Écrire et argumenter à partir d'expériences scientifiques

 

Isabelle d’Aubuisson, 1998


 

Faire écrire
Niveau :  École élémentaire, cycle 3
Mots clés : Expérience, Interactions écriture-apprentissages, Production de texte, Réécriture, Sciences

 

Sommaire des mémoires

Mots clés

 


 

Introduction

I.  Comment un enfant construit son savoir à partir d'acquis ponctuels

I-1.  Diversité des activités de classe

I-2.  Rôle des langages dans la construction de la pensée scientifique

II.  Mise en œuvre du schéma constructiviste

II-1.  Écrire pour formuler des hypothèses et des questions

II-2.  Écrire pour garder trace des expériences réalisées

II-3.  L'amélioration du métalangage

II-4.  Les élèves producteurs de compte-rendu

II-5.  Comment les sciences facilitent la réécriture d'un texte

Conclusion

Bibliographie

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Introduction

Quand on pense discipline scolaire à l'école élémentaire, la plupart des parents d'élèves répondent français, mathématiques, histoire et géographie, langue. Les activités telles que les sciences et technologies sont souvent mises à l'écart. Pourtant l’enseignement scientifique occupe une place privilégiée par rapport aux difficultés que les élèves peuvent rencontrer dans la production d’écrits. Constatant que c’est l’insuffisance d’activités d’apprentissages diversifiées qui est la source de difficultés d’écriture chez les élèves, la science fournit une base "expérientielle" qui permet à l’écriture de trouver sa place plus facilement.

Les activités d’éveil scientifique sont des moyens de communication particuliers, elles apportent à l’enfant des intérêts nouveaux : affectivité, culture mais aussi expérience commune à toute la classe. A travers la résolution de problèmes scientifiques, le maître permet une explication en facilitant des échanges oraux et écrits entre élèves.

Le travail lié à l’écriture des textes est primordial, les enfants doivent acquérir des compétences pour produire des textes scientifiques où la mise en forme est importante et la conduite langagière suit un modèle. Trois points doivent être suivis lors de la rédaction : la planification, la mise en texte et la relecture. Ceci crée des incessants allers-retours entre ces niveaux qui sont des compétences à développer dans le cadre de l’enseignement scientifique.

Les outils graphiques seront une aide dans la démarche scientifique car organisateurs par nature.

Dans la pratique de la classe, le compte rendu obéit à certains principes, savoir argumenter par exemple. Or, même si les enfants connaissent l’utilisation de connecteurs en français, il ne s’avère pas toujours évident pour eux de l’appliquer à un texte différent. De même l'utilisation d'un vocabulaire précis non utilisé en situation ne leur permet pas d'intégrer une notion nouvelle.

Les sciences et technologie sont des outils pédagogiques transdisciplinaires. La manipulation, la compréhension et la création d’objets par les élèves mettent en œuvre des savoirs et savoir-faire. En fournissant une aide à l’élève pour comprendre le monde qui l’entoure, les sciences conduisent vers une plus grande autonomie et vers la découverte de la culture scientifique. Néanmoins, les disciplines ne vont pas les unes sans les autres, elles forment un tout : les sciences n’existent que parce qu’elles peuvent être communiquées.

Je me suis interrogée sur le rapport entre l'apprentissage langagier et l'apprentissage scientifique. Comment les sciences physiques et technologiques sont-elles un moyen en cycle des approfondissements de développer des compétences en français ? Quelle est la raison d'être de la communication en science ? Plus précisément, je me suis posée la question suivante : en quoi les sciences expérimentales sont-elles un moyen de développer des compétences transversales dans le domaine de la communication ?

Pour aborder cette réflexion, je me suis appuyée sur les observations de pratique de classe et sur les séquences que j'ai moi-même menées. Cette présentation de la pratique est précédée d'une approche théorique sur l'interaction entre l'éveil scientifique et la maîtrise des langages.

 
 

I.  Comment un enfant construit son savoir à partir d'acquis ponctuels

I-1.  Diversité des activités de classe

Trois types d'activités essentielles et nécessaires sont à distinguer parmi les activités de classe. Ces différents types doivent être repérés, définis et analysés.

Activités fonctionnelles
Ce sont des activités que l'enfant poursuit au départ en situation d'autonomie et suivant sa logique propre, pour satisfaire son plaisir ou répondre à son besoin ; il peut s'agir d'un jeu, d'activités techniques, d'exploration du milieu... Les apprentissages qualifiés de spontanés, que l'enfant réalise à cette occasion, ont lieu chaque fois qu'il surmonte un obstacle, qu'il résout une difficulté, ou plus généralement lorsqu'il cherche une question qu'il s'est posé.

Hors de l'école, les enfants pratiquent des activités d'exploration, d'expression et de communication qui intègrent les données culturelles de leur milieu.

L'école peut être le lieu privilégié de telles activités fonctionnelles, en étant attentive à l'expression des besoins des élèves en vue de favoriser à long terme un épanouissement personnel : affectivité, sociabilité, facteurs intellectuels mais aussi pour en faire le préalable d'activités scientifiques authentiques.

Il y a des caractères communs à ces activités fonctionnelles :

- l'enchaînement très fréquent de deux activités fonctionnelles ;

- l'une, hors de la classe, qui intéresse un enfant, seul, ou un petit groupe ;

- l'autre en classe, lorsque le maître permet à l'ensemble des enfants de vivre la même situation que celle décrite par l'un d'entre eux ;

- le caractère le plus souvent non disciplinaire, voire non scientifique de l'activité fonctionnelle de départ ;

- le lien entre l'activité fonctionnelle et la (ou les) activité(s) de résolution de problème qui en ont découlé.

Ainsi lorsque l'on tente de définir des activités fonctionnelles certaines caractéristiques se dégagent :

- c'est l'enfant qui en a l'initiative ;

- elles sont poursuivies pour elles-mêmes en rapport avec un but que l'enfant s'est librement fixé et qu'il cherche à atteindre avec une très grande autonomie.

L'activité fonctionnelle est ainsi identifiable à trois niveaux celui du maître, celui des enfants et celui de la communauté culturelle.

Au niveau de l'enfant : correspondant à un besoin affectif ou intellectuel, c'est une situation autonome. Cette initiative prépondérante de l'enfant lui permettra de développer différentes attitudes caractéristiques de l'éveil (confiance en lui, capacité à s'étonner, à questionner) et mettre en valeur les objectifs généraux de l'éveil par rapport aux objectifs spécifiques.

Au niveau de la communauté culturelle : cette activité est fonctionnelle car elle s'insère dans le champ culturel de l'enfant, elle traduit les préoccupations de son milieu social, intègre le quotidien dans les intérêts que développe l'école, évite que les enfants restent figés dans des rôles qui leur sont extérieurs. L'activité fonctionnelle peut alors avoir comme conséquence indirecte de débloquer certains enfants étrangers aux attentes scolaires habituelles.

Au niveau du maître : l'activité fonctionnelle permet d'orienter les enfants en tenant compte de leur milieu culturel, en valorisant leurs rapports oraux et matériels pour créer par la suite un champ d'expérience commun à toute la classe.

Le maître doit observer sa classe afin :

- de cerner divers objectifs que l'activité fonctionnelle est susceptible d'atteindre, à travers des activités de résolution de problèmes ultérieurs, le maître étant attentif ;

- d'estimer certains objectifs généraux de l'évaluation ou certains aspects de la démarche scientifique difficilement appréhendables par des épreuves.

Les activités fonctionnelles sont donc de véritables activités de vie valorisant l'exploration, l'expression, la création, la communication.

Activités heuristiques
C'est à partir de l'expérience accumulée au cours des activités fonctionnelles, des difficultés rencontrées, ou de la confrontation des points de vue que les enfants peuvent formuler un problème caractérisé par la recherche d'une relation qui se traduira par la suite par un énoncé abstrait dont on indiquera avec précision les conditions d'application du réel. Les apprentissages ainsi réalisés seront les points d'ancrage d'un effort de structuration qui permet à l'enfant de construire avec l'aide du maître un réseau conceptuel qui articule son expérience personnelle et l'acquis social en un système ouvert remodelable.

Ces activités de résolution problème sont une prise de recul par rapport à l'activité fonctionnelle qui conduit à la formulation d'un problème scientifique. Il y a problème scientifique chaque fois que la réponse à une question, la poursuite d'une action, se heurtent à des obstacles de nature diverse (moteurs, techniques, psychologiques, épistémologiques...) débouchant sur la construction d'invariants (grandeurs, propriétés, relations qui se conservent, à l'expérimentation, au tâtonnement expérimental).

Le rôle du maître étant d'observer les élèves avant d'intervenir dans le but de reconnaître plusieurs objectifs possibles et d'orienter leur activité en fonction des objectifs qu'il a définis, en apportant des suggestions et en facilitant les échanges entre élèves.

Ainsi tout au long de cette recherche le maître permet une explication et une objectivation des acquis grâce aux communications, aux "traces" écrites et graphiques qu'il valorise constamment.

Activités systématiques
C'est le maître qui prend l'initiative de telles activités qui se situent généralement au terme d'une ou plusieurs activités heuristiques. Elles ont pour objets de relier des concepts déjà construits ou encore de raccrocher un concept à un réseau conceptuel déjà élaboré mais toujours remodelable.

Les activités de synthèse doivent permettre de relier des acquis ponctuels afin de les mettre en relation et de modeler des concepts et méthodes. Voici un exemple emprunté à la recherche n°117.

L'activité fonctionnelle : construire une montgolfière. Problème scientifique : pourquoi l'air chaud fait monter les montgolfières ? On pourrait schématiser ainsi la filiation entre les activités fonctionnelles et les activités de synthèse.

 
 

I-2.  Rôle des langages dans la construction de la pensée scientifique  

Le rôle de l'écrit et des langages

L'instauration de l'activité réflexive
S'il s'agit d'amener dans une certaine mesure par eux-mêmes les élèves vers l'élaboration de démarches appropriées de l'étude d'un problème, cela ne signifie pas qu'il s'agisse d'apprentissages spontanés. L'enseignant est le détenteur du projet et il lui revient d'impulser le processus de réflexion.

Chez certains enfants l'activité réflexive est spontanée, liée à la régulation de l'action mais elle ne se produit pas pour tous. C'est pour cela que l'enseignant instaure des situations déclenchantes qui sont importantes et spécifiques. Après cette phase d'introduction l'enseignant doit cadrer la réflexion afin d'éviter le pointillisme des remarques et l'éparpillement. De plus l'enseignant doit faire converger l'activité réflexive de différents individus. C'est pour cela que les échanges au sein de la classe prennent une telle importance et que les échanges intellectuels sont suscités. Il faut ménager des moments pour qu'apparaissent convergences et divergences ; c'est ainsi que par des questionnements et réponses mutuelles les élèves sont conduits à rechercher le dépassement des contradictions (alors que l'esprit "préfère" s'en accommoder).

L'insertion de l'écriture dans l'activité métacognitive

L'écrit a ici deux rôles, il est l'objet de la réflexion métacognitive et le moyen de cette réflexion. L'écriture semble jouer un rôle important comme support de l'activité réflexive. En effet, selon les séquences l'écrit peut être l'objet du travail réflexif (quand on s'interroge sur les critères de réussite d'une production écrite, sur les caractéristiques qu'il doit avoir pour tel usage, sur les opérations à mettre en œuvre pour les réussir... ) ou bien, l'écriture est d'abord utilisée comme support de travail réflexif, comme aide au processus de prise de conscience ou à la régulation de la tâche. Grâce à ce support les opérations mentales sont facilitées, ceci est probablement dû au caractère convergent des échanges effectués à partir d'une base écrite (les échanges oraux restant eux plus divergents), de la possibilité d'un retour en arrière et d'une reprise qu'offrent les inscriptions graphiques (la parole étant plus fugitive).

Il est indéniable que le fait même d'écrire est une aide. L'écriture joue de deux façons différentes comme support à la réflexion distanciée :

- Les traces sont très utiles après une réflexion conduite a posteriori sur une démarche, ou pour trouver des régularités entre plusieurs d'entre elles. Celles-ci fonctionnent alors comme témoins des processus ou procédures antérieurs, et l'écriture joue comme une matière première du travail réflexif (reprise, relecture, comparaison de ces traces). Le support écrit permet à travers les écrits successifs le réexamen de plans expérimentaux successifs, ils permettent de travailler la signification d'une expérience entreprise.

- Mais l'écriture peut s'insérer de façon plus intime dans le processus réflexif. Les réflexions elles-mêmes sont écrites, comme c'est le cas pour les listes de "critères de réussite". L'écriture permet de construire et de conserver des outils, utilisables pour la régulation des actions.

Dans ces deux cas, l'écriture joue un rôle clef dans la possibilité qu'elle donne de communiquer les idées différentes des uns des autres et d'inciter les comparaisons qui servent de moteur à des reconsidérations ou des délimitations. Les élèves peuvent prendre en compte des contradictions et des conceptions différentes, ce qui empêche les éparpillements. Ainsi l'écrit est initiateur des confrontations possibles qui sont elles-mêmes centrales pour entraîner l'activité réflexive.

Diversité des productions au long de la démarche

Les outils écrits entraînant la réécriture

a) Les brouillons
Il existe deux sortes de brouillons en science : le "brouillon oral" et la prise de notes. Le "brouillon oral" est utilisé lors de l'élaboration des idées et de la mobilisation du savoir pertinent avant d'écrire un texte individuel. Ce travail peut être préalable ou repris à différents moments de la réalisation de l'écrit.

La prise de notes sert surtout à garder des traces pour se souvenir lors de l'écriture de son compte-rendu. C'est un premier travail de mise en texte qui demande à être travaillé avec le maître car des opérations de tri et de classement s'effectuent lors de ce travail.

Ces deux sortes d'écrit sont importants car la mise en texte en sera facilitée. Ce qui est essentiel ici c'est que l'idée de l'écriture que se font les enfants est modifiée, l'écriture n'est plus une simple activité mécanique qui accompagne la pensée mais un moyen de participer à l'apprentissage des connaissances.

b) Les comptes-rendus
Il ne faut pas définir les écrits trouvés dans l'enseignement scientifique par leur fonctionnalité. En effet le compte rendu ne tente pas de construire de nouveaux savoirs, mais il permet de développer un enseignement scientifique de type constructiviste dont la fonctionnalité peut se définir selon trois axes :

- On peut parler de fonctionnalité par rapport à l'apprentissage en cours. Ainsi la rédaction d'un compte rendu sera fonctionnelle s'il s'avère qu'elle peut faciliter le processus intellectuel :

- amélioration de la mémorisation des informations,

- réorganisation logique et remise en forme,

- aide à la gestion et au traitement en mémoire des données et relations.

- On peut aussi parler d'une fonctionnalité par rapport à la tâche. Un schéma de prévision d'un plan expérimental, un outil de recueil des données, une liste des hypothèses possibles seront alors fonctionnels, s'ils s'insèrent dans une tâche scientifique et s'ils aident à faire progresser l'élève dans sa réalisation. Ici les écrits sont mis à l'épreuve de leur utilisation effective, en cours d'activité. Les élèves peuvent ainsi écrire :

- pour anticiper des résultats ;

- pour garder une trace des hypothèses, à laquelle on confrontera les résultats pour être en mesure de les interpréter ;

- pour organiser des conditions expérimentales ;

- pour contrôler les variables.

- On peut encore parler de fonctionnalité par rapport aux destinataires. Ainsi les écrits seront fonctionnels s'ils apportent une information précise et utile au lecteur à qui ils sont destinés. Il en va ainsi pour des fiches techniques ou expérimentales des élèves pour permettre à d'autres de réaliser une expérience.

A travers ces écrits et la lecture qui peut en être faite par leurs pairs, une réelle confrontation, un vrai débat cognitif, un réel apprentissage des concepts et des modèles peuvent apparaître. Une nouvelle envie d'apprendre et de savoir naît chez les enfants.

Le tableau extrait du livre Compétences méthodologiques en sciences expérimentales résume un certain nombre de caractéristiques que peuvent prendre les écrits fonctionnels dans une pédagogie constructiviste. Il n'est pas exhaustif mais on peut y retrouver les divers fonctionnalités évoqués, et se rendre compte que chacune correspond au développement d'écrits différents dans l'enseignement scientifique.

c) Les graphiques
Afin de rendre opérationnelles les connaissances et de viser à une efficacité immédiate, les écrits condensés sont souvent utilisés : listes (critères de réussite, règles d'action, questions à se poser...) ou des tableaux.

Les langages graphiques constitués de schémas, diagrammes, graphiques, tableaux ont un rôle privilégié dans la démarche scientifique, l’espace y est organisé pour traduire un sens.

Différents degrés sont envisageables :

- des degrés d'abstraction : photos, images, tableaux et organigrammes ;

- les degrés d'autosuffisance : schémas dont la compréhension exige des textes juxtalinéaires d'accompagnement ;

- des aspects fonctionnels de la représentation, opposant schémas "descriptifs" et schémas "résolutifs".

Chaque système graphique donne à voir quelque chose : un objet singulier, une classe d'objets, un processus, une idée, une organisation.

Il y a condensation et hiérarchisation de l’information, les éléments sont combinés entre eux de façon simple même si au départ l’ensemble est complexe, ils peuvent être déplacés pour regarder leurs effets sur l’ensemble. Mais l'inconvénient est la part de l'implicite ce qui limite ce langage.

Par contre le caractère structurant c'est à dire les relations entre éléments permettent une systématisation des éléments : les parallélismes, les continuités ou discontinuités, les symétries, séparations ou liens, introduits par la logique de l'organisation de l'espace graphique.

Le graphisme ne s'oppose pas à l'écriture discursive mais la complète. Il a une valeur d'aide et il faut donc en posséder la pratique.

d) Les limites de l'usage des "graphismes"
Les outils graphiques facilitent la connaissance, ils ont un caractère économique pour la pensée, en effet l'organisation synoptique est satisfaisante pour l'esprit mais si satisfaisante que sa remise en question pour une explication nouvelle par l'élève est difficile.

Il y a une utilisation de codes que l'interlocuteur doit connaître pour pouvoir déchiffrer les schémas, ainsi la compréhension est conditionnée, les sous entendus sont nombreux.

Trop utiliser le langage graphique dans des disciplines qui ne le nécessitent pas peut aboutir à une incapacité des élèves à produire des écrits rédigés.

En conclusion l'usage en connaissance des difficultés doit être souple :

en développant la conscience d'une pluralité de schématisations possibles, pour un même objet ;

en faisant éprouver l'équivalence entre les langages et leurs fonctions spécifiques ;

en faisant traduire des textes en schémas et inversement des schémas en textes, de manière à faire travailler ces équivalences.

Il y a une "réflexion distanciée" dans l'utilisation d'outils graphiques. Une passerelle se fait entre l'action et la verbalisation ou la symbolisation, l'élève est conduit à un regard d'une autre nature sur ce qu'il fait ou a fait. Ce regard permet une vue critique et ainsi une réélaboration.

Ainsi c'est le choix d'une pédagogie constructiviste c'est à dire de situations susceptibles d'amener des conflits cognitifs qui déboucheront sur des réorganisations conceptuelles.

Le rôle spécifique de certains langages

Les outils graphiques et les schémas par leur caractère synoptique privilégient la distanciation par rapport aux démarches intellectuelles. Ce changement de langage peut favoriser un décrochage. En effet selon les langages les concepts se modifient et les conversations obligent à des reconsidérations. Par exemple, le passage d'une forme extensive à une forme condensée peut favoriser l'abstraction, en obligeant à opérer à des sélections. Inversement, le passage d'une forme condensée à une forme extensive incite à nuancer les idées et à adopter une attitude plus analytique. Ces deux mouvements de la pensée interviennent dans le processus de distanciation car les formulations extensives enrichissent les considérations réflexives et la condensation contribue à remettre en cause les résultats obtenus.

Les phases orales de la réflexion métacognitive sont le point de départ de toutes les recherches, elles sont donc primordiales. L'alternance de phases écrites et parlées est donc constructive mais elles constituent aussi une aide à la distanciation, dans la mesure où elle permet une série de décrochages et de reformulations, qui se servent mutuellement de support.

Lors de la confrontation orale entre élèves il y a émergence de conflits cognitifs qui entraînent un retour réflexif, qui pourra déboucher à son tour sur la construction de nouvelles démarches ou méthodes. Cette confrontation peut se faire de trois façons :

- en confrontant différentes productions ou démarches d'élèves ;

- en confrontant des démarches semblables pour des problèmes à résoudre différents ;

- en confrontant la réalité aux démarches imaginées.

Rôle des activités d'éveil scientifique dans la maîtrise des langages

L’écrit devient un moyen de communication du savoir.

La réécriture comme amélioration de la communication
D'après Hayes et Flower, lors de la rédaction, trois points doivent être abordés : la planification, la mise en texte et la relecture. La planification est utile par le caractère même de l'écrit : lenteur de la production, pas de communication immédiate, contenue révisable.

Il faut que les idées soient organisées selon la destination et que l'organisation soit telle qu'elle conduise au texte final.

La textualisation demande la maîtrise de la linguistique : formes verbales, connecteurs, ponctuation, paragraphes afin de linéariser les éléments séparés dans la chaîne écrite.

La relecture n'est pas la dernière étape mais est fait tout au long de la production. Elle permet de ne pas perdre la coordination des idées. Elle peut devenir une révision : pour détecter l'erreur, identifier sa nature et la corriger. A ce moment là, l'auteur devient lecteur et critique.

Il y a des incessants allers-retours entre ces trois niveaux. Oriol-Boyer désigne cela par "l'écriture spiralaire".

Ainsi ces allers-retours dans le processus d'écriture sont des compétences à développer dans le cadre de l'enseignement scientifique.

Cette relecture n’est appréciable par l’élève que lorsqu’il en voit une réelle utilité et c’est en créant une situation d’échange que ce remaniement semble possible pour l’élève. On n'explique pas la construction d’un thermomètre à un enfant de CE2 comme à un camarade de sa classe de CM2 il faut prendre en compte le savoir supposé du destinataire. C'est pour cela que la lecture critique par un lecteur non avisé mais enthousiaste permet de déterminer l'efficacité d'un écrit.

La réécriture comme appropriation de la connaissance

L'écriture et la réécriture d'écrits scientifiques permettent à l'enseignant d'observer les représentations des élèves à divers moments de la démarche expérimentale et contribue à l'appropriation des connaissances. En effet la formulation écrite porte l'empreinte de l'évolution dans les représentations initiales et témoigne de la construction des savoirs. Ainsi la démarche scientifique permet de substituer des termes techniques "inspirer, thorax, expire..." à des termes d'usage courant "respirer, ventre, aspirer..." Les formulations témoignent des transformations des représentations et ceci n'est possible que par la présence des traces écrites des enfants.

L’écrit scientifique

La superstructure du compte-rendu
Selon J.-M. Adam il faut distinguer parmi les textes conventionnels (narratif, descriptif, argumentatif...) le texte expositif associé à l’analyse et à la synthèse de représentations conceptuelles. Les textes "expositifs" visent à expliquer quelque chose ou à donner des informations à son propos. Ce type recoupe à la fois le type explicatif (avec sa variante justificative) et le compte-rendu d’expérience.

Le sous type textuel compte-rendu d’expérience est défini par Sprenger-Charorolles dans La compréhension du langage il est composé de : l'introduction, la méthodologie, les résultats, la discussion. Dans les parties Introduction et Discussion celui qui écrit parle au présent et à la première personne du singulier c’est en fait la partie commentaire. Les parties Méthodologie et Résultats seraient la partie du récit. Les comptes-rendus américains n’opposent pas non plus nettement Récit et Commentaire et ajoutent une conclusion.

On peut aussi définir les comptes-rendus de façon plus systématique ceux qui se contentent de décrire une situation ou un problème et ceux qui expliquent réellement, c’est à dire ceux qui produisent une série d’hypothèses possibles pour les démonter tour à tour avant d’avancer la bonne réponse et de la justifier.

Les enfants doivent acquérir des compétences pour produire des textes scientifiques où la mise en forme est importante. Ainsi le travail lié à l'écriture des textes (ici des sciences expérimentales : textes et schémas) est primordial. Il ne s'agit pas d'une traduction simplement mécanique de la pensée en mots et graphismes mais d'une mise en forme d'ordre conceptuel. Face aux faiblesses de raisonnement et au désordre des idées des élèves, face aux difficultés rencontrées dans l'organisation des copies, on peut penser que le développement de moments pour l'apprentissage de l'écriture constitue une aide efficace. Le but de cet apprentissage est donc de rendre les écrits scolaires plus rigoureux et cohérents.

Claudine Garcia-Debanc dans L'élève et la production d'écrits (1990) propose un modèle de la conduite langagière. Elle montre que l'auteur d'un texte doit simultanément :

gérer l'interaction, c'est à dire repérer l'enjeu de la communication, situer l'ensemble des déterminants de la situation de communication, dégager les attentes du destinataire et ses connaissances, isoler la nature de l'obstacle à traiter pour lui ;

gérer l'objet, c'est à dire mobiliser le savoir disponible sur l'objet et sélectionner les éléments sur lesquels portera l'explication. Ces opérations convoquent essentiellement les connaissances disciplinaires ; gérer le discours, c'est à dire présenter les informations sélectionnées de la façon la plus efficace pour le destinataire. C'est ici qu'intervient la prise en compte et la maîtrise des caractéristiques des textes explicatifs.

Ainsi l'enjeu de la communication et les formes du discours ne sont pas à négliger dans un texte scientifique.

L’utilisation d'un métalangage clair

Etant donné que le trait dominant du compte-rendu est l’organisation du discours en vue de décrire une cause ou de l’expliquer, on trouvera de nombreux connecteurs temporels et logiques. Les premiers assurent la cohérence de l’organisation textuelle : tout d’abord, puis, enfin... Les deuxièmes permettent d’exprimer les liens de cause et de conséquence : parce que, de plus, mais, or, donc, car...

Les marques de personne (pronoms personnels, adjectifs et pronoms possessifs) ont un fonctionnement complexe. La troisième personne est souvent utilisée, elle présente les énoncés comme n’ayant ni énonciateur ni destinataire (il est clair que...). Le destinataire peut être intégré à l’énonciation (nous comprenons que...).

 
 

II.  Mise en œuvre du schéma constructiviste

II-1.  Écrire pour formuler des hypothèses et des questions

Première séquence : Prévoir ce qui va se passer

Au cours de cette phase toutes les remarques des élèves sont notées au tableau, même celles qui, a priori, paraissent peu intéressantes. Ces remarques sont nombreuses et les enfants se passionnent immédiatement pour l'histoire, je conserve ces suggestions tout au long de la séance afin que les enfants ne s'éparpillent pas. En les notant je leur montre que je prends au sérieux tout ce qu'ils me disent, de plus ils sont si perspicaces qu'ils devinent les facteurs accélérant la réaction sans pour cela bien comprendre encore le phénomène. Le fait d'écrire au tableau leurs remarques permet aussi d'organiser le travail, le problème apparaît nettement et le tâtonnement expérimental s'affirme.

A travers la petite histoire, je posais un problème à résoudre collectivement, je faisais naître un conflit cognitif dans la classe.

Deuxième séquence : installation du conflit socio-cognitif

Certains enfants sont étonnés des solutions trouvées par leurs camarades. Une analyse des réponses données par les élèves a été faites. Pour la plus part disparaître ce n'est plus être. Ainsi ils sont persuadés que si le sucre ne se voit plus c'est qu'il n'existe plus dans le verre d'eau. On peut voir ainsi des mots comme "évaporer", "fondu", "désintégré" qui signifie la non-présence du sucre sous n'importe quelle forme dans l'eau. Pourtant ces enfants ne conçoivent pas cette disparition totale du sucre ainsi ils représentent les cristaux de sucre (qui sont dissous dans l'eau donc invisibles) dans le verre d'eau. Un problème conceptuel existe dans l'esprit des élèves. La production d'écrit intervient à ce stade comme l'un des moyens pouvant favoriser l'installation du conflit cognitif. Elle permet d'incessants allers retours entre prévision, expérimentation, observation et analyse des écrits. L'écrit a ici un rôle instrumental :

- les écrits demandés sont courts, ne mobilisent pas excessivement les élèves ;

- ils sont un point d'appui pour le débat dans la classe et la réalisation d'expériences ou d'observations ;

- ils ne sont pas évalués car ils ont un statut de recherche, d'essais où l'erreur est autorisée. Par contre ils doivent être critiqués et mis à l'épreuve ;

- ces écrits sont un point de départ de l'investigation que vont mener les élèves ;

- la trace écrite permet aussi une première schématisation de l'expérience.

Les scientifiques ont montré l'intérêt pour la démarche scientifique, de faire expliciter préalablement par les élèves leurs représentations à propos du phénomène étudié. Ceci est particulièrement intéressant quand il s'agit d'une expérience que les enfants connaissent mais ne voient plus en tant qu'expérience.

 
 

II-2.  Écrire pour garder trace des expériences réalisées

Prise de notes

[La présentation de la séquence se trouve en annexe n°6 avec le titre ci-dessus.]

Un vif débat naît. Rapidement les élèves voient les bulles d'air sortir du sucre mais quelques uns ne voient pas les filaments. Ils recommencent souvent l'expérience. Deux nouvelles questions se posent : "D'où viennent les filaments et les bulles ?" Il faut donc inventer des dispositifs d'expérience pour identifier la provenance des bulles d'air et des filaments.

Les élèves, par groupes, imaginent par écrit différents moyens : l'utilisation de sucre en poudre ou l'observation d'un coin du morceau de sucre trempant à la surface de l'eau. Oralement, ils confrontent leurs idées puis les affichent.

Avoir à mettre par écrit au préalable les dispositifs permet d'organiser l'action prévue et d'éliminer à l'avance certaines modalités, qui une fois précisées sur le papier, paraissent non réalisables. De plus l'examen critique comparatif renforce la réflexion, l'écrit est ici un support de la confrontation entre la pensée individuelle et la pensée des autres élèves pour l'élaboration progressive des idées.

L'expérience avec un morceau de sucre broyé afin d'obtenir du sucre en poudre a convaincu les enfants de la présence de bulles d'air emprisonnées dans le morceau de sucre. En revanche ils ne comprennent toujours pas pourquoi des filaments s'échappent du sucre. Même s'il semble que le sucre diminue en même temps que des filaments s'échappent du sucre. Le problème doit être discuté. Ils acceptent alors que les filaments viennent du sucre.

Un dernier écrit est établi, cette fois ci par le maître. Il s'agit d'un écrit expositif qui traduit le résultat de la construction conceptuelle des élèves à un instant donné. Dans cette forme d'écrit il y a le respect des contraintes formelles. L'écrit concrétise l'institutionnalisation d'une nouvelle connaissance qui servira de référence et pourra être complétée ou remaniée.

Les changements conceptuels entraînent des obstacles qui peuvent être surmontés localement mais que l'on pourra retrouver dans d'autres situations car ils constituent des modes de fonctionnement économique (Peterfalvi, 1995).

L'exemple abordé ici montre l'interrelation entre les écrits des élèves, les écrits du professeur et les paroles échangées. Ils ont permis de faire avancer l'identification par les élèves d'obstacles communs à la construction de différentes connaissances scientifiques ; il s'agit d'une notion appelée "idée-obstacle" (Anne Vérin).

 
 

II-3.  L'amélioration du métalangage

Comment les enfants argumentent leur réponse

Les enfants ont manipulé durant deux séances avec des outils, planches en bois, fils ampoules et ils ont construit un montage simple : une ampoule reliée à une pile par l'intermédiaire de fils, un interrupteur étant présent. Ici la séance avait des intérêts technologiques, le maniement des outils : tournevis, perceuse, vrilles, mais aussi l'utilisation de matériel : écrous, vis, bois, fils électriques. Le maître nommera les différents outils, le matériel utilisé, et insistera oralement sur les différentes parties de la pile : lamelles, avec la petite et la grande lamelle, bornes, boîtier.

C'est à partir de cette séance que je me suis demandé si les élèves seraient capables d'intégrer un vocabulaire nouveau afin d'argumenter une explication, et s'ils utiliseraient des coordonnants (car, donc) et des locutions conjonctives (parce que, puisque) qu'ils avaient déjà vus en français.

Argumenter sa réponse

Le questionnaire est distribué dans un premier temps à chacun. La moitié des fiches comportent une légende de l'ampoule mal écrite, cela ayant été fait involontairement. Je dessine au tableau l'ampoule et je réécris la légende correspondante, cette fois ci dans une bonne calligraphie. Ainsi je désire vérifier si l’information inscrite au tableau est bien prise par les élèves et s’il est naturel pour eux d’écrire un mot qu’il ne peuvent pas prononcer.

a)L'utilisation d'un nouveau vocabulaire

Constatation :
Beaucoup d'élèves avaient oublié les mots spécifiques correspondant à la pile : lamelles, bornes, boîtier. Par contre, la plupart des élèves ont utilisé le nouveau vocabulaire mis en tête de page, certains dans la bonne orthographe, d'autres ont réécrit le mot sans correction (prtie noire au lieu de partie noire). L’information écrite au tableau ne passe donc pas toujours et l’enfant ne lit pas systématiquement les mots mentalement.

Interprétation :
Pour pouvoir communiquer des réponses à l’enseignant, il apparaît indispensable de disposer d'un vocabulaire précis et adapté. L'acquisition d'un vocabulaire spécifique doit se faire progressivement. Pour que le mot ne soit pas simplement mémorisé mais pour qu'il ait un sens et qu'il soit opérationnel dans une situation de communication, il faut que la signification de ce terme ait été construite avec l'élève. C'est en situation par nécessité, que l'on pourra introduire un vocabulaire spécifique de base. Les mots apparaissent alors comme des moyens pour traduire et représenter les connaissances de l'enfant.

C'est ainsi que dans notre séquence, les enfants ont oublié l'ancien vocabulaire parce qu'ils ne l'avaient pas immédiatement lors de son acquisition utilisé en situation. Par contre, quatre séances après cette séquence les enfants avaient encore en mémoire les termes de culot et plot et savaient très bien à quoi cela correspondait. Ainsi afin de pouvoir indiquer quels sont les contacts à établir pour faire briller une ampoule avec une pile, les enfants ont éprouvé le besoin de disposer d'un vocabulaire plus précis que la "vis dorée" ou "le bout gris". L'introduction des termes "culot" et "plot" a été ressentie comme une aide à l'expression.

b)L'argumentation utilisée par les élèves

La manipulation était facile et la schématisation employée comprise par les enfants. L'intérêt de ce travail portait surtout sur leur réponse écrite. Les enfants ont utilisé dans leur réponse des locutions conjonctives (parce que et puisque), parfois même ils ont construit leurs phrases avec des coordonnants (car, donc). Les élèves savaient que pour argumenter, des petits mots comme ceux cités précédemment étaient utiles, mais leur emploi n'a pas toujours été simple pour certains.

C'est donc ici dans un contexte différent du français que le maître s'est aperçu que les coordonnants et les conjonctions n'étaient pas maîtrisés par tous. Ici écrire consistait donc à renforcer leurs compétences linguistiques. Au cycle III, il est important que les élèves écrivent et qu'ils organisent leurs phrases. Ils ont été confrontés aux exigences et à la logique de l'écrit scientifique peu rencontrés dans l'usage du français.

Ces constats sont donc à prendre en compte pour la construction d'un compte-rendu. Il faut s'attacher à la progression logique de la phrase que l'on élargira au texte tout entier. Le maître reprend alors plusieurs phrases mal construites et demande aux élèves de les corriger.

Amélioration de l'acquis et apprentissage de méthodes

Que se passe-t-il en cas de court-circuit d'une lampe ?

Tous les élèves ont utilisé la conjonction parce que dans au moins une phrase. Seulement deux élèves ne l'ont pas bien utilisée et ce ne sont pas ceux qui sont les plus faibles. Une amélioration dans la syntaxe des phrases s'est donc réellement produite.

Par contre la consigne a mal été compris, il faut dire qu'elle était difficile : "Examine les schémas suivants et colorie en jaune les ampoules qui peuvent s'allumer. Dis en quelques mots pourquoi les autres ne le peuvent pas." Les enfants ont souvent expliqué tous les cas et n'ont pas sélectionné les cas qui ne fonctionnaient pas. Le coté négatif de la consigne (deuxième phrase) n'a pas été comprise pour la moitié des enfants. En effet, les élèves ont l'habitude de répondre à des questions positives. Or cette façon de raisonner est particulièrement utilisée dans la démarche scientifique, il faut donc entraîner les élèves à une variété de questions parfois déroutantes mais qui leur demandent de faire appel à des stratégies d'analyse de phrases.

Classer les matériaux en conducteurs isolants

Les enfants ont été très ingénieux dans la mise en valeur des résultats.

a) Le dessin figuratif scientifique

Une élève a représenté les objets qu'elle a testés. Elle a utilisé un code de couleurs : bleu pour conducteur, rose pour non conducteur, jaune pour conducteur faible. Sur chaque dessin elle a mis des flèches pour indiquer la matière des objets utilisés.

Le dessin décèle une double dimension plastique et scientifique. Il permet :

- l'expression,

- la communication,

- une mise en mémoire,

- une élaboration de la pensée en aidant son auteur à prendre conscience d'une relation et à la symboliser, cette relation pouvant être d'ordre spatiale ou causale.

Un projet de papier est une anticipation intellectuelle qui peut être intéressante.

Mais il ne faut pas oublier, comme on peut être tenté de le faire dans le cadre scolaire, que les dessins sur le signifiant doivent être rapportés au monde des objets réels, par les pratiques expérimentales.

Ici ces séquences présentent un caractère inhabituel et sont l'occasion de prise de conscience. Il s'agit ici d'une initialisation plutôt que d'un entraînement systématique ou d'un travail métacognitif. Les élèves y apprennent par l'action "en faisant", en produisant de tels écrits dans un contexte fonctionnel.

Cette élève s'est servi des dessins comme d'un aide mémoire car elle construit en suite un tableau à partir de ses prises de notes particulières.

b) Le tableau

Tous les élèves n'ont pas immédiatement créé un tableau pour mettre en ordre leurs résultats. Ils ont tous pris des notes de ce qu'ils avaient testé : soit sous forme de dessins, soit sous forme linéaire.

Deux raisons à cela :

- Certains ont suivi mes conseilles, ils se sont servi d'un brouillon.
- D'autres avaient une réticence quand à la production d'un tableau.

J'avais laissé le choix de produire ou non des formes graphiques, et ce sont les élèves faibles qui ont eu tendance, plus que les autres, à préférer rédiger sous forme texte. Cette rédaction, qui a ainsi leur préférence, n'est pourtant pas satisfaisante. Mais il semble que l'utilisation de formes plus économiques d'écriture susceptible de les aider soit un obstacle pour eux.

Comment expliquer ce rejet des formes graphiques ? C'est peut être ce que je disais plus haut, une surcharge de productions traditionnelles qui empêchent de se risquer vers l'inconnu. Ou alors le niveau d'abstraction de certaines formes graphiques est trop importante et ne peut pas être comprise.

C'est pour cela qu'une familiarisation à cette forme de communication pourra effacer cette appréhension et permettre de savoir si le graphisme peut devenir une véritable aide pour les enfants en difficulté.

J'aide alors ceux qui désirent produire des graphiques, je leur donne le début du tableau :

Objet Matière Résultat

Je leur demande d'inventer un code pour désigner si l'objet est conducteur ou pas. Les élèves doivent donc "inventer" une manière correcte d'utiliser le tableau en empruntant les résultats de l'expérience et de trouver des codes pour consigner ces informations.

Les codes les plus variés peuvent être utilisés ainsi une discussion créative se trouve introduite dans leur travail, qui, sans cela, serait resté assez strict.

Ainsi la création personnelle permet, à ces élèves faibles, qui n'ont pas l'habitude de fonctionner dans un registre qu'ils ne maîtrisent pas bien, de se donner la liberté de penser et de produire par eux mêmes.

Tous les élèves en difficulté ont participé à cet exercice. En suite les enfants ont commenté oralement quelques productions où des erreurs s'étaient produites. Les critiques négatives sont nombreuses mais le manque de critiques positives ne permet pas d'aider l'enfant en difficulté. J'interviens alors pour qu'ils me spécifient ce qu'ils ont trouvé de bien dans les productions.

D'autres élèves par contre sont parvenus à produire des tableaux, quatre sortes ont été créées.

Une seule élève a fait un tableau à double entrée, qui est en fait la conclusion que l'on cherche à obtenir. Cette élève a consigné dans un premier temps ses résultats en prenant des notes sous formes de phrases puis elle a construit dans un deuxième temps son tableau qui résume ses notes et conclut. Cette élève a très bien compris le rôle économique du graphique.

Le tableau à deux colonnes montre que ces élèves ne maîtrisent pas encore cette sorte de graphique. En effet, des phrases sont écrites pour donner le nom de l'objet, sa matière ce qui rend le tableau long et répétitif.

Une seule élève a trouvé le "bon" tableau ce qui montre que le passage texte-graphique est encore à travailler.

Durant la séquence qui suivit, je familiarisai les élèves à l'utilisation des tableaux. Pour cela j'organisai un tableau où je laissai des cases vides dans différentes colonnes afin que les enfants les remplissent.

Tous les enfants ont réussi cet exercice. Les dessins leur ont permis de faire une relation entre le réel et l'abstraction que représente le tableau.

 
 

II-4.  Les élèves producteurs de compte-rendu

Le professeur fait un arrêt volontaire dans l'action de mettre en écriture, en faisant manipuler les élèves durant deux séances. Il leur fait construire un circuit série avec une pile, un interrupteur, deux ampoules, une planche en bois, des boulons, des écrous. Il les a beaucoup interrogés oralement pour mettre en valeur ce que les enfants avaient observé sur l'intensité lumineuse de deux ampoules montées en série. Puis ils ont lu ensemble un document sur le chemin que parcourent les électrons dans un circuit électrique.

Alors le professeur leur présente un nouveau schéma et leur demande comment les ampoules brillent ?

Écrire un compte-rendu

a) Lors de la discussion

Les élèves ne sont pas d'accord, un groupe pense que les deux ampoules vont briller, un autre pense qu'une seule brillera et un dernier groupe est sûr que l'une des ampoules brillera moins que l'autre. C'est ici que le maître met tout le monde d'accord, il leur fait trouver que la seule façon de le savoir c'est d'essayer. Puis il systématise cette réponse en interrogeant chaque élève pour qu'il donne son avis sur la question et pour que celui ci en conclue par : "il faut essayer".

Ici le maître tente de repousser les évidences que l'enfant semble posséder, il veut faire table rase de ses convictions pour laisser l'opportunité à la réflexion.

b) Confusion dans le sens des mots : conclusion et observation

Les élèves ont souvent confondu ces deux mots, certains ont interprété dans la conclusion, d'autres ont répété les observations, une élève n'a pas su quoi répondre et est venu me le dire pour que je lui explique.

En fait une confusion s'est produite entre le texte descriptif et le texte argumentatif. Il est vrai que sur le plan de la logique, une expérience est en soi une opération argumentative. L'expérience est réalisée pour donner des "arguments" à la conclusion ou à l’hypothèse, laquelle peut être soit descriptive, c'est un constat comme dans nôtre exemple, soit explicative, une relation de cause à effet. L'observation est par nature descriptive, je demandais deux observations et j'avais donné le plan que j'ai cité, ne séparant pas clairement la deuxième observation de la conclusion. C'est peut être pour cela que les enfants ont fait cette erreur et surtout parce que les enfants ne connaissaient pas la signification de ces deux mots.

Je cherchais à ce que les élèves généralisent les observations. Un document qu'ils avaient lu précédemment étaient là pour les aider à argumenter leur conclusion s'ils le sentaient nécessaire. Ainsi les élèves pouvaient produire une conclusion à la dimension de ce qu'ils avaient perçu dans l'expérimentation et dans le document.

Il s'avère que le document a été mal compris, puisqu'un seul élève l'a utilisé dans sa conclusion. Il s’agissait d’un document sur la pile (écorché d’une pile, notion d'électrons...) extrait de Mon Quotidien du 24 août 1995. Les élèves n’ont pas été perceptifs, peut être parce que le document trop statique par rapport à ce qu’ils avaient l’habitude de faire en science ne les motivait pas.

Cette première mise en ordre des résultats semble positive. Tous les élèves ont écrit des phrases courtes mais bien structurées pour les observations. Seule l'orthographe était imparfaite.

La structuration d'un compte rendu scientifique n'est pas une chose facile, et le plan est important pour guider les élèves. Il semble donc utile de trouver avec la classe une grille de référence qui guidera la construction d'un compte rendu.

Je ne développerai pas plus avant comment notre classe a fait pour améliorer les compte-rendu car l'un de mes objectifs était de motiver les enfants à la réécriture d'un texte.

 
 

II-5.  Comment les sciences facilitent la réécriture d'un texte

Ce qui a précédé la réécriture

Quatre séquences ont précédé la séquence de réécriture de la fiche technique de fabrication du thermomètre : Redécouverte du thermomètre, Comment utiliser un thermomètre ?, Que faut il pour fabriquer un thermomètre ? Puis une discussion sur la fabrication du thermomètre a suivi, Un atelier de fabrication d'un thermomètre s'est constitué, elles ne sont pas analysées mais leurs déroulements sont semblables à ceux détaillés précédemment.

La phase de réécriture

Écrire et réécrire une fiche technique du thermomètre pour des élèves de CE2

Le projet d'écriture concerne ici des textes pour autrui. Les élèves de CM2 écrivent une fiche guide afin de pouvoir construire un thermomètre. Les destinataires sont de élèves de CE2 donc plus jeunes que les scripteurs. Une des difficultés de cette situation de communication écrite par rapport à la communication orale est l'absence de l'interlocuteur et donc l'absence de tout retour permettant d'ajuster son message au destinataire. Ainsi, il faut arriver à se représenter le destinataire, ses connaissances, ses possibilités de compréhension. Au départ j'ai fait travailler les enfants seuls, mais je me suis vite rendu compte que je faisais une erreur. Les élèves se questionnèrent sur ce que peut comprendre un élève de CE2 en insistant sur le fait qu'ils étaient plus jeunes qu'eux donc n'avaient pas de connaissances aussi avancées que celles qu'ils possédaient ! C'est alors que je fis des groupes de quatre élèves pour que chacun soit amené à expliciter oralement des propositions de formulation et à les soumettre aux autres qui deviennent alors de fameux critiques et par leurs réactions en retour permettent à l'auteur d'ajuster son discours. Chaque élève peut par cette organisation être à tour de rôle lecteur et auteur. Or apprendre à écrire suppose cette incessant aller-retour.

Ce texte fut ensuite envoyé aux élèves de CE2, qui avaient pour mission de réaliser individuellement le thermomètre en suivant la fiche technique. A ce stade le texte n'est plus un objet en soi mais est perçu comme une interaction sociale et devient un réel projet de communication. Tous les élèves n'ont pas réussi à construire le thermomètre soit parce que le texte ou les dessins étaient manquants soit parce que la chronologie des actions n'était pas compréhensible, soit parce que la syntaxe des phrases ne permettait pas de compréhension. Les fiches qui n'avaient pas permis la construction furent renvoyées à ma classe. Les élèves de CM2 furent surpris de ce retour. En effet les élèves n'ont pas conscience qu'un texte peut se reprendre et se retravailler souvent le processus d'écriture se résume à une seule version. Cette réécriture fut facilitée par le fait que toute la classe a analysé les annotations qu'avaient ajoutées les enfants de CE2. Ils se sont surtout rendu compte que l'ordre des actions était primordial, que l'utilisation de l'infinitif et de l'impératif (vu lors d'étude de fiches techniques du commerce) simplifiait l'écriture des verbes. Je peux dire que les élèves ont pris plaisir à recevoir un troisième courrier de la classe de CE2 les remerciant d'avoir corrigé les fiches pour qu'ils puissent tous construire leur thermomètre.

 
 

Conclusion

Les sciences et technologie sont donc un moyen de résoudre des problèmes rencontrés dans des disciplines traditionnelles. Les activités d’éveil par leur aspect motivant aident l’élève dans son envie de communiquer aux autres par oral ou par écrit ce qu’il comprend et réalise. En même temps qu’elles sont une aide, elles sont aussi un moyen d’intégrer l’enfant socialement dans le monde qui l'entoure. Quelque soit le cycle envisagé, les sciences trouvent leur place dans la classe.

Les sciences expérimentales mettent en œuvre des compétences transversales : compétences liées au domaine de la langue, des mathématiques, l’organisation d’un texte mais aussi la compréhension d’un phénomène. Ceci présuppose un apprentissage particulier. Il faut oser construire, manipuler des objets pour comprendre comment ils fonctionnent. Puis savoir organiser un compte rendu pour que l’audience comprenne. Il faut aussi que la connaissance de l’élève puisse suivre des évolutions.

La compréhension du monde qui l’entoure rend l’élève plus autonome et plus ouvert à la culture scientifique.

Néanmoins, les sciences ne peuvent exister que parce qu’elles peuvent être communiquées, c’est donc tout l’intérêt de la bonne utilisation du français pour être compris.

 
 

 

 

 

 


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