L'Enseignement des sciences expérimentales dans les écoles de
l'Amérique.
§ 1.--ENSEIGNEMENT DE LA PHYSIQUE.
Dans les auditoires, les professeurs exposent les lois
fondamentales de la physique en illustrant leur exposé
d'expériences qualitatives: dans le laboratoire, l'élève
réalise personnellement une série complète d'expériences
quantitatives qui confirment et précisent les données du cours.
Dans bien des cas, le laboratoire est en avance sur les cours
d'auditoire. Le laboratoire de physique est de création
essentiellement américaine: à notre connaissance, aucune école
secondaire de l'Europe continentale ne pousse aussi loin le
«learning by doing», l'étude par l'action, que les «high
schools» des États-Unis.
Nous avons visité une vingtaine de laboratoires d'écoles
secondaires en fonctionnement, et c'est avec un intérêt
croissant que nous en avons apprécié la saine et forte
activité.
Dans la «Crane Manual Training School», au moment de notre
visite, l'expérience en cours d'exécution se rapportait à la
vérification des lois du pendule. Le lecteur jugera de la
satisfaction des jeunes gens et jeunes filles lorsque,
l'expérience terminée, ils purent mettre, de science
personnelle, au bas de leurs notes: «_Lois sur le pendule_: les
petites oscillations du pendule sont isochrones; la durée des
oscillations est indépendante de la masse; elle est
proportionnelle à la racine carrée de la longueur du pendule.»
Entre le phénomène produit, d'une part, l'oeil et le cerveau de
l'élève d'autre part, ne s'interposent ni phraséologie, ni
termes, ni définitions, ni formules à retenir: la vérité toute
nue lui apparaît; elle entre dans sa mémoire comme sa propriété
personnelle.
Dans la plupart des écoles, le matériel est de construction
rudimentaire et solide; on y trouve des appareils empruntés à
la pratique, tels que des leviers, des balances, des siphons,
des pompes de grandes dimensions et même des moteurs
hydrauliques, des treuils, des cabestans, des plans inclinés,
du matériel électrique pour l'étude de l'électricité
expérimentale et même industrielle; tout cet appareillage a été
dans la plupart des cas projeté et construit par les élèves
eux-mêmes dans les ateliers de l'école. Les expériences
s'appuient sur les «text-books» et sur un syllabus indiquant le
but de chaque opération, les précautions à prendre pour éviter
des erreurs, les appareils à utiliser, etc. Ces travaux sont le
plus possible _quantitatifs_.
L'élève inscrit soigneusement dans un carnet de notes le
résultat de ses observations. Le professeur surveille la marche
des expériences, tout en laissant à l'élève la responsabilité
et le mérite de ses résultats.
§ 2.--ENSEIGNEMENT DE LA CHIMIE.
Les plus petites «high schools» possèdent un laboratoire de
chimie où les élèves peuvent accomplir le minimum de travail
personnel de laboratoire jugé nécessaire pour la vie, ou
prescrit par les examens d'entrée des collèges. La chimie
verbale d'auditoire, quelque talent que mette le professeur à
faire des expériences, n'est guère populaire aux États-Unis.
Dans aucun cas, nous n'avons trouvé d'école qui se contentât de
pareil enseignement; l'enseignement verbal des sciences
d'observation jure avec la mentalité américaine et ne
retiendrait pas les élèves pendant une seule séance. On ne
trouve guère, comme chez nous, des auditoires de sciences
pouvant réunir des centaines d'élèves devant un ameublement,
savamment machiné, alimenté de gaz, d'électricité, d'eau, d'air
sous pression et de vide; on n'y voit pas le professeur
agissant au nom des élèves et leur communiquant de première ou
de seconde main les connaissances qu'il étaye de fragiles
expériences. Le pivot des études est pour toutes les sciences
expérimentales, et spécialement pour la chimie, le laboratoire
où l'élève pense et agit.
Beaucoup d'écoles ne prévoient pas des leçons d'auditoire, vu
l'impopularité de ce genre de leçons qui sont rendues
superflues par l'abondance des manipulations de laboratoire.
Celles qui organisent les cours théoriques ne dépassent pas
vingt-cinq leçons de trois quarts d'heure; la plupart d'entre
elles prescrivent des leçons de récitation où l'élève, après
avoir étudié la théorie des produits examinés, vient la
développer devant le professeur en présence de ses camarades.
L'habitude de l'effort personnel, du débrouille-toi, du «help
yourself», qui est le résultat le plus tangible de tout
l'enseignement américain, rend très élégantes les méthodes
d'enseignement des sciences d'observation.
Le problème expérimental à résoudre se trouve dans le
«text-book» ou est remis aux élèves sous forme de syllabus.
Voici le texte de quelques-uns de ces documents que nous avons
relevés à la «Mac Kinley Manual training high school» à
Chicago. Ils sont assez explicites pour ne pas nécessiter de
commentaires. Lors de notre visite, les élèves en étaient à la
troisième expérience, portant comme sujet: «Les modifications
physiques et chimiques du cuivre.» Ils trouvaient dans leur
syllabus les directions suivantes:
1º Examinez un morceau de cuivre. En le chauffant dans une
éprouvette d'essai, observez-vous quelques modifications
apparentes? Se dissout-il dans l'eau? Quelles autres propriétés
possède le cuivre?
2º Placez un petit fragment de cuivre dans une éprouvette
contenant de l'acide nitrique concentré. Notez avec soin les
phénomènes qui se produisent. Lorsque l'action de l'acide
nitrique cesse, versez le liquide dans une petite coupe en
porcelaine, évaporez-le dans la hotte en la plaçant sur une
toile métallique au-dessus du bec Bunsen; chauffez doucement et
gardez-vous surtout de chauffer fortement au moment où la
dessiccation commence.
3º Après refroidissement, faites sur la substance qui s'est
déposée les mêmes essais que vous avez faits sur le cuivre,
suivant les prescriptions du 1º.
4º Si vous évaporez trois ou quatre gouttes d'acide nitrique
dans une éprouvette, obtenez-vous le même résidu que vous avez
trouvé en évaporant le cuivre et l'acide nitrique?
En comparant 3º et 1º et, en prenant en considération 4º, tirez
vos conclusions et défendez-les avec assurance en vous appuyant
sur votre certitude expérimentale.
Les cours se développent progressivement par l'étude
expérimentale d'un groupe de faits qui passent sous la main et
sous les yeux des élèves.
Ceux qui connaissent l'horreur qu'éprouvent les élèves de nos
athénées pour des cours de chimie basés sur le «Manuel»
seraient étonnés de constater le plaisir intense que les jeunes
Américains ressentent et le goût qu'ils mettent dans l'étude de
cette branche importante par ses applications industrielles et
par sa valeur éducative.
Nos élèves considèrent souvent la chimie verbale comme une
chose à part dans laquelle ils rencontrent des faits sans
connexité directe avec la vie réelle; les théories chimiques
leur semblent ne pas être tirées des faits. L'impression
invariable et tenace qu'on conserve de nos cours de
chimie--appelée expérimentale parce que le professeur fait de
temps à autre quelque manipulation sous le regard des
élèves--est que les théories et les lois seraient fondamentales
et essentielles; que les faits s'efforcent de se conformer aux
théories; que toute la science chimique est suspendue à la
théorie atomique et que, sans cette dernière, il ne peut y
avoir ni découverte nouvelle, ni analyse possible. Le débutant
croit avoir fait un progrès énorme s'il sait appeler l'eau H2O,
quoiqu'il n'ait aucune idée quant à l'origine et à la
signification réelle des formules.
Les méthodes d'expériences personnelles des écoles américaines
ne versent pas dans ces tendances erronées; elles conduisent à
des impressions plus conformes à la réalité: les manipulations
systématiques font découvrir des faits nouveaux, elles font
apparaître les relations qui existent entre les faits et
conduisent à des lois et à des théories, qui facilitent
l'investigation et la découverte de nouveaux faits. Aux yeux
des élèves, ces théories restent subordonnées aux faits: cette
vérité fondamentale les guide dans leurs travaux et est pour
leurs études futures un gage de succès.
A nos méthodes passives, basées sur la mémoire des mots, les
«high schools» et les écoles techniques américaines opposent
triomphalement leurs méthodes actives et éducatives qui mettent
en oeuvre l'effort, la volonté, l'habileté manipulatoire, la
logique.
Dans bien des écoles, une importance spéciale est attachée aux
manipulations de chimie quantitative. Ces travaux constituent
d'excellents exercices de mesure et de précision dans
l'observation. Ils conduisent généralement à la vérification
des lois que l'élève serait obligé d'accepter comme une vérité
théorique. Nous relevons, parmi ces expériences quantitatives,
des travaux sur la distillation, l'équivalent de l'hydrogène,
l'ionisation, la loi des proportions multiples, la combinaison
d'un métal avec de l'oxygène, etc. A propos de l'oxygène, on
fait, en général, des expériences sur sa teneur dans l'air,
dans le KClO2, le poids dans un litre d'air, la solubilité dans
les liquides, etc.
Les expériences quantitatives sont vivement recommandées: les
calculs ne sont pas poussés au delà de la limite
d'approximation donnée par les pesées et les lectures.
En Amérique, le monde enseignant est d'accord pour dire que les
leçons expérimentales données par le professeur et les
«récitations» sont nécessaires pour dégager les idées générales
des faits, mais qu'il est inutile d'essayer d'enseigner la
chimie ailleurs que dans un laboratoire bien outillé et bien
conduit.
§ 3.--LES TRAVAUX MANUELS DANS L'ENSEIGNEMENT SECONDAIRE.
Dans l'esprit des Américains, le critère du progrès en
éducation est l'avancement vers un régime qui assure à l'élève
la plus grande activité personnelle; le souci des professeurs
est de réduire au minimum leur intervention, de façon à donner
à l'élève graduellement l'initiative, le contrôle sur ses
actes, l'empire sur soi, la discipline interne qui le dispense
de chercher des guides hors de lui.
Sous cette haute préoccupation, toutes les sciences enseignées
dans les écoles secondaires, dont nous avons décrit les
méthodes, mais plus spécialement les travaux manuels sont
devenus l'enseignement de l'activité, de l'énergie, de la
volonté appliquées à l'exécution des travaux éducatifs par
lesquels les élèves acquièrent des connaissances utiles.
Les principes qui se trouvent à la base des travaux manuels
sont identiques à ceux qui guident les travaux scientifiques
des laboratoires de chimie, de physique et de sciences
naturelles, les méthodes sont celles des sciences
expérimentales.
Que les travaux manuels soient inscrits comme branches
facultatives aux programmes des écoles secondaires ordinaires,
ou qu'ils fassent partie intégrante des programmes comme dans
toutes les écoles secondaires techniques, ils comprennent
toujours, pour les garçons:
1º Le _travail du bois_: la menuiserie, le tournage, le
modelage industriel et, dans certaines écoles, l'ébénisterie;
2º Le _travail des métaux_: le forgeage du fer et de l'acier,
l'ajustage à la main et mécanique; dans quelques écoles, les
éléments du moulage et de la fonderie.
Nous avons vu enseigner, en outre, dans certaines écoles, le
repoussage du métal, autant dans ses éléments techniques que
comme application de la composition décorative.
Les jeunes filles pratiquent les _sciences domestiques_: la
cuisine, le lessivage, l'entretien de la maison, la couture,
l'économie domestique, et les _arts domestiques_: la
confection, les modes.
Comme dans l'enseignement élémentaire, les travaux manuels
présentent un caractère purement éducatif. Les élèves,
moyennement aptes, acquièrent néanmoins une habileté sérieuse,
car chaque nouveau modèle comporte, dans une certaine mesure,
des procédés déjà appliqués dans les travaux antérieurs.
Les travaux qui se font sans être guidés par une pensée précise
n'ont, aux yeux des Américains, aucune valeur comme moyen
d'éducation; ils accusent les éducateurs suédois d'avoir retiré
la pensée et la vie aux modèles du sloyd, à force de l'épurer
et d'en expulser toute nuance technique; le souci d'introduire
dans les travaux une pensée directrice explique le soin avec
lequel les projets sont préalablement discutés par les élèves.
Dans ce but, ils se groupent autour des professeurs, échangent
leurs vues, questionnent, critiquent, tant que la pensée à
développer dans le travail n'est pas nettement précisée. De
même, pour enseigner une opération nouvelle ou l'usage d'un
outil non étudié, le professeur réunit les élèves autour de
lui, démonte l'outil, en décrit les parties, l'affûte, le
remonte, en explique l'usage et les effets.
Dans les écoles normales pour professeurs de travaux manuels et
dans les milieux scolaires, les effets de chaque outil, de
chaque opération, et de l'exécution de chaque objet ont été
expérimentés méticuleusement au point de vue éducatif.
Si la doctrine tend à s'unifier et à se fixer, la forme des
objets auxquels se rattachent les travaux varie à l'infini,
suivant la formation personnelle des professeurs et l'influence
des milieux.
Certaines écoles secondaires accentuent, plus que les autres,
le caractère artistique des travaux et cherchent à développer
le sens du beau par l'exécution d'objets qui présentent de
belles lignes et une décoration de goût. Aux modèles de base,
imposés à tous les élèves et qui relèvent plutôt de la
technique de la menuiserie industrielle, elles ajoutent des
objets auxquels les élèves appliquent des incrustations, le
découpage et même la sculpture, travaux décoratifs qui
répondent à une préoccupation d'art, malgré leur caractère
sommaire.