Conférence du prof Galili, comment l'art peut aider à enseigner des concepts scientifiques 18 nov 18h

Le prof. A. Mueller informe les membres Expériment@l

Alors que l'on oppose souvent l'art et la science, le prof Galili, expert en philosophie, histoire, et didactique des Sciences étudie des interactions stimulantes entre l'art et des concepts scientifiques.
Ce spécialiste viendra partager sa passion et ses recherches le 18. nov. 2015 Ecole de Physique.
Peut-être les enseignants de maths ou physique y  trouveront-ils des idées pour intéresser les élèves à des concepts abstraits,
et d'établir des ponts entre culture scientifique et culture générale?

Fig 1: Détail de "Scènes de Nativité" par Vitale da Bologna  (1353);La figure géométrique en haut est indiquée par la flèche

The role of culture and of history of science for  understanding and teaching science

Conférence du Prof. I. Galili (Jerusalem)  
  Mercredi18 nov. 2015, 18h - 19h30  Ecole de Physique (Auditoire Stückelberg)

Le Professeur Galili est connu pour ses recherches dans un très vaste domaine de travail en didactique des sciences (notamment de la physique), couvrant de nombreux sujets, allant de l'apprentissage des concepts (entre autres masse, électricité, force, etc. ; p. ex. cf . [2.])  jusqu'aux interactions multiples entre histoire et culture, les Sciences, et leur enseignement.

Dans cette dernière perspective, un travail récent [3.] traite en profondeur le potentiel des beaux arts en didactique des sciences (et mathématiques). Dans l'exemple de ci-dessus Galili analyse un élément curieux, à première vue tout à fait étranger à un tableau religieux de cette époque : un triangle rectangle isocèle. Etant donné l'importance du symbolisme dans l'iconographie médiévale, on peut se demander quelles seraient les propriétés particulières de ce triangle que le peintre a choisies pour transmettre un message symbolique ?

Or, ce triangle a au moins deux propriétés particulières qui sont étudiées en géométrie élémentaire, et qui étaient connues depuis l'antiquité : Premièrement, ce triangle se multiplie en formes similaires de façon infinie, en traçant juste une seule ligne, la hauteur sur l'hypoténuse. Deuxièmement, ce triangle est considéré comme le premier objet pour lequel les Pythagoriciens ont découvert la propriété qui pour les formes est l'incommensurabilité (de l'hypoténuse et des cathètes), et pour les nombres l'irrationalité [4.]; la découverte de cette deuxième propriété est considérée comme un évènement majeur en mathématiques et en histoire des idées.

Donc avec une seule forme simple, le peintre a su évoquer, à des personnes éduquées en géométrie élémentaire, les idées de l'infini et de l'irrationnel (ou non-rationnel) avec leur signification essentielle pour la pensée chrétienne [5.]. Galili discute aussi cette œuvre d'art et sa fonction et valeur éducatives ainsi que celles d'une demi-douzaine d'autres exemples. Bien sûr, il ne s'agit pas là de l'éducation à la pensée chrétienne, mais d'explorer les liens étroits et fructueux entre culture et sciences/maths.  

Dans un article tout récent, le Prof Galili reprend l'exploration de ces liens sous une autre perspective et pour les travaux des deux figures éminents en histoire des science (et de la technologie), à savoir Leonard de Vinci et Galileo Galilei [6.]. Si vous êtes intéressé-e-s par cette perspective, et ses apports et implications pour la didactique des sciences, lisez l'abstract  ci-dessous , et soyez les bienvenu-e-s à la conférence.  

Showing the role of history of science for understanding and teaching science by comparing the contributions of Leonardo and Galileo within the framework of cultural content knowledge

Abstract

Igal Galili
Faculty of Mathematics and Natural Sciences, The Hebrew University of Jerusalem

Common physics curricula present the subject matter as a scientific discipline, meaning, univocally and often ignoring the scientific discourse in which the considered element of knowledge was consolidated. In promoting the recently suggested perspective of cultural content knowledge (CCK) and cultural structure of scientific theory (discipline-culture), a special value is ascribed to the alternative ideas and conceptions as contrasting and emphasizing the normative knowledge in the conceptual variation of the subject of learning. This approach changes the frequent attitude to the historical heroes of science showing not only their successes (which became in standard association of names with their great contributions), but also their other views and activities placing them in comparison with other participants of scientific discourse and the parallel contents of the modern knowledge. This approach equally holds regarding the ontological elements of knowledge (what was stated/believed?) as well as epistemological aspects (how/why was it stated?)

I will illustrate this approach to knowledge presentation through considering several examples of the scientific products by two famous figures of the history of science: Leonardo and Galileo. All the cases address the topic of regular introductory physics curriculum in mechanics and optics (recently published in Science & Education*), which make them suggestive with regard to teaching method and contents.
* Igal Galili (in press). From Comparison Between Scientists to Gaining Cultural Scientific Knowledge: Leonardo and Galileo. Science & Education.

Sources

[1.]  http://sites.huji.ac.il/science/stc/staff_h/galili_h.htm

[2.]   see eg :Galili, I. & Hazan, A. (2000). 'Learners' knowledge in optics: interpretation, structure, and analysis'. International Journal in Science Education, 22(1), 57-88 ; Galili, I. & Hazan, A. (2001). 'The effect of a history-based course in optics on students' views about science'. Science & Education, 10 (1-2), 7-32 ; Galili, I. & Hazan, A. (2001). 'Experts' views on using history and philosophy of science in the practice of physics instruction'. Science & Education, 10 (4), pp. 345-367 ; Galili, I. (2001). 'Weight versus gravitational force: historical and educational perspectives'. International Journal of Science Education, 23 (10), 1073-1093 ; Galili, I. & Tseitlin, M. (2003). 'Newton's first law: text, translations, interpretations, and physics education'. Science and Education, 12 (1), 45-73 ; Galili, I., Weizman, A., & Cohen, A. (2004). 'The sky as a topic in science education'. Science Education, 88(4), 574-593 ; Azaiza, I., Bar, V., & Galili, I. (2006). 'Learning about electricity in elementary school'. International Journal of Science and Mathematics Education, 4(1), 45-71. Online: http://dx.doi.org/10.1007/s10763-004-6826-9 ; Galili, I. (2009). 'Thought Experiment – establishing conceptual meaning', Science & Education, 18 (1) 1-23.

[3.]  Galili, I. (2013). On the Power of Fine Arts Pictorial Imagery in Science Education. Science & Education, 22(8), 1911-1938.  http://doi.org/10.1007/s11191-013-9593-6

[4.]  Aujourd'hui la véracité de cette narration historique est mise en doute : Burkert, W. (1972). Lore and Science in Ancient Pythagoreanism, Boston : Harvard University Press,‎ ch. VI.3 ("Pythagorean Geometry and Mathematical Secrets")

[5.]  Cf par exemple: a) Descartes (Méditation III): « Par le nom de Dieu j'entends une substance infinie, éternelle, immuable, indépendante, toute connaissante, toute puissante, et par laquelle moi-même, et toutes les autres choses qui sont ont été créées et produites. » b) Paulus (Épître aux Philippiens, 4-7): « Et la paix de Dieu, qui surpasse toute intelligence, gardera vos cœurs et vos pensées en Jésus Christ »

[6.]   Igal Galili (in press). From Comparison Between Scientists to Gaining Cultural Scientific Knowledge: Leonardo and Galileo. Science & Education.

Note : Comme d'habitude, les articles mentionnés peuvent souvent être obtenus par les membres de expériment@l

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