

19Nous avons choisi des items centrés sur des objets métaphoriques de l’histoire du vivant : un roman, un programme informatique, une roue de la fortune, une horloge et un jeu vidéo. Difficile, en effet, d’aborder explicitement avec des élèves en classe de seconde les différentes formes de causalités de l’histoire du vivant. Ces objets métaphoriques visent à les aider à manipuler les explications causales de type finaliste, déterministe, etc. Ils présentent nécessairement des biais qui seront discutés plus loin, mais ils contribuent aussi à situer le positionnement épistémologique des élèves en termes de causalité de l’histoire du vivant.

Selon vous, l’histoire de la vie sur Terre peut être comparée à...
un roman dont la fin est connue
un roman dont la fin n’est pas encore écrite
un programme informatique sans aucun bug
un programme informatique avec des bugs
une roue de la fortune (ex : au tirage d’un numéro dans une loterie, jeu de la roulette au casino)
une horloge d’une très grande précision
un jeu vidéo dans lequel les joueurs interviennent pour modifier le scénario
un jeu vidéo dont le scénario est écrit par les joueurs

20Le roman est un récit avec un début et une fin. Si le début du récit de l’histoire du vivant est connu (tout au moins dans ses grandes lignes avec les premières traces de vie) se pose la question de sa fin. Deux options ont été retenues, l’une dans une visée téléologique : la construction du récit est orientée vers une « fin déjà connue », l’autre dans une visée de non-prédictivité : la fin du récit n’est pas connaissable car dépendante de la contingence historique. Une troisième option, celle du roman inachevé, n’a pas été retenue, faute de savoir s’il y a aura ou non une fin à l’histoire du vivant.

21Le programme informatique revient à assimiler l’histoire du vivant à un ensemble d’opérations ou d’algorithmes contrôlant son déroulement. L’image du programme informatique fait référence à une visée déterministe avec cependant, ici, deux formes de déterminisme : un déterminisme strict et un déterminisme chaotique. Dans le premier cas, l’histoire du vivant est le produit d’un enchaînement de causes sans accident possible, « un programme informatique sans bug », c’est-à-dire sans laisser place au hasard, tandis que dans le second cas, « un programme informatique avec des bugs », il s’agit d’une histoire du vivant dont les contraintes opératoires (ou mécanismes évolutifs) intégreraient des accidents imprévisibles ou « bugs ».

22La roue de la fortune (ou la roulette du casino), fait écho à un processus aveugle non prédictif soumis au hasard mais où des événements ont cependant une certaine probabilité de se réaliser dans un nombre limité de possibles.

23L’horloge d’une grande précision, signifie replacer l’histoire du vivant dans une chronologie d’événements rythmés par la régularité du temps écoulé. La métaphore de l’horloge est une représentation mécaniste et autonome de l’enchaînement d’événements qui s’inscrivent dans la temporalité.

  • 6 En biologie, la causalité circulaire est souvent associée soit au maintien de constantes physiolog (...)

24Le jeu vidéo prend en compte les règles du jeu, les actions des joueurs et le scénario. Nous avons envisagé deux cas de figure : l’un où les joueurs peuvent modifier le scénario, l’autre où il est écrit par les joueurs. Dans le premier cas, les actions des joueurs, en interaction avec les règles du jeu, influencent le dénouement de l’intrigue et réorientent l’histoire vers une autre direction que celle où elle aurait pu s’engager. Le scénario n’est donc pas prédéfini, mais dynamique. La métaphore du jeu vidéo s’appuie sur une causalité circulaire6 puisque les actions modificatrices des joueurs (causes externes) ont des effets rétroactifs sur le scénario (histoire du vivant) en ouvrant ou en fermant différents embranchements scénaristiques possibles. Dans le second cas, les joueurs sont acteurs et scénaristes. Comme dans le cas précédent, l’histoire est contrainte par les règles du jeu et résulte là aussi des actions des joueurs (causes externes). Mais à la différence du cas précédent, le scénario est une production des joueurs. Cette mise en histoire n’est pas réductible aux seules règles du jeu et aux actions des joueurs. Elle est le principe organisateur du jeu. Dans cette métaphore du jeu vidéo, l’histoire du vivant relève, ici, d’une forme de vitalisme au sens où les actions des joueurs répondent à une nécessité interne propre au scénario.

25Bien évidemment, les élèves s’approprient ces objets métaphoriques à partir de leur propre lecture et interprétation, laquelle n’est pas nécessairement celle attendue par les chercheurs. Il existe donc des biais dans le choix de réponses. En particulier, les élèves peuvent percevoir un concepteur intelligent derrière chacun des objets métaphoriques : l’écrivain pour le roman, le programmeur pour le programme informatique, une main invisible pour la mise en mouvement de la roue de la fortune, l’horloger pour l’horloge, le concepteur du jeu vidéo. Ainsi, les métaphores du roman, du programme informatique ou de l’horloge peuvent être perçues comme des objets finalisés où l’histoire du vivant ne serait pas un processus aveugle, mais directionnel, dirigé par une intelligence. La métaphore de la roue de la fortune peut aussi véhiculer l’idée que l’histoire du vivant se résumerait à un tirage au sort par une main invisible décidant de l’avenir des espèces en termes de gains et de pertes d’espèces sans transformations d’espèces. Quant à la métaphore du jeu vidéo, elle peut aussi véhiculer l’idée que le joueur, auteur du scénario ou modificateur de celui-ci, serait un agent décisionnel intelligent qui dirigerait partiellement ou totalement le déroulement de l’histoire du vivant. Ces différents biais ont été pris en compte par des entretiens préalables menés en amont de la passation du questionnaire auprès d’une vingtaine d’élèves. L’objectif était de s’assurer de leur compréhension des items. A priori, les élèves interrogés n’ont pas perçu un agent intelligent derrière ces métaphores, mais on ne peut l’exclure au vu de la petite taille de l’échantillon testé. C’est aussi pourquoi, nous avons cherché à préciser la nature et le rôle des agents causaux.

Les agents causaux : intelligent ou naturel

26Les items évoquent deux agents causaux intelligents non humains : les extra-terrestres et Dieu. Tous deux font partie de l’environnement culturel des élèves. Les premiers au travers des bandes dessinées et des films de science-fiction ont souvent une figure démiurgique d’organisateur du monde. Le second est souvent associé à un créateur de l’univers porteur d’un projet pour l’humanité.

Selon vous...
La Terre est un vaste laboratoire pour des extra-terrestres. Ils produisent et détruisent régulièrement des espèces animales et végétales pour faire leurs expériences
Les extraterrestres modifient les espèces animales et végétales présentes sur Terre
Au début de la vie sur Terre, Dieu a créé toutes les espèces animales et végétales en une seule fois
Depuis le début de la vie sur Terre, Dieu a éliminé certaines espèces animales et végétales
Dieu a créé des espèces animales et végétales plusieurs fois au cours de la vie sur Terre
L’histoire de la Terre est la création d’espèces animales et végétales par Dieu au commencement des temps, mais depuis ces espèces se sont transformées
L’apparition de nouvelles espèces animales et végétales sur Terre est un phénomène naturel
Dieu a créé des espèces animales et végétales plusieurs fois au cours de la vie sur Terre

27Concernant les extra-terrestres, les items évoquent l’histoire de la vie sur Terre comme le résultat d’une production expérimentale avec création/destruction d’espèces ou modification d’espèces déjà existantes sur Terre.

28Quant à Dieu, les items pointent les modalités d’intervention divine :

– création unique ou créations et destructions répétées d’espèces au fil du temps ;

– création unique d’espèces par Dieu puis transformation du vivant sans intervention divine.

29Enfin, deux items font référence à la formation et à l’extinction des espèces comme des phénomènes naturels résultants de causes biologiques indépendantes de toute intervention intelligente.

L’extinction

30La question de la cause des extinctions est un moyen d’explorer si les élèves combinent causes naturelles et intelligentes non humaines. Les différents items évoquent plusieurs causes possibles : catastrophes naturelles, maladies, mutations, spéciation et la volonté divine.

L’extinction des espèces sur Terre (ex : les dinosaures, les mammouths, etc.) a été provoquée par...
une catastrophe naturelle (ex : tremblement de terre, éruption volcanique, météorite, tsunami, etc.)
une maladie mortelle
une mutation (modification génétique) qui les a tués
leur incapacité à s’adapter à un changement climatique
une transformation en une nouvelle espèce (ex : des mammouths se sont transformés en éléphants actuels) la volonté de Dieu

3.1.2. Items en lien avec le rôle causal de la mutation et de la sélection

31Cette partie du questionnaire est centrée sur le rôle attribué à ces deux mécanismes comme cause et/ou effet de la transformation du vivant.

La mutation

32Trois items évoquent l’origine de la mutation (le hasard, l’environnement, le mode de vie), et trois autres items ses effets (sur la santé, sur son impact évolutif ou pas).

Les mutations génétiques (changements dans les gènes qui peuvent être transmis aux générations suivantes)... (cochez la ou les propositions vraies selon vous)
arrivent par hasard
sont provoquées par notre environnement (ex : climat, pollution, etc.)
sont provoquées par notre façon de vivre (ex : stress, mauvaise alimentation, etc.)
sont toujours néfastes pour notre santé
sont nécessaires à la transformation des espèces
ne sont pas nécessaires à la transformation des espèces

33La sélection naturelle

34Trois items font appel aux différents sens communs (de lutte, survie, et tri) et trois autres au rapport entre reproduction différentielle et évolution.

La sélection naturelle… (cochez la ou les propositions vraies selon vous)
est une lutte entre les espèces pour survivre
est une loi naturelle selon laquelle les espèces les plus fortes survivent
correspond à une mutation héréditaire qui favorise la survie et la reproduction des individus porteurs de cette mutation.
est un processus biologique de formation des espèces
correspond à un tri des individus les plus aptes à survivre et à se reproduire
signifie que certains individus ont plus de descendants que d’autres

3.2. Passation du questionnaire

35Les enseignants de sciences de la vie et de la Terre ont été informés, par les réseaux académiques, de la possibilité de faire participer leurs élèves à une enquête, sur la base du volontariat et de l’anonymat des enseignants et des élèves. L’anonymisation des établissements, des communes et des académies nous prive de caractéristiques socio-démographiques de la population d’élèves. Mais notre objectif n’est pas de corréler les réponses des élèves avec ces caractéristiques. Sur un sujet aussi sensible que celui de l’évolution, l’anonymisation nous est apparue comme un gage de confiance entre les élèves, les enseignants et les enquêteurs. L’objectif est d’obtenir, autant que faire se peut, des réponses « sincères » de la part des élèves afin de limiter l’autocensure ou la crainte de se tromper ou bien encore celle d’être jugé par les enquêteurs ou les enseignants.

36Le questionnaire a été mis en ligne par l’Institut français de l’Éducation (Ifé) via Internet par le serveur LimeSurvey du 15 octobre 2013 au 1er mars 2014. Les enseignants ont choisi de le faire renseigner lors des séances de travaux pratiques en demi-groupes pour permettre à chacun des élèves d’accéder à un ordinateur. Les élèves disposaient de trente minutes pour répondre. La présence de l’enseignant(e) était requise pour assurer le bon déroulement de la passation du questionnaire avec pour consigne de ne pas intervenir, même à la demande des élèves.

37La passation du questionnaire a eu lieu une fois la partie du programme de la classe de seconde sur la thématique « La biodiversité, résultat et étape de l’évolution » terminée, après une séquence consacrée à l’histoire de la biodiversité et à la présentation de la sélection naturelle comme mécanisme évolutif.

3.3. Traitement des données

38Les items relatifs à la nature causale de l’histoire du vivant ont été formulés en lien avec une échelle de Likert impaire : totalement d’accord, plutôt d’accord, indécis, plutôt pas d’accord, totalement pas d’accord. L’échelle de Likert vise, ici, à estimer le degré d’ancrage dans une gradation allant de la téléologie à la contingence. L’option « indécis » a pour objectif de ne pas obliger l’élève à choisir entre être d’accord ou en désaccord au risque que cette contrainte le conduise à ne pas répondre à l’item. Il est toujours difficile d’interpréter la motivation de l’élève pour l’option « indécis », mais elle est aussi le signe d’une forme de conflit décisionnel qu’il est intéressant de repérer.

39Les items relatifs aux mécanismes de mutation et de sélection naturelle sont associés à des réponses à choix multiples (QCM). Il ne s’agit pas ici d’évaluer le degré d’adhésion (d’accord/pas d’accord) mais les connaissances acquises. L’élève peut sélectionner une ou plusieurs proposition(s) qu’il juge « vraie (s) » en éliminant la ou les proposition(s) qu’il juge erronée(s) ou incertaine(s) au profit de celle(s) qu’il reconnaît comme scientifiquement validée(s).

40L’objectif du traitement des données est de déterminer si l’élève mobilise une ou plusieurs causes pour un même effet biologique. Le traitement statistique vise principalement à dégager les grandes tendances des formes de causalités mobilisées par les élèves et à préciser le rôle de la mutation et de la sélection naturelle dans l’histoire évolutive des espèces.

41Pour chacun des items une grille d’analyse a été construite en se fondant sur les différentes approches épistémologiques de la causalité en lien avec les croyances des élèves sur l’histoire du vivant. Les différentes grilles sont présentées ci-dessous.

Tableau 1 : grille d’analyse de la nature du lien causal

Selon vous, l’histoire de la vie sur Terre peut être comparée à Nature du lien causal mise en jeu dans l’item « objet métaphorique » Explication de l’histoire du vivant
un roman dont la fin est connue finaliste : la cause est une finalité de l’effet l’histoire du vivant est guidée par des causes finales (vision téléologique)
un roman dont la fin n’est pas encore écrite contingence historique : la cause ne justifie pas la nécessité de l’effet l’histoire du vivant s’inscrit dans le champ des possibles au sein duquel se réalise des événements imprévisibles
un programme informatique sans aucun bug déterministe : la cause produit un effet déterminé prévisible l’histoire du vivant est le produit d’un enchainement causal linéaire (au sens d’un déroulé algorithmique)
un programme informatique avec des bugs stochastite : la cause peut produire un effet incertain (aléa) l’histoire du vivant est le produit d’un enchaînement causal incluant des épisodes chaotiques
une roue de la fortune (ex : au tirage d’un numéro dans une loterie, jeu de la roulette au casino) probabiliste : la cause produit un effet possible parmi d’autres possibles l’histoire du vivant n’est pas prévisible, elle résulte de la probabilité que certains événements se réalisent
Une horloge d’une très grande précision mécaniste : enchaînement causal : l’effet provient d’une cause, mais est aussi cause d’un autre effet l’histoire du vivant est le produit d’une succession chronologique d’événements
un jeu vidéo dans lequel les joueurs interviennent pour modifier le scénario Causalité circulaire : les modifications (causes externes) ont des effets rétroactifs sur le déroulement des événements l’histoire du vivant est façonnée par les interactions réciproques entre l’environnement et les organismes
un jeu vidéo dont le scénario est écrit par les joueurs vitalisme : les causes internes (le scénario) sont le « principe vital » du jeu l’histoire du vivant a ses propres propriétés lui permettant de résister aux lois de la matière

Tableau 2 : grille d’analyse des agents causaux

Selon vous Caractéristiques Agent causal
La Terre est un vaste laboratoire pour des extra- terrestres. Ils produisent et détruisent régulièrement des espèces animales et végétales pour faire leurs expériences Dessein démiurgique (extra-terrestres) l’intelligence extra-terrestre est à l’origine de la vie sur Terre, mais aussi à l’origine de l’extinction des espèces
Les extraterrestres modifient les espèces animales et végétales présentes sur Terre l’intelligence extra-terrestre utilise les espèces présentes sur Terre pour les modifier
Au début de la vie sur Terre, Dieu a créé toutes les espèces animales et végétales en une seule fois Dessein divin (volonté et intentions divines)
Créationnisme
Dieu est à l’origine de la vie sur Terre selon deux modalités possibles : création unique ou créations répétées au cours du temps.
Dieu est aussi à l’origine de l’extinction des espèces
Dieu a créé des espèces animales et végétales plusieurs fois au cours de la vie sur Terre
Depuis le début de la vie sur Terre, Dieu a éliminé certaines espèces animales et végétales
L’histoire de la Terre est la création d’espèces animales et végétales par Dieu au commencement des temps, mais depuis ces espèces se sont transformées Créationnisme évolutionniste Dieu est à l’origine des espèces mais la transformation des espèces entre dans le processus de création
L’extinction des espèces animales et végétales est un phénomène naturel

Tableau 3 : grille d’analyse des causes des extinctions

Selon vous, l’extinction des espèces sur Terre (ex : les dinosaures, les mammouths, etc.) a été provoquée par... Nature agent causal
une catastrophe naturelle (ex : tremblement de terre, éruption volcanique, météorite, tsunami...) Environnemental
une maladie mortelle Organique
une mutation (modification génétique) qui les a tués Mécanique
leur incapacité à s’adapter à un changement climatique Fonctionnel
une transformation en une nouvelle espèce (ex : des mammouths se sont transformés en éléphants actuels) Historique
la volonté de Dieu Intelligent

Tableau 4 : grille d’analyse de la cause/effet de la mutation

Les mutations génétiques (changements dans les gènes qui peuvent être transmis aux générations suivantes)... (cochez la ou les propositions vraie(s) selon vous) Cause/effet de la mutation
- arrivent par hasard Origine aléatoire
- sont provoquées par notre environnement (ex : climat, pollution, etc.) Origine environnementale
- sont provoquées par notre façon de vivre (ex : stress, mauvaise alimentation, etc.) Origine organique
- sont toujours néfastes pour notre santé Action négative sur l’organisme
- sont nécessaires à la transformation des espèces Action évolutive
- ne sont pas nécessaires à la transformation des espèces Pas d’action évolutive

Tableau 5 : grille d’analyse de la fonction causale de la sélection naturelle

La sélection naturelle... (cochez la ou les propositions vraie(s) selon vous) Fonction causale
- est une lutte entre les espèces pour survivre La SN comme agent de compétition entre les espèces
- est une loi naturelle selon laquelle les espèces les plus fortes survivent SN comme contrainte nécessaire à la survie
- correspond à une mutation héréditaire qui favorise la survie et la reproduction des individus porteurs de cette mutation. SN comme reproduction différentielle en lien avec la mutation
- est un processus biologique de formation des espèces SN à l’origine d’un enchaînement d’événements de transformation du vivant
- correspond à un tri des individus les plus aptes à survivre et à se reproduire SN comme crible
- signifie que certains individus ont plus de descendants que d’autres SN comme reproduction différentielle

4. Résultats

4.1. Nature du lien causal (figure 1)

42On note qu’une majorité d’élèves ne partage pas une vision

– finaliste de l’histoire du vivant : 59 % sont en désaccord pour un roman dont « la fin est connue » contre 24 % qui sont d’accord ;

– déterministe de l’histoire du vivant : 81 % sont en désaccord pour « un programme informatique sans aucun bug » contre 5 % qui sont d’accord ;

– probabiliste de l’histoire du vivant : 52 % sont en désaccord pour « une roue de la fortune » (ou la roulette du casino) contre 23 % qui sont d’accord ;

– mécaniste de l’histoire du vivant : 44 % sont en désaccord pour « une horloge d’une grande précision » contre 28 % qui sont d’accord.

43Une majorité d’élèves partage l’idée

– que l’histoire du vivant n’est pas pré-déterminée : 76 % sont d’accord pour « un roman dont la fin n’est pas encore écrite » et 13 % sont en désaccord ;

– qu’il existe une forme de déterminisme chaotique : 61 % sont d’accord pour « un programme informatique avec des bugs » et 21 % sont en désaccord ;

– que l’histoire du vivant présente plusieurs options possibles : 53 % sont d’accord pour « un jeu vidéo dans lequel les joueurs interviennent pour modifier le scénario » et 33 % sont en désaccord.

44Les réponses sont plus partagées concernant l’item « jeu vidéo dont le scénario est écrit par les joueurs » : 38 % sont d’accord et 45 % sont en désaccord.

45Concernant les items « une roue de la fortune » et « une horloge d’une grande précision » il y a respectivement entre 25 % et 28 % de réponses « indécis » contrairement aux autres items où le pourcentage se situe entre 10 % et 18 %. Cette augmentation du pourcentage témoigne, sans doute, d’une difficulté des élèves à se déterminer entre une vision mécaniste et probabiliste de l’histoire du vivant.

Fig. 1 : nature du lien causal

Fig. 1 : nature du lien causal

4.2. Nature et rôle des agents causaux

4.2.1. Intelligents ou naturels (figure 2)

46Les résultats obtenus montrent que les élèves sont globalement opposés à l’idée

– selon laquelle la formation ou l’extinction des espèces serait provoquée par une intelligence extra-terrestre : 75 % sont en désaccord contre 11 % qui sont d’accord ; 76 % sont désaccord pour que Dieu ait créé toutes les espèces végétales et animales en une seule fois contre 9 % qui sont d’accord ainsi que 76 % sont désaccord pour que Dieu soit cause de l’extinction des espèces contre 10 % qui sont d’accord ;

– d’une intelligence qui agirait sur l’histoire des espèces : 81 % sont en désaccord pour les extra-terrestres contre 7 % qui sont d’accord ; ou que Dieu soit intervenu par des créations successives d’espèces au fil du temps : 70 % sont en désaccord contre 14 % qui sont d’accord et 16 % ;

– que Dieu ait créé les espèces animales et végétales au début de la vie mais que depuis ces espèces se soient transformées : 69 % sont en désaccord contre 15 % qui sont d’accord.

47Mais, ils sont favorables à l’idée selon laquelle l’apparition (88 %) et l’extinction (66 %) des espèces soient des phénomènes naturels. S’agissant de l’apparition des espèces, 88 % sont d’accord contre 6 % qui sont en désaccord. Concernant l’extinction, 66 % sont d’accord et 19 % sont en désaccord.

Fig. 2 : agents causaux intelligents ou naturels

Fig. 2 : agents causaux intelligents ou naturels

4.2.2. Les causes des extinctions (figure 3)

48Parmi les agents causaux responsables de l’extinction des espèces, les élèves sélectionnent les catastrophes naturelles : 85 % sont d’accord contre 6 % qui sont en désaccord ; puis l’inadaptation à un changement climatique : 69 % sont d’accord contre 13 % qui sont en désaccord. Quant aux autres causes possibles : 28 % sont d’accord pour « une maladie mortelle » contre 45 % qui sont en désaccord ; 16 % sont d’accord pour « une mutation létale » contre 60 % qui sont en désaccord.

49La majorité des élèves est opposée à l’idée de la volonté divine comme agent causal d’extinction des espèces (seulement 9 % sont d’accord contre 81 % sont en désaccord). Mais ils sont partagés à propos de l’idée que la transformation d’une espèce en une nouvelle puisse provoquer l’extinction de la première espèce : 35 % sont d’accord, 40 % sont en désaccord et 25 % sont indécis.

Fig. 3 : l’extinction des espèces

Fig. 3 : l’extinction des espèces

4.2.3. Les mutations (figures 4a et 4b)

50Par ordre décroissant (fig. 4a), les mutations sont provoquées par l’environnement (70 %), par notre façon de vivre (57 %), elles sont nécessaires à la transformation des espèces (56 %) contre 18 % qui ne les jugent pas nécessaires, elles arrivent par hasard (23 %), enfin elles sont toujours néfastes pour notre santé (14 %).

Fig. 4a : les mutations génétiques (changements dans les gènes qui peuvent être transmis aux générations suivantes)

Fig. 4a : les mutations génétiques (changements dans les gènes qui peuvent être transmis aux générations suivantes)

51Parmi les élèves ayant sélectionné l’item « Les mutations sont nécessaires à la transformation des espèces » (figure 4b), on note l’importance des mutations provoquées par l’environnement (92 %) ou le fait qu’elles arrivent par hasard (55 %). Pour les élèves ayant sélectionné l’item « Les mutations ne sont pas nécessaires à la transformation des espèces », on note seulement 22 % de réponses en faveur des mutations provoquées par l’environnement et 10 % pour le fait qu’elles arrivent par hasard.

Figure 4b : répartition des réponses sélectionnées en fonction du choix des répondants sur la nécessité ou non de la mutation dans la transformation des espèces

Figure 4b : répartition des réponses sélectionnées en fonction du choix des répondants sur la nécessité ou non de la mutation dans la transformation des espèces

4.2.4. La sélection naturelle (figure 5)

52Les élèves l’associent d’abord à une loi naturelle (50 %), à un tri des individus (41 %) ou à une lutte interspécifique (37 %), puis à la transformation des espèces (34 %) en lien avec la mutation (32 %), et dans une moindre mesure, avec une reproduction différentielle (19 %). Seulement 13 % l’associent l’item mutation/reproduction différentielle avec le processus biologique de transformation des espèces.

Fig. 5 : la sélection naturelle

Fig. 5 : la sélection naturelle

5. Analyse des résultats

53La perception de l’histoire causale du vivant ne peut être approchée par la seule méthodologie du questionnaire. Elle doit nécessairement être complétée par des entretiens et des analyses d’autres productions d’élèves. Aussi, nous ne pouvons considérer les résultats obtenus que comme partiels et limités à la population étudiée. En dépit de ces réserves méthodologiques, le questionnaire a permis de faire émerger des tendances de la pensée causale des élèves pour expliquer l’histoire du vivant. Les résultats obtenus font apparaître que les élèves désignant Dieu comme cause première de l’histoire du vivant ne rejettent pas nécessairement l’évolution. C’est le cas des élèves qui sont en accord avec l’idée que Dieu est le créateur des espèces animales et végétales, mais que depuis la Création elles se sont transformées au fil du temps. Ils adoptent ainsi un positionnement de type « créationniste évolutionniste ». Mais pour la majorité des élèves, l’explication causale de l’histoire du vivant ne relève pas d’une création divine ou d’un projet intelligent. C’est plutôt une histoire du vivant imprévisible, non régie pas des causes finales, mais néanmoins déterminée par les contraintes du vivant qui semble dominer. Quant à la transformation et l’extinction des espèces, pour la plupart des élèves, elle ont des causes matérielles : modification de l’environnement, mutation et/ou sélection. Ainsi, les explications causales mobilisées ne semblent pas être fondamentalement en rupture avec la conception scientifique de l’histoire évolutive du vivant.

54Il existe, cependant, un écart entre les formes de causalités mobilisées par les élèves pour rendre compte de l’histoire du vivant et l’explication causale scientifique puisque pour plus de la moitié des élèves les mutations sont provoquées par l’environnement ou notre mode de vie et pour seulement moins d’un tiers elles font l’objet d’une sélection et arrivent par hasard. Ces résultats rejoignent certains travaux pointant du doigt la difficulté à intégrer la mutation et la sélection naturelle comme des mécanismes évolutifs (Bishop & Anderson, 1990 ; Beggrow & Nehm, 2012).

55Que nous apprend cet écart ? Quelle est sa portée didactique ?

56Si la cause déclenchante est d’origine exogène et induit un effet mutagène perçu comme la cause agissante de la transformation des espèces, cela revient à attribuer à la mutation une fonction téléologique, celle de les modifier face aux changements environnementaux. Causes proximales et ultimes sont ici confondues. Cette explication causale de type fonctionnaliste de la mutation, en rupture avec celle de la sélection naturelle de mutations aléatoires au cours du temps, invite à une prise en charge curriculaire des explications causales en biologie.

6. Discussion : perspectives curriculaires

57L’actuel programme de la classe de seconde met en avant la mutation en lien avec la sélection naturelle et la dérive génétique pour expliquer les modifications des fréquences alléliques des populations. Mais il n’explicite pas la distinction entre cause et effet dans la transformation du vivant.

58Par exemple, l’unité chimique, l’universalité de l’ADN, l’organisation commune des vertébrés sont signalées comme des « indices de parenté ». Le vocable « indice » marque une certaine prudence à ne pas imposer, de façon dogmatique, le concept de parenté phylogénétique. De même, la mutation, la sélection naturelle ou la dérive génétique sont présentées comme « pouvant conduire à l’apparition de nouvelles espèces ». Mais le prédicat d’une phrase du programme présente une réelle ambiguïté : « Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles descendent toutes d’un ancêtre commun ». Ainsi, la parenté d’organisation est présentée d’emblée comme une donnée factuelle et non comme un fait reconstruit dans le cadre de la théorie de l’évolution. La relation entre organisation et descendance commune interroge nécessairement la relation entre la cause et l’effet. Or, ici, la cause de la parenté d’organisation est énoncée à partir de l’effet qu’elle produit. Ce raccourci de langage pour exprimer un lien de causalité par filiation d’espèces témoigne de la difficulté d’une prise en charge curriculaire de la question de la causalité dans l’enseignement de l’évolution.

59Une des pistes possibles est d’interroger la biologie à la fois dans sa composante fonctionnelle et évolutive et non pas séparément. Prenons l’exemple d’un objet d’enseignement bien documenté et familier aux enseignants : le maintien de l’anémie falciforme dans les zones géographiques où sévit le paludisme. L’explication qui en est généralement donnée, dans les manuels scolaires, s’appuie sur le couple fonctionnement/dysfonctionnement allélique : un allèle dominant code pour une hémoglobine fonctionnelle fixatrice de l’oxygène, un autre récessif pour une hémoglobine dysfonctionnelle fixant difficilement l’oxygène. Dans un environnement paludéen, le dysfonctionnement de l’hémoglobine devient fonctionnellement efficace contre le paludisme. Le maintien de l’allèle récessif dans les zones paludéennes est alors expliqué en lui attribuant une fonction de résistance au paludisme. Il s’agit là, d’une explication proche du pan-adaptionniste dans laquelle la sélection naturelle s’exercerait, hors du champ de la temporalité du vivant, en favorisant la survie des individus porteurs hétérozygotes. Ainsi, dans les programmes et les manuels, l’histoire causale du maintien de l’anémie falciforme dans les zones à paludisme est écartée au seul profit d’une adaptation fonctionnelle. Il est possible d’adopter une autre voie en favorisant une autre pratique épistémique (Sandoval & Reiser, 2004) dans laquelle le moteur de l’investigation proposé aux élèves serait une recherche d’explications causales matérialistes de la triade hasard/mutation/sélection. Transposer à l’exemple de l’anémie falciforme, la mutation à l’origine de l’allèle récessif serait historiquement contingente, ce qui éviterait de donner une finalité adaptative à l’action de la sélection naturelle. Cette approche contribuerait à dépasser une lecture fonctionnaliste de la mutation ou la sélection pour l’articuler à une lecture évolutionniste, et aiderait à développer une visée curriculaire plus intégrative de la biologie comme le proposent White, Heideman et Smith (2013) en combinant les approches écologiques, développementales et évolutives.

Conclusion

60Les résultats de l’enquête font apparaître que peu d’élèves sont sur un registre religieux, et qu’il n’y a pas homogénéité mais diversité des causalités mobilisées. On note aussi une interprétation du rôle causal des mécanismes évolutifs différente de celle donnée en biologie de l’évolution. Contrairement aux discours du créationnisme ou de dessein intelligent fondés sur des schèmes explicatifs mono-causaux de type téléologique, les élèves semblent mobiliser des schèmes explicatifs pluri-causaux. Il y a dans cette pluralité explicative un possible levier didactique pour une prise en charge curriculaire de la causalité évolutive comme une composante de la nature de la biologie évolutive, elle aussi plurielle (fonctionnaliste et historique). Dans ces conditions, difficile de maintenir un enseignement de biologie principalement centré sur des méthodes et des résultats scientifiques indépendamment de la nature causale de la biologie de l’évolution.

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Notes

1 NoS : acronyme de Nature of Science qui désigne, dans le monde anglo-saxon, un champ de recherche relatif à l’enseignement des sciences.

2 Enquête franco-norvégienne menée dans une visée comparatiste de l’enseignement de l’évolution en collaboration avec le département de mathématiques et de science de l’université Vestfold et le laboratoire STEF Ens Cachan /IFÉ Ens de Lyon. Les résultats de l’enquête feront prochainement l’objet d’une publication.

3 Perception au sens de l’appropriation par les élèves des informations reçues sur l’évolution à l’école et hors de l’école.

4 NOMA : acronyme de Non-Overlapping Magisteria.

5 Dans le cadre de notre étude comparative franco-norvégienne, la dérive génétique n’a pas été retenue dans le questionnaire car elle n’est pas au programme de toutes les classes de biologie en Norvège pour les élèves de cette tranche d’âge.

6 En biologie, la causalité circulaire est souvent associée soit au maintien de constantes physiologiques malgré les perturbations externes (homéostasie), soit à l’auto-organisation ou d’auto-détermination du vivant.

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List of illustrations

Title Fig. 1 : nature du lien causal
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Title Fig. 2 : agents causaux intelligents ou naturels
URL http://journals.openedition.org/rdst/docannexe/image/1435/img-2.jpg
File image/jpeg, 348k
Title Fig. 3 : l’extinction des espèces
URL http://journals.openedition.org/rdst/docannexe/image/1435/img-3.jpg
File image/jpeg, 256k
Title Fig. 4a : les mutations génétiques (changements dans les gènes qui peuvent être transmis aux générations suivantes)
URL http://journals.openedition.org/rdst/docannexe/image/1435/img-4.jpg
File image/jpeg, 204k
Title Figure 4b : répartition des réponses sélectionnées en fonction du choix des répondants sur la nécessité ou non de la mutation dans la transformation des espèces
URL http://journals.openedition.org/rdst/docannexe/image/1435/img-5.jpg
File image/jpeg, 263k
Title Fig. 5 : la sélection naturelle
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References

Bibliographical reference

Corinne Fortin and Kjetil Reier-Røberg, “De la nature de la causalité évolutive à la nature de la biologie évolutive : types de causalité mobilisés par les élèves en classe de seconde”RDST, 14 | 2016, 125-152.

Electronic reference

Corinne Fortin and Kjetil Reier-Røberg, “De la nature de la causalité évolutive à la nature de la biologie évolutive : types de causalité mobilisés par les élèves en classe de seconde”RDST [Online], 14 | 2016, Online since 31 December 2018, connection on 16 April 2024. URL: http://journals.openedition.org/rdst/1435; DOI: https://doi.org/10.4000/rdst.1435

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About the authors

Corinne Fortin

Université Paris-Est Créteil, Laboratoire de didactique André Revuz Paris-Diderot

By this author

Kjetil Reier-Røberg

Vestfold University College, Department of Science Education, Faculty of Education and the Humanities Norvège

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