Le cahier dexpriences

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Le cahier dexpériences

• Un outil linguistique au service de la pensée
  scientifique

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Le plan

• La théorie pourquoi un cahier dexpériences ?
• La pratique comment le mettre en uvre en
  classe ?
• La synthèse

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La théorie

• Du cahier de laboratoire
• au cahier dexpériences

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Constat

• Les archives scientifiques contemporaines sont
  devenues rares.
• Le développement de linformatique a détruit les
  brouillons de la recherche, les documents
  préparatoires à lexposé des résultats.
• Les échanges entre chercheurs se font désormais
  par courriel.

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Le cahier de laboratoire

• Lun des seuls documents à avoir échappé à cette
  suppression de traces.
• Personnel, unique par son mode décriture et son
  contenu, il permet de suivre le cheminement du
  travail scientifique.
• Il représente la mémoire immédiate du chercheur,
  le matériau de base.

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Le cahier et larticle

• Le cahier de laboratoire est tourné vers
  lintérieur.
• Il est le récit brut de la progression
  scientifique avec ses fausses pistes et ses aléas.

• Larticle est un document tourné vers
  lextérieur.
• Il opère une mise en scène idéalisée du processus
  de recherche du problème à la solution.

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Le chercheur sy reporte

• Pour y consigner de nouvelles informations.
• Pour les confronter aux anciennes.
• Pour les compléter.
• Pour leur ajouter de nouveaux commentaires.
• Etc.

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Le style est personnel

• Les codes, les abréviations, les raccourcis, les
  choix, les ellipses propres au chercheur rendent
  laccès difficile à autrui.
• Il ne sagit pas dun instrument de transmission
  dun savoir, mais dun instrument délaboration
  du savoir.
• Il contient donc une part dimplicite tout ce
  qui pour le chercheur va sans dire.

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Un écrit hors norme

• Il ny a donc pas de normes pour la tenue du
  cahier.
• Labsence de contraintes normatives le privilégie
  à lusage de lordinateur.
• Chaque chercheur improvise à sa manière, selon
  ses besoins et ses appréciations, dans son style
  propre.

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Les grandes tendances

• Tous les événements à mesure quils se
  produisent.
• Résumé en fin de journée.
• Strictement fonctionnels seuls figurent les
  faits scientifiques auteur absent.
• Subjectifs détails dambiance, commentaires,
  impressions dimension journal intime.

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Un espace de liberté

• La tendance est à la dépersonnalisation des
  documents scientifiques utilisation du
  traitement de texte, calibrage imposé par les
  revues scientifiques.
• Le cahier de laboratoire demeure un espace libre,
  lun des seuls documents qui garde lempreinte de
  la personnalité et le cheminement de la pensée.

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Le cahier dexpériences

• Le petit frère du cahier de laboratoire

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Les références officielles

• Cycle des apprentissages premiers Découvrir le
  monde Lenfant apprend à se représenter les
  savoirs quil rencontre ou construit. Dans ce
  but, il apprend à dessiner, à produire des
  représentations schématiques, à construire des
  textes qui rendent compte de son activité (dictée
  à ladulte).

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• Cycle des apprentissages fondamentaux
  Compétence transversale Traitement de
  linformation Faire un compte rendu
  dobservation simple (oral, dictée à ladulte,
  dessin).

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• Cycle des approfondissements Science et
  technologie Exprimer par écrit (texte, schéma,
  graphique) les résultats dobservations,
  dexpériences.

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Les fonctions des écrits scientifiques

• Accompagner la démarche scientifique.
• Passer de la trace personnelle à lécrit
  institutionnalisé.
• Témoigner dune évolution de pensée.
• Entrer dans des pratiques langagières associées
  au raisonnement.
• Vivre une situation de recherche authentique avec
  essais, erreurs.

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Deux sortes décrits

• Les écrits instrumentaux, en direction de
  lélève.
• Les écrits communicationnels, destinés à dautres.

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Fonctions de ces écrits
Instrumentaux

• Agir
• Décharger la mémoire
• Sexpliquer à soi-même

Communicationnels

• Faire comprendre
• Expliquer aux autres
• Obtenir un retour

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Lécrit personnel

• Noter à propos dun sujet étudié ses remarques,
  ses observations, ses propres idées, ses
  prévisions, son analyse.
• On trouve des dessins, des graphiques, des
  tableaux, du texte

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Agir

• Fixer un but à laction mise en correspondance
  dhypothèses et de résultats.
• Planifier laction en référence à ce but.
• Prévoir les observations à recueillir.

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Décharger la mémoire

• Libérer lesprit déléments secondaires au profit
  dautres plus importants.
• Garder des traces plus complètes.
• Rendre possible un retour, un contrôle a
  posteriori.

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Sexpliquer à soi-même

• Permettre un temps de réflexion personnelle.
• Rendre synoptiques des éléments situés sur des
  plans différents.
• Trier, ordonner, classer, mettre en relation pour
  structurer.

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Lécrit collectif

• Soit un écrit communicationnel destiné aux autres
  groupes.
• Soit une synthèse élaborée par la classe dans le
  but de structurer un savoir.

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Faire comprendre

• Réduire limplicite, éliminer laccessoire.
• Se mettre daccord sur les résultats essentiels.
• Expliciter les éventuelles contradictions.

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Expliquer aux autres

• Relire pour vérifier.
• Choisir le meilleur support de communication.
• Mettre en forme les résultats.

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Obtenir un retour

• Se placer en situation de confrontation des
  résultats.
• Générer un discours oral argumenté.
• Disposer déléments pour retravailler une version
  provisoire.

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La pratique

• Une expérience sur lair

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La situation de départ

• Quest-ce que lair ?
• A quel moment perçoit-on lair ?
• Comment est utilisé lair ?

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Les ballons (I)

• En soufflant, les ballons se déplacent.
• Il y a donc de la matière en mouvement.

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Les ballons (II)

• En soufflant entre les ballons, ces derniers se
  rapprochent.
• Un déplacement dair entraîne une dépression.

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Le tunnel

• Si lon souffle à lintérieur, le tunnel
  saffaisse.
• Une dépression parallèle à un objet entraîne son
  aspiration.

32
Le défi

• Construire un objet volant avec un moyen de
  propulsion.
• Moyen qui va permettre à lobjet volant de
  prendre son envol.

33
La formulation des hypothèses

• En groupes, les enfants imaginent les plans de
  cet objet.
• Il sagit de fixer un but à laction.
• Puis de planifier laction en référence à ce but.

34
La première trace

• Il sagit de schémas, de dessins, de croquis.
• Elle seffectue dabord individuellement.

35

• Les représentations de chacun émergent rapidement.

36

• Quelques annotations sont parfois nécessaires.

37

• On se décourage parfois !

• Et puis, on recommence !

38
Léchange

• Très vite, on commence à discuter.

39
La régulation

• Un petit coup de pouce savère parfois salutaire.
• Ou tout simplement oraliser pour relancer la
  machine.

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La confrontation

• On dépasse le stade de léchange pour atteindre
  celui de la confrontation.
• On doit alors faire appel à largumentation.

41
Le support à discussion

• Le cahier dexpériences constitue le support à
  partir duquel seffectue largumentation.
• Chacun y apporte sa touche personnelle.

42
Vers la production unique

• Très vite, les productions du groupe se mêlent et
  sentrecroisent.
• De la comparaison naît une production unique,
  véritable photographie de la pensée du groupe.

43
Vers lécrit communicationnel

• Lécrit commun présente de nouvelles
  caractéristiques souci de clarté, absence de
  ratures, présence de légendes et de mesures.

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Vers la notice de montage

• Le schéma est légendé en vue de la fabrication.
• Les mesures laissent présager une construction
  rigoureuse !

45
Le bilan des productions

• Le contenu laisse apparaître la prédominance des
  dessins.
• Le texte est ajouté à la moitié des copies.
• Le matériel est quasiment absent.

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Les éléments dessinés

• Plusieurs dessins ont été majoritairement
  nécessaires.
• Le souci de clarification, même par rapport à soi
  est net.

47
Les caractéristiques des dessins
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Les éléments textuels

• Les types utilisés sont le descriptif et le
  prescriptif.
• On oscille entre le document instrumental et
  lécrit communicationnel

49
Les verbes

• Les phrases contenant un verbe même à
  linfinitif représentent un total de 18 sur 26
  (69 ).
• Parmi les verbes utilisés, 10 évoquent une action.

50
Lopinion des enseignants

• Quelques idées
• pour une mise en place réussie

51
Des exigences multiples

• En fonction de lâge des enfants
• En fonction de lenseignant
• En fonction de lactivité.

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Doit-on lire le cahier ?

• Cest un outil personnel, mais cest aussi un
  objet déchange, un support à largumentation.
• Lenseignant peut donc lire le cahier.
• Il y puisera dailleurs de précieuses
  informations sur lévolution des représentations
  de chacun.

53
Doit-on écrire dans le cahier ?

• Le cahier reste un outil personnel.
• On nécrit pas dans le cahier.
• Sauf si lenfant ne maîtrise pas lécriture et ne
  parvient pas à expliciter sa pensée par le seul
  moyen du dessin.
• La trace écrite constitue alors un
  support-mémoire à exploiter ultérieurement.

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Doit-on corriger le cahier ?

• Ni le contenu scientifique
• Ni le mode dexpression choisi.
• Le cahier favorise la spontanéité. Lélève sy
  exprime avec ses mots, ses dessins, son
  orthographe, en toute liberté.
• Le cahier reste un écrit instrumental.

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Doit-on reprendre le cahier ?

• Oui, si le but est de clarifier, dutiliser le
  terme exact, dinsister sur la viabilité des
  propositions.
• Encouragée par lenseignant, la reprise est le
  fait de lélève.
• Une forte centration sur lorthographe dès le 1er
  jet entraîne une surcharge cognitive empêchant
  lélève de gérer simultanément les contraintes
  locales et globales.

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Doit-on imposer une gestion ?

• Cela dépend des enfants
• Ceux qui sont peu habitués à prendre des notes, à
  écrire leurs remarques, peuvent faire lobjet
  dune sollicitation de la part de lenseignant.
• Même sil est personnel, le cahier peut être le
  prétexte à amélioration lisibilité des schémas,
  chronologie respectée, pertinence des
  observations

57
Le mot de la fin

• Une page de garde
• Une note dinformation pour les parents
• 10 conseils pour bien présenter son travail
• Un référentiel sur la démarche expérimentale en
  sciences
• Les programmes pour chaque cycle
• Un lexique pour garder en mémoire quelques
  définitions essentielles
• Les travaux de synthèse corrigés.

58
La synthèse

• Les idées phares

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Lecture et écriture

• Lire et écrire sont des verbes transitifs.
• Le cahier dexpériences est peut-être le plus à
  même de donner aux enfants en échec à lécrit
  loccasion de renouer avec un acte fondamental
  puisquil écarte tout imaginaire.
• Les mécanismes de révision relecture et
  réécriture ne sont pas absents du dispositif.

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Oral

• Les échanges qui seffectuent au sein du groupe,
  à partir du cahier dexpériences, sont
  authentiques.
• Les phases de régulation maître/élève constituent
  une oralisation ancrée sur le réel.
• Le rapport au grand groupe est un oral vrai ne
  faisant pas appel à limaginaire.

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Concrétisation

• Le cahier dexpériences est un support destiné à
  rendre compte dune manipulation.
• Il sagit donc de renouer avec la concrétisation
  pour appréhender des concepts scientifiques par
  le biais du raisonnement.
• La chaîne symbolique qui va du concret à
  labstrait est complète.

62
Un dispositif complet