Paradoxe de l'enseignement des sciences

Les États-Unis, selon toute mesure imaginable, ont les meilleurs scientifiques du monde. Mais le reste de la population, selon n'importe quelle norme rationnelle, est absolument ignorant de la science, des mathématiques et de tout ce qui est technique. C'est le paradoxe des élites scientifiques et des scientifiques analphabètes : comment le même système d'éducation qui a produit tous ces brillants scientifiques peut-il aussi produire toute cette ignorance ?

La situation n'est pas simplement paradoxale ; c'est carrément périlleux. Nous sommes confrontés à une ère qui promet des changements technologiques toujours plus rapides dans tous les aspects de notre vie, alors qu'en même temps la survie même de notre civilisation peut dépendre de notre capacité à prendre des décisions judicieuses sur la façon de gérer nos ressources, notre climat et nos conflits. Au siècle prochain, nous devrons être capables de traiter avec confiance les problèmes techniques, et un électorat responsable devra avoir une maîtrise raisonnable de la façon dont le monde fonctionne.

Cette histoire faisait partie de notre numéro de septembre 2001

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Dans ces circonstances, une majeure de premier cycle en sciences devrait être la meilleure préparation possible pour toute profession sérieuse. Ou, en d'autres termes, la majeure en sciences aujourd'hui devrait être ce qu'étaient le grec et le latin classiques au XIXe siècle, et la majeure en arts libéraux au XXe : la carte syndicale requise pour entrer dans le monde professionnel. Malheureusement, l'enseignement scientifique que nous avons mis en place pour fournir cette carte syndicale ne pourrait pas être moins adapté à la tâche.

L'enseignement des sciences aux États-Unis existe aujourd'hui comme une sorte d'opération d'extraction et de tri, dans laquelle nous, les scientifiques existants, éliminons ce qui se présente à nous, recherchant des diamants bruts qui peuvent être nettoyés, taillés et polis en pierres précieuses scintillantes juste comme nous. Les autres sont jetés sur le terril, livrés à eux-mêmes sans aucune connaissance de base des sciences. Le paradoxe des élites et des analphabètes existe parce que notre système d'enseignement des sciences est conçu pour produire ce résultat.

Le problème commence à l'école primaire, où peu d'enfants entrent en contact personnel avec une personne formée scientifiquement, y compris, malheureusement, leurs enseignants. Dans la plupart des États-Unis, la seule façon d'obtenir un diplôme universitaire sans suivre un seul cours de sciences est de se spécialiser dans l'enseignement élémentaire. Et, dit-on, de nombreuses personnes se spécialisent dans l'enseignement primaire précisément pour cette raison. Nos professeurs du primaire ne sont donc pas seulement ignorants de la science ; ils sont hostiles à la science. Cette hostilité doit, inévitablement, déteindre sur les jeunes qu'ils enseignent.

Il y a quelques années, je faisais partie d'un comité chargé d'examiner dans quelle mesure l'exigence d'étendue - que tous les étudiants suivent au moins un cours de sciences - fonctionnait sur un campus de l'Université de Californie. Nous avons constaté que, parmi les étudiants qui ne se spécialisaient pas dans une matière technique, 90 pour cent satisfaisaient à l'exigence d'étendue en suivant un seul cours de biologie connu de manière informelle parmi les étudiants sous le nom de sexualité humaine. Maintenant, je ne doute pas un instant que ce fut un cours utile et intéressant. Cela peut même avoir tenté les étudiants de faire des expériences pratiques sur leur propre temps (un résultat que nous obtenons rarement en physique). Mais je ne pense pas que cela constitue un enseignement scientifique suffisant pour les diplômés universitaires à l'aube du 21ème siècle.

Je connais aussi un peu ce qui se passe au secondaire parce que dans les années 80 j'ai fait une série télé éducative, L'univers mécanique , qui est encore largement utilisé dans les collèges et lycées américains. Il y a environ 24 000 lycées aux États-Unis. Personne ne sait combien il y a de professeurs de physique qualifiés dans les écoles secondaires (avec, disons, l'équivalent d'une majeure de premier cycle dans la matière), mais il n'y en a certainement pas plus de quelques milliers. J'ai fait L'univers mécanique principalement pour les professeurs de crossover, ceux qui enseignent la physique même s'ils n'ont pas été formés pour cela. C'est une grande satisfaction que des centaines d'enseignants m'aient remercié de leur avoir permis de réussir leur carrière. Mais devinez quoi ? Ils me disent que leur plus grande satisfaction n'est pas de préparer le reste de leurs étudiants à prospérer dans un monde de plus en plus technique, mais de trouver ces diamants bruts qui peuvent être envoyés à l'université pour être taillés et polis en vrais physiciens.

Mais nulle part le problème n'est plus vif qu'à l'université. Les étudiants diplômés sont les élus, ceux sélectionnés pour passer à l'étape finale de l'opération d'extraction et de tri. Le professeur moyen d'une université de recherche obtient environ 15 doctorats au cours d'une carrière. Alors que le problème de l'enseignement des sciences est souvent présenté en termes de manque perçu de docteurs - trop peu d'élites pour alimenter nos progrès scientifiques et technologiques à l'avenir - il est clair que nous avons en fait un processus en place équipé pour multiplier notre espèce 15 fois avec chaque génération suivante. Ce qui manque, c'est un moyen de fournir au reste de notre population la compréhension la plus élémentaire de la science dans un monde de plus en plus axé sur la science.

Mes amis de partout au pays me disent que le nombre de majors en physique de premier cycle est à son plus bas niveau depuis Spoutnik, il y a près de 50 ans. Ce n'est pas surprenant. La majeure en physique de premier cycle est largement considérée comme une préparation aux études supérieures, et le marché du travail universitaire est toujours saturé par l'afflux de doctorats des baby-boomers dans les années 1970, dissuadant les nouveaux candidats potentiels de poursuivre des études de premier cycle en sciences. Ceux qui ne s'intéressent pas à une profession universitaire ne considèrent pas un diplôme en physique comme pertinent. Ainsi, loin d'être la majeure en arts libéraux du 21e siècle, la majeure en sciences de premier cycle est devenue une espèce en voie de disparition.

Existe-t-il un remède envisageable ? Pouvons-nous imaginer un monde dans lequel nous ferions mieux que de produire une poignée de docteurs, dont beaucoup se retrouveront avec peu de frustration à montrer pour tout leur travail acharné, tandis que le reste des jeunes diplômés de l'université ne sont pas préparés à faire face à une société largement façonnée par la science et la technologie ? Bien sûr, cela aiderait si ceux d'entre nous qui enseignent les sciences à l'université changeaient leurs propres attitudes et concevons des manières plus attrayantes de présenter nos sujets. Mais même si nous pouvions faire cela, cela réduirait à peine le problème. Au moment où les enfants nous arrivent, ils sont déjà perdus pour la science.

Mais imaginez un monde dans lequel enseigner au lycée est une profession si attrayante qu'il vaudrait la peine d'avoir une formation de niveau doctorat pour décrocher le poste. Pour cela, il faudrait payer davantage les enseignants, au moins autant que ce que reçoivent les doctorants. Et ils devraient être payés plus. Mais ce n'est pas toute la réponse. Tout aussi important, les écoles devraient apprendre à traiter ces enseignants avec un respect professionnel, et la société devrait leur accorder l'honneur et l'admiration auxquels les professionnels s'attendent. Ce n'est pas impensable. Quelque chose comme cela était vrai dans une grande partie de l'Europe avant la Seconde Guerre mondiale. Mais c'est très loin d'être vrai aux États-Unis d'aujourd'hui.

Il en faut bien plus, bien sûr. La révolution devrait s'étendre jusqu'au premier degré. Les enseignants devraient savoir lire et écrire en sciences, et les enfants devraient trouver l'apprentissage des sciences aussi cool que de suivre la fortune des groupes de rock. C'est beaucoup demander. Mais là encore, seul notre avenir en dépend.

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