Obstacle épistémologique

L'obstacle épistémologique désigne, dans l'analyse de Bachelard, ce qui empêche, à l'intérieur même de l'acte de connaître, la formation du concept scientifique. Forgé dans La Formation de l'esprit scientifique (1938), le concept renverse une intuition courante : l'obstacle au savoir n'est pas un défaut d'information mais une habitude positive de pensée à laquelle le concept doit s'arracher.

En bref. Un obstacle épistémologique n'est pas une ignorance mais une connaissance déjà là — une image, une habitude, une évidence — qui fait écran à la connaissance scientifique. Bachelard en décrit une série de formes (expérience première, généralisation hâtive, obstacle verbal, substantialisme, réalisme, animisme, connaissance quantitative) ; la didactique des sciences a repris la notion pour comprendre la résistance des « conceptions » des élèves.

Une notion à contre-courant

La conception traditionnelle des difficultés du savoir les imagine comme externes : complexité de l'objet, faiblesse des moyens d'observation, lenteur historique. Bachelard déplace l'analyse : « c'est en termes d'obstacles qu'il faut poser le problème de la connaissance scientifique », écrit-il en ouverture du livre. Et ces obstacles sont à chercher au cœur même du sujet connaissant : dans les commodités de pensée que l'expérience commune impose.

L'obstacle est productif, en un sens paradoxal : il consiste en ce qui semble naturellement satisfaisant. La connaissance n'arrête pas de connaître pour faute de matière, elle s'arrête parce qu'elle se contente. C'est cette satisfaction qu'il faut interroger.

Une typologie des obstacles

Bachelard énumère, sur une dizaine de chapitres, des figures-types d'obstacles. La liste n'est pas close, et les frontières entre ces obstacles ne sont pas étanches. Les exemples historiques de Bachelard viennent surtout de la physique et de la chimie des XVII^e et XVIII^e siècles ; on indique ci-dessous, pour chaque obstacle, une illustration concrète.

L'expérience première

L'expérience immédiate, riche, colorée, séduisante, est le premier obstacle. Elle paraît offrir la chose même ; elle n'offre que ce qui parle aux sens. La science exige de la mettre en suspens, de la traiter par construction théorique avant que par observation.

Exemple. Les expériences d'électricité du XVIII^e siècle, données en spectacle dans les salons — étincelles, commotions, objets qui s'attirent —, fascinent davantage qu'elles n'instruisent : le pittoresque du phénomène retient l'attention sur l'effet frappant plutôt que sur les variables mesurables. Aujourd'hui encore, l'expérience quotidienne qu'un objet lourd « tombe plus vite » fait obstacle à la loi de la chute des corps.

La connaissance générale

La généralisation hâtive — « tous les corps tombent », « tous les fluides s'écoulent » — fournit une apparence d'explication là où il n'y a que verbalisation. Elle masque les distinctions que le concept scientifique doit introduire.

Exemple. Dire que « tous les corps tombent » est vrai mais stérile : la loi n'apprend rien tant qu'on n'a pas distingué la chute dans l'air et dans le vide, ni défini l'accélération. C'est ce que l'on nomme souvent la généralisation abusive : une vérité trop vite étendue arrête la recherche au lieu de l'orienter.

L'obstacle verbal

Un mot bien choisi peut tenir lieu d'analyse. Les exemples bachelardiens sont anciens — l'éponge comme image universelle de l'absorption, l'éther comme support de toutes les ondes — mais le mécanisme est permanent : la métaphore prend la place du concept.

Exemple. Bachelard consacre un chapitre entier à l'image de l'éponge, qui sert tour à tour à « expliquer » comment l'air retient l'eau ou comment un corps se charge d'électricité. Le mot paraît clair parce qu'il est familier ; il dispense de chercher le mécanisme.

La connaissance unitaire et pragmatique

L'esprit non scientifique cherche l'unité — un principe qui rendrait raison de tout — ou l'utilité — une connaissance qui sert immédiatement. Les deux entravent la formation du concept abstrait, qui exige de différencier les domaines et de surseoir à l'application.

Exemple. Expliquer un phénomène par l'harmonie générale de la nature, ou par ce à quoi il « sert », c'est répondre à une question qui n'est pas celle de la science. La recherche d'une cause unique pour la chaleur, la lumière, la vie et l'électricité a longtemps occupé la place d'une analyse distincte de chacun de ces phénomènes.

L'obstacle substantialiste

Attribuer aux choses des substances cachées qui en seraient les pouvoirs réels — la vis dormitiva de l'opium — donne le sentiment d'expliquer là où l'on ne fait que renommer. La chimie a mis longtemps à se dégager d'une chimie des qualités occultes.

Exemple. Le calorique, fluide subtil censé passer d'un corps chaud à un corps froid, fait de la chaleur une substance contenue « dans » les choses. La thermodynamique a dû rompre avec cette image pour penser la chaleur comme transfert d'énergie.

L'obstacle réaliste

Dans le chapitre intitulé « Psychanalyse du réaliste », Bachelard décrit une forme intensifiée du substantialisme : le réaliste tient à la substance comme on tient à un bien. La valeur affective de l'objet — sa rareté, son prix — se convertit en valeur explicative.

Exemple. L'or et les pierres précieuses se sont vu prêter, dans la pharmacopée ancienne, des vertus médicinales proportionnées à leur valeur : plus la substance est précieuse, plus elle paraît efficace. L'attachement à la chose possédée tient lieu de raison.

L'obstacle animiste

L'esprit prête aux objets inertes des comportements vivants : la lime « mord », la limaille est « attirée » comme si elle voulait. Cette projection est un obstacle constant à l'intelligence des phénomènes physiques.

Exemple. Bachelard analyse aussi le « mythe de la digestion » : des opérations chimiques ont été pensées sur le modèle de l'estomac qui « digère ». Chez les élèves, l'idée qu'une plante « cherche » la lumière ou qu'un aimant « veut » attirer le fer relève du même schème.

La libido

Bachelard, lecteur des analyses freudiennes — sans s'y subordonner —, repère dans les images scientifiques anciennes des investissements affectifs (sexuels, alchimiques) qui guident la pensée à l'insu du chercheur. Le sous-titre du livre — « Contribution à une psychanalyse de la connaissance objective » — annonce ce versant.

Les obstacles de la connaissance quantitative

On croirait la mesure à l'abri des obstacles. Bachelard montre l'inverse : la précision peut devenir un fétiche. Une mesure n'a de sens que rapportée à l'échelle du phénomène et à la sensibilité de l'instrument.

Exemple. Donner un résultat avec plus de décimales que l'appareil n'en permet, ou appliquer la même rigueur chiffrée à des grandeurs mal définies, produit une fausse objectivité. Le chiffre rassure ; il ne remplace pas la construction du concept que l'on mesure.

Obstacle et rupture

Les obstacles épistémologiques sont ce contre quoi la rupture épistémologique doit s'effectuer. La rupture n'est rien d'autre que le franchissement, par un travail explicite sur ses propres habitudes, des obstacles que la pensée commune ou la science antérieure ont déposés. Les deux concepts sont solidaires : il n'y a pas de rupture sans obstacle, ni d'obstacle reconnu sans visée d'une rupture.

Cette articulation place l'épistémologie historique bachelardienne dans une position particulière : elle est en même temps philosophie des sciences et hygiène intellectuelle, description de la genèse des concepts et exigence sur la conduite de la pensée.

L'obstacle épistémologique en pédagogie

Bachelard lui-même pense en professeur. Il remarque, dans le premier chapitre du livre, qu'il a souvent été frappé de ce que les professeurs de sciences « ne comprennent pas qu'on ne comprenne pas ». L'élève n'arrive pas vide en classe de physique : il apporte des connaissances empiriques déjà constituées. Enseigner ne consiste donc pas à remplir un vide mais à faire changer de culture expérimentale, à défaire des évidences.

D'où une conséquence pédagogique directe : l'erreur n'est pas une faute à sanctionner mais un symptôme à interpréter. Elle révèle l'obstacle sous-jacent, et c'est sur lui, plutôt que sur la réponse fausse isolée, que doit porter le travail.

Postérité didactique

Le concept a trouvé une seconde vie dans la didactique des sciences. Les travaux de Jean-Pierre Astolfi, d'André Giordan, et plus largement de l'Institut national de recherche pédagogique dans les années 1980, prennent au sérieux l'idée que les élèves arrivent en classe avec des représentations qui ne sont pas des absences de connaissance mais des connaissances spontanées, structurées, et résistantes à l'enseignement.

L'enseignement scientifique gagnerait, selon cette tradition, à expliciter les conceptions initiales des élèves, à les mettre en tension avec les données expérimentales, à provoquer la rupture plutôt qu'à exposer linéairement la théorie achevée. Cette pédagogie active prolonge, à sa manière, l'analyse bachelardienne des obstacles.

Obstacles en didactique des sciences

La typologie de Brousseau

En didactique des mathématiques, Guy Brousseau a repris la notion à la fin des années 1970 en distinguant trois origines possibles des obstacles rencontrés par l'élève :

• obstacle ontogénique : lié aux limites du développement de l'élève à un moment donné ;
• obstacle didactique : produit par les choix d'enseignement eux-mêmes (une présentation, un exemple ou une règle provisoire qui se fige) ;
• obstacle épistémologique : constitutif du savoir lui-même, que l'on retrouve dans l'histoire de la discipline et qu'on ne peut ni ne doit éviter, parce que le franchir fait partie de l'apprentissage du concept.

Chez Brousseau, l'obstacle n'est pas un manque : c'est une connaissance qui réussit dans un domaine et produit des réponses fausses hors de lui. L'idée que « multiplier agrandit », valable pour les entiers, devient un obstacle face aux décimaux inférieurs à un.

Conception et obstacle : quelle différence ?

La didactique des sciences expérimentales parle de conceptions (ou de représentations ; en anglais misconceptions ou alternative conceptions) pour désigner les explications que les élèves mobilisent spontanément : « le courant s'use dans l'ampoule », « un objet en mouvement a besoin d'une force pour continuer à avancer », « le froid entre par la fenêtre ». Les deux notions ne se confondent pas :

• la conception est observable : elle se manifeste dans une réponse, un dessin, une explication, et varie selon les situations ;
• l'obstacle est un construit explicatif : c'est le mode de pensée sous-jacent, plus général et plus stable, qui rend compte de la persistance de toute une famille de conceptions (par exemple, l'obstacle substantialiste derrière « le froid entre » comme derrière « la chaleur est contenue dans les objets »).

Corriger une conception isolée ne suffit donc pas : tant que l'obstacle n'est pas travaillé, il réapparaît sous une autre forme.

L'objectif-obstacle

La notion d'objectif-obstacle, proposée par Jean-Louis Martinand et développée par Jean-Pierre Astolfi et Brigitte Peterfalvi dans la revue Aster, en tire la conséquence pour la conception des séquences : au lieu de fixer les objectifs à partir du seul programme, on les sélectionne en fonction des obstacles dont le franchissement représente un progrès intellectuel décisif. Astolfi et Peterfalvi décrivent un travail en plusieurs temps : repérer l'obstacle et le faire exprimer par les élèves, le fissurer par des situations qui le mettent en défaut, puis aider à construire un modèle alternatif et à en identifier le domaine de validité.

On retrouve ici, transposée dans la classe, la leçon de Bachelard : la connaissance scientifique se construit contre une connaissance antérieure, et non par simple accumulation.