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Le cahier d’expériences en sciences

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Présentation au sujet: "Le cahier d’expériences en sciences"— Transcription de la présentation:

1 Le cahier d’expériences en sciences
Cycles 2 et 3 CPC Mauriac Février 2014

2 Quoi ? Le cahier d'expériences est un document progressivement élaboré et complété par l'élève au cours de sa scolarité. Il relate les activités scientifiques pratiquées en classe sous forme d'écrits personnels et d'écrits collectifs. L’usage d’un cahier d’expériences a été préconisé par La main à la pâte dès 1998 Le cahier d’expérience peut être commencé en maternelle. il est intéressant qu’il suive l’élève au moins sur les cycles deux et trois. La forme qu’il prendra sera alors à réfléchir; L’idée étant que les enfants puissent revenir sur des choses déjà vues, déjà faites et voir leurs progrés.

3 Quoi ? (la main à la pâte) Le cahier d’expériences est présenté comme un outil pour l’élève en cohérence avec le principe 5 de la charte de 1998 « Les enfants tiennent chacun un cahier d’expériences avec leurs mots à eux». Cette idée d’outil est intégrée aujourd’hui dans les programmes : "Les travaux des élèves font l’objet d’écrits divers consignés, par exemple, dans un carnet d’observations ou un cahier d’expériences." BO HS n° 3, 19 juin 2008, page 24. Charte de la main à la pâte. La main à la pâte : lancée en 1996 à l’initiative de Georges Charpak, prix nobel de physique en 1992. Elle vise à promouvoir au sein de l ’école une démarche d’investigation scientifique.

4 Fondée en 1996 par Charpak et l’académie des sciences.
Quoi ? (la main à la pâte) La main à la pâte Fondée en 1996 par Charpak et l’académie des sciences. Elle vise à promouvoir au sein de l’école une démarche d’investigation scientifique. En 2000, J Lang décide de faire profiter aux écoles de l’expérience acquise dans le cadre de l’opération « la main à la pâte » en lançant le plan de rénovation de l’enseignement des sciences et de la technologie à l’école. Lamap

5 Pourquoi ? (la main à la pâte)
Il est important que l'enfant emploie ses mots à lui : que le savoir qu'il élabore vienne de sa compréhension de ce qu'il fait. Le cahier est l'endroit où l'enfant travaille à accomplir un passage : de son expérience vécue, intuitive, sentie dans le présent du moment ressenti, il passe à la transcription écrite destinée à perdurer, à être lue en un autre temps, dans d'autres circonstances, peut-être par d'autres que lui-même. Passant à l'écrit, l'enfant est amené à élaborer son rapport à l'expérience, à décentrer son point de vue, à objectiver ses représentations, à trouver les meilleurs mots pour être compris d'autrui. Mais pour qu'il s'agisse bien d'un travail d'écriture, d'une élaboration de son expérience - il importe qu'il soit appelé à écrire lui-même de la science, avec les mots qu'il manie réellement - au lieu de recopier un résumé trop beau, trop parfait, en rupture avec ce qu'il comprend. (Sophie Ernst, 1998) film C3

6 Pourquoi ? Pour que les enfants gardent une trace de leurs représentations mentales, de leurs questionnements, de leurs expérimentations. Pour renforcer la cohérence entre la démarche scientifique initiée et la construction de la trace écrite. Parce que les normes inhérentes à l’apprentissage des sciences permettent de travailler de manière spécifique : du lexique (vocabulaire scientifique), des formes syntaxiques (prise de notes, résumé, …) des actes de langage particuliers (schémas, tableaux..) Par rapport à une démarche classique où on va s’appuyer sur l’oral pour faire émerger des hypothèses, prévoir des dispositifs d’expérimentation…. Il peut être judicieux de prévoir un lexique. L’expression comme outil d’acquisition de ces apprentissages, bien différent des démarches transmissives. Formes : langage épuré, qui va à l’essentiel. Pas d’effet de style, d’abondance d’adjectifs… La clé de voûte de la construction de ces apprentissages et de leur structuration pérenne est l’expression (écrite ou orale). Le discours permet la distanciation, la prise de recul, le retrait progressif à l’égocentrisme enfantin.

7 Comment ? Ni cahier de brouillon –  destiné à la corbeille à papier à plus ou moins long terme – ni cahier de cours comportant le texte du savoir à apprendre, c’est un cahier assez éloigné des outils communs de travail des élèves. On peut rapprocher ce travail de documents existants : des notes, dessins, schémas de scientifiques. Ex : les dessins de Léonard de Vinci. Il est utile de montrer aux élèves ce que l’on attend d’eux en leur présentant un cahier d’expériences factice. L’enseignant les engagera à découvrir la fonction de chaque partie et le type de travail attendu. Idée : débarrasser l’élève des contraintes liées à l’écriture pour qu’il puisse se consacrer entièrement aux sciences. Décomplexer pour qu’il puisse écrire tout ce qu’il veut. L'enseignant peut lire ce type d'écrit mais ne corrige pas tout : seul l'élève peut de lui-même le corriger, mais c'est lui qui en décide.

8 Comment ?

9 Comment ? Situation d’entrée Représentations initiales Problème
Hypothèses Investigation Interprétation Conclusion Institutionnalisation Album, histoire… Le soleil, notre étoile Roland Lehoucq Depuis, Lune et Soleil rêvent au ciel Conte africain. Schémas, dessins, textes…. Problématique posée sur le tableau Texte, dessins… A partir de documents, sous forme de notes, schémas…. Débat interprétatif Orale ou écrite Mise en forme écrite à recopier. Comment est constitué le système solaire ? Quels sont les objets que l’on peut voir dans le ciel ? N’y a-t-il que la terre qui tourne autour du soleil ? Comment je pense que ça fonctionne. Comment ça fonctionne. Les hypothèses avancées étaient –elles valides ? Comment je dois répondre ? Qu’est-ce que je dois retenir ? Flèches rouges : partie institutionnelle du cahier Flèches bleues : partie recherche

10 Comment ? Les écrits individuels, libres, non corrigés par le maître et qui appartiennent à l’élève. Les écrits collectifs élaborés et acceptés par la classe y figurent. Ils font le point sur les nouveaux savoirs et sont construits à partir des investigations et confrontations entre les savoirs partiels et les savoirs savants. Ils peuvent être la synthèse de traces collectives écrites sur des affiches lors de phases de structuration à l’issue des séances. Ils remplacent le résumé dicté par le maître, à la différence qu’ils contiennent un savoir construit par les élèves et non « enseigné » par le maître. Il est d’ailleurs possible que seul le contenu soit commun à tous, la formulation pouvant varier entre les élèves ou les petits groupes. Lexique : Les productions sont individuelles, de groupe, collectives. Ce qui est déstabilisant avec ce type de cahier, c’est cette partie individuelle qui va être différente d’un enfant à l’autre, avec des fautes de concept et d’orthographe.

11 Comment ? Rôle des écrits
Les conceptions Problématiser pour : L’investigation Chercher pour : Se positionner Débattre Clarifier la situation S’approprier la situation Planifier Trier Formaliser Adopter un point de vue Organiser Décharger sa mémoire Développer des stratégies Expliquer

12 Comment ? Rôle des écrits
L’institutionnalisation Résumer pour : Garder en mémoire Conclure Elaborer la loi

13 Comment ? L'écrit scientifique est un exercice difficile pour un enfant d'école élémentaire, mais si on l'aide à construire les savoirs nécessaires à ce type d'écrit, l'exercice devient accessible. La rédaction est souvent lourde et laborieuse, il faut savoir prendre son temps. Il faut amener les élèves à : écrire souvent pour dire ce qu'ils pensent. écrire "spontanément" pour décrire, pour constater, pour justifier, pour expliquer ... confronter leurs différentes productions pour analyser non seulement le contenu mais aussi la forme. faire l'inventaire des mots qu'ils utilisent pour désigner le même objet, le même sujet, la même action, afin d'y substituer le vocabulaire scientifique. comparer les constructions de phrases et sélectionner, après discussion, celles qui traduisent le mieux l’idée à exprimer et les préciser, au besoin, par un vocabulaire spécifique. se référer à des écrits fonctionnels dont on dégage la "trame" afin de mieux construire et présenter son travail. Cependant, il faut être vigilant dans un premier temps et ne pas privilégier les exigences langagières au détriment de l'objectif scientifique que l'on s'est fixé. Il ne faut pas que les contraintes d'écriture soient un obstacle à l'expression d'un savoir, à l'évolution d'une attitude de recherche. L'activité scientifique, parce quelle produit du savoir, contribue à développer des compétences rédactionnelles précises : textes descriptifs, injonctifs, explicatifs, argumentaires... Tout en participant à la construction du concept, la langue, dans ces activités scientifiques, est au service d'un savoir à communiquer, elle est utilisée dans sa dimension transversale. Cet exercice d'expression écrite s'inscrit dans des séances de français "différées" où la langue devient objet d'étude. Exprimer sa pensée par écrit ne constitue par une fin en soi lorsqu'il sagit de mettre en oeuvre une démarche expérimentale. C’est en écrivant beaucoup, spontanément, que les élèves apprendront à mobiliser leurs connaissances langagières et disciplinaires. En comparant, ils apprendront des autres. En se référant à des écrits, ils s’habitueront à des formes plus normées. Inventaire : on peut imaginer de construire un indes au fil du temps. Pourquoi pas afficher certains mots et expressions lors des séances de sciences.

14 Au début, les élèves n'écrivent pas spontanément et de façon autonome sur leur cahier, ceci ne s'acquiert pas du jour au lendemain mais au cours de l'année et de la scolarité. Il est possible de commencer par donner des consignes précises permettant aux élèves de s'interroger à chaque étape de leur démarche et de structurer ainsi leur production d'écrits autour de questions du type :" les questions que je me pose", "ce que je compte faire", "qu'ai-je fait ? ", "pourquoi ? ", "quel matériel ai-je utilisé ? ", "qu'ai-je constaté ? ", "qu'ai-je observé ?", "que puis-je conclure ?", etc... Ces rubriques peuvent être rassemblées sur une affiche dans la classe, ou données comme une liste de questions.

15 la fonction de moteur de recherche (fonction heuristique)
Pourquoi ?(résumons) Plusieurs fonctions de l’écriture, clairement identifiées, argumentent en faveur de la tenue d’un tel cahier : la fonction de mémoire  la fonction de moteur de recherche (fonction heuristique) La fonction de structuration. La fonction lexicale. La fonction méthodologique. La fonction de communication avec soi-même.  avec d’autres. La fonction d’évaluation. 1 - Il aide l'enfant à se souvenir de ce qu'il a vu et fait. Plaisir de le feuilleter comme un album de vacances, mais aussi nécessité de noter des informations concernant l’activité qu’on mène si on doit pouvoir s’en servir ultérieurement. Maniement de l’outil pendant plusieurs années. 2 - Le besoin de précision que fait naître l’écriture permet de faire émerger des questions qu’on ne s’était pas posées auparavant, quand les idées restaient un peu floues. 3- Le fait de demander aux enfants de faire, avant toute expérience, des prévisions en explicitant les raisons de leurs suggestions, les contraint à se demander pourquoi ils ont fait cette prévision, quels sont les éléments qui leur semblent pertinents. Les exigences de l’écriture : structurer sa pensée pour la mettre en mot sont complémentaires des exigences de la démarche scientifique. Il aide l'enfant à structurer sa pensée et permet des débats plus riches 4 - Il aide l'enfant à acquérir un vocabulaire technique et des mots nouveaux. 5 - L’utilisation régulière de cet outil soutient efficacement le développement de compétences méthodologiques : il rend lisible la démarche scientifique et, particulièrement, la démarche expérimentale. Ainsi, il participe à la construction de l’esprit scientifique. Il favorise l’appropriation des connaissances et leur mémorisation. 6 - Il permet à des enfants qui parlent peu ou pas de s'exprimer. la lecture des cahiers par les adultes doit permettre d'entendre tous les enfants, ceux qui parlent peu devant les autres n'ont pas forcément rien à dire ! Ecrire  mot après mot, phrase après phrase, oblige à préciser sa pensée, à l’affiner, à l’identifier comme sienne pour pouvoir la confronter à celle des autres ; Outre le fait que l'élève apprend du vocabulaire, à faire un compte rendu, etc.. l'écrit personnel lui permet de s'affirmer : en effet, écrire sur son cahier une hypothèse argumentée différente de celle des autres peut l'aider à défendre oralement son point de vue et à participer de façon active au débat scientifique engagé. 7 - Ecrire pour faire partager ses idées, ses observations ou interprétations, lorsqu’on est déjà « au clair » pour soi, ou qu’on le croit en attendant que le point de vue des autres ne bouscule nos certitudes ! De nombreux enseignants font écrire un premier jet, un premier bilan souvent suivi, après une discussion dans le groupe, par un deuxième jet ou deuxième bilan qui, lui-même, peut être suivi après une discussion collective au sein de toute la classe par un bilan sur lequel tout le monde s'est mis d'accord. 8 - En outre, exploiter le cahier comme support complémentaire dans la pratique d’évaluation, permet à l’enseignant de repérer, en sciences comme en maîtrise de la langue, les acquis, le niveau de compréhension des notions, ainsi que les difficultés nouvelles ou récurrentes.

16 1 – Il impulse l’activité en proposant une situation de recherche.
La place du maître ? 1 – Il impulse l’activité en proposant une situation de recherche. 2 – Il est le garant d’une problématique pertinente. 3 – Il observe les démarches, les procédures pour mieux connaître les compétences et les difficultés de chacun. 3 – Il organise et gère la confrontation. 4 – Il est le garant de la phase d’institutionnalisation.

17 Mots d’enseignants Quand les élèves avaient peu écrit, ils avaient insuffisamment réfléchi et le débat qui s'instaurait pour valider les hypothèses dans les échanges collectifs à l'oral était pauvre sans cette phase d'écriture. La phase écrite était d'autre part un des objectifs essentiels que nous avions fixé pour les élèves… La démarche de l'élève qui formule une hypothèse doit avoir des filtres qui lui permettent de recentrer sa recherche : l'écriture individuelle est à mon avis l'un des meilleurs. La lecture des cahiers par les adultes doit permettre d'entendre tous les enfants, ceux qui parlent peu devant les autres n'ont pas forcément rien à dire ! Un écrit personnel Ce cahier permet, en lisant ces écrits, d’ avoir des informations sur ce que l'enfant a ou non compris, sur les points importants qu'il a retenu de ses propres observations, sur la nature des difficultés qu'il rencontre, etc. Il ne s'agit pas de noter ou de corriger ces écrits mais d'être à l'écoute des difficultés et des progrès de l'élève.   Ayant suivi une partie de ma classe du CE1 au CE2 avec le même cahier d'expériences, je constate que les enfants se réfèrent encore à des prises de notes de l'an passé, et même avec un esprit critique par rapport à leurs représentations initiales ou à leurs premières hypothèses. 

18 Mots d’enseignants Un écrit collectif
L'évaluation des progrès que les élèves ont pu réaliser est très difficile à faire à long terme ; cependant si je devais retenir un critère de réussite qui m'a particulièrement étonné dans l'écrit des élèves, c'est la logique. Si, sur le plan syntaxique et orthographique, les progrès me paraissent comparables à d'autres façons de travailler, la pratique d'un écrit de réflexion a énormément apporté à mes élèves. Mots d’enseignants Un écrit collectif Chaque groupe doit, par exemple, construire un protocole expérimental et proposer une expérience à l'ensemble de la classe. L'enseignant peut alors demander à chaque groupe de faire une affiche qui comprend le détail du dispositif expérimental et un minimum de protocole. Cet écrit collectif qui sera présenté à toute la classe doit être lisible et compréhensible par les autres […]. Le groupe d'élèves peut également mettre en commun les résultats obtenus par chacun ainsi que les observations des uns et des autres. Chaque groupe fait et écrit une synthèse, ce qui suppose qu'ils se mettent d'accord sur les résultats essentiels (à leurs yeux) et les raisons de leurs choix : les enfants apprennent ainsi à discuter, à argumenter, à coopérer et à chercher ce qui est commun à leurs différentes idées et observations, tout en étant à même d'expliciter leurs éventuelles contradictions. Dans ce cas, il s'agit d'un écrit collectif du groupe qui sera lu ou communiqué au reste de la classe. Il est clair que cet écrit collectif n'a plus le même statut que l'écrit personnel puisqu'il doit être lisible et compris par tous. De même, un texte de synthèse, qui reprend l'essentiel de ce qui a été fait et de ce qui est à retenir, peut être réalisé par l'ensemble de la classe et validé par l'enseignant. Nous aimerions bien que les enfants puissent utiliser leurs notes (et aussi leurs schémas, dessins…) pour organiser une communication écrite de qualité (type présentation de posters ou publication dans le supplément scientifique du journal de l'école) à destination d'autres classes par exemple. Le travail débute, mais je constate déjà que les élèves réécrivent d'eux-mêmes une partie de leur premier texte ou manip et développent leur argumentation lorsqu'ils savent par avance qu'ils pourront publier dans le journal de l'école ou exposer leurs résultats d'expériences. 

19 Exemples de cahiers Exemples de CE

20 et les parents ? " Comment réagissent les parents avec ce cahier dans lequel il peut y avoir des fautes ?   Les parents, à condition d'être prévenus, acceptent très bien cela. Ils constatent que les enfants progressent, que les enfants ont fait des erreurs mais les ont corrigées d'eux-mêmes. Il faut aussi leur donner des indications sur ce que l’enfant devra apprendre.

21 A quoi cela peut-il ressembler ?
Un classeur : Un cahier : Une séquence : Des vidéos :

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