IUFM DE BOURGOGNECentre de Nevers

CONCOURS DE RECRUTEMENT : professeur des écoles

Pourquoi mettre en place un cahierd'expériences en sciences?

Expérimentation dans une classe de CE2 (cycle 3)

STÉVANT Valia

Directrice de mémoire : Mlle BLANQUET Estelle

ANNÉE 2005 N° de dossier : 04STA00272

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SommaireIntroduction ..................................................................................................................................2

1- Sciences et langage à l’école .............................................................................................31-1- Instructions officielles : Documents d’application des programmes....................................3

1-1-1- Pourquoi enseigner les sciences et la technologie à l’école ? ................................31-1-2- Comment enseigner les sciences et la technologie à l’école ? ...............................3

1-2- La démarche scientifique : une démarche d’investigation.....................................................31-3- Sciences et langage......................................................................................................................4

1-3-1- L’écrit, condition de l’activité scientifique.............................................................41-3-2- La main à la pâte : principe 6..................................................................................41-3-3- Sciences et langage : Instructions officielles..........................................................41-3-4- Écrire, activité au cœur des apprentissages.............................................................5

2- Quels écrits en sciences ? ...................................................................................................62-1- Nature et fonctions des écrits en sciences.................................................................................6

2-1-1- Nature des écrits......................................................................................................72-1-2- Fonctions des écrits...........................................................................................7

2-2- À chaque étape de la démarche scientifique, une grande diversité de productions............8

3- Quel(s) support(s) pour les écrits en sciences ? .....................................................93-1- Le cahier de laboratoire du chercheur.......................................................................................93-2- Un cahier de sciences ou un cahier d’expériences? ...............................................................93-3- Le cahier d’expériences.............................................................................................................10

3-3-1- Contenu.................................................................................................................103-3-1-1- Les écrits personnels........................................................................103-3-1-2- Les écrits collectifs..........................................................................10

3-3-2- Quelle forme pour le cahier d’expériences? .........................................................103-3-3- Pistes pour l’organisation du cahier d’expériences en classe................................11

4- Mise en place d’un cahier d’expériences dans une classe de CE2..............124-1- Présentation de l’ensemble du dispositif................................................................................12

4-1-1- Le contexte............................................................................................................124-1-2- Mes objectifs pour la séquence.............................................................................124-1-3- Points du programme en sciences sur l’électricité, au cycle 3..............................134-1-4- Forme et organisation du cahier d’expériences retenues pour la séquence..........134-1-5- Trame de la séquence réalisée...............................................................................14

4-2- Analyse des séances..................................................................................................................164-3- Perspectives................................................................................................................................284-4- Bilan.................................................................................................................................28

Conclusion......................................................................................................................................29

Bibliographie................................................................................................................................30

Annexes....................................................................................................................................31 à 58

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Introduction

Afin de réhabiliter l’enseignement scientifique à l’école, l’opération La main à lapâte a été lancée en 1996 à l’initiative du Professeur Georges Charpak et de l’Académie dessciences. Cette opération inspirée d’une expérience menée aux États Unis et nommée Handson, vise à promouvoir à l’école primaire une démarche d’investigation scientifique fondéesur l’expérimentation.En juin 2000, le ministre de l’Education nationale, Claude Allègre annonçait la mise en placedu plan de rénovation de l’enseignement des sciences et de la technologie à l’école(PRESTE).A la rentrée scolaire 2002, date d’entrée en vigueur des Nouveaux programmes pour l’écoleprimaire, avec les rubriques Découverte du monde (cycles 1 et 2) et Sciences et technologie(cycle 3) la cohérence était faite entre les programmes d’enseignement à l’école primaire etles recommandations du plan de rénovation.

J'ai choisi ce sujet de mémoire pour deux raisons.La première est liée à un intérêt personnel pour l’enseignement des sciences à l’écoleprimaire par une démarche d’investigation de type La main à la Pâte où l’écrit est le filconducteur de la démarche. J'avais envie de mettre en oeuvre cette démarche.La seconde raison est liée au questionnement qui se pose depuis quelques années sur la placeet les fonctions de l’écrit dans les apprentissages, suite à un renouveau du courantconstructiviste dans les milieux pédagogiques et scientifiques.Par ailleurs, la maîtrise de la langue orale et écrite dans les programmes 2002 pour l’écoleprimaire occupe une place essentielle.

Ainsi dans ce mémoire, je m’interroge sur les relations entre la démarche scientifique àl'école et le langage écrit, sur les différentes fonctions des écrits en sciences ainsi que sur lesupport qui les réunit.Puis, j’analyse la mise en place d’un cahier d’expériences lors d'une séquence sur l'électricitéau cycle 3, dans une classe de CE2.

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1- Sciences et langage à l’école

1-1- Instructions officielles : Documents d’application desprogrammes 1

1.1.1- Pourquoi enseigner les sciences et la technologie à l’école ?

« L’enseignement des sciences et de la technologie à l’école vise la construction d’unpremier niveau de représentation objective de la matière et du vivant, par l’observation, puisl’analyse raisonnée, de phénomènes qui suscitent la curiosité des élèves. Il prépare aussi cesderniers à s’orienter plus librement dans des sociétés où les objets techniques jouent un rôlemajeur. »« Elles2 forment son esprit, encouragent ses questions et stimulent son imagination ensuscitant des hypothèses ; elles sollicitent son raisonnement et instituent en lui une relationavec le concept de vérité. »

1.1.2- Comment enseigner les sciences et la technologie à l’école ?

« L’enseignant(e) guide l’attention des élèves en direction du monde réel et sensible,sélectionne une situation de départ qui focalise leur curiosité, déclenche leurs questions etleur permet d’exprimer leurs idées préalables. Le maître incite à une formulation précise, tantdu point de vue du langage utilisé que des représentations sous-jacentes. Il conduit la classe àsélectionner les questions qui se prêtent à une démarche constructive d’investigation, (…). »

1-2- La démarche scientifique : une démarched’investigation

Aujourd’hui, les sciences à l’école mettent l’accent sur les processus de recherche quipermettent d’accéder aux connaissances. Plus que l’enseignement de connaissances ce sontles démarches qui permettent d’accéder aux connaissances que l’on vise pour permettre ledéveloppement d’une attitude rationnelle, condition d’une autonomie indispensable à unchoix responsable.

1 Documents d’application des programmes, Sciences et technologie, cycle des approfondissements (cycle 3),CNDP, 2002.2 Les sciences expérimentales.

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La démarche expérimentale d’investigation : canevas d’une séquence

1- Choix d’une situation de départ

2- Formulation du questionnement des élèves

3- Élaboration des hypothèses et conception de l’investigation

4- Investigation conduite par les élèves

5- Acquisition et structuration des connaissances

1-3- Sciences et langage

1-3-1- L’écrit, condition de l’activité scientifique

Dans Comment les enfants apprennent les sciences, Jean-pierre Astolfi énonce l’idéeselon laquelle la médiation de l’écrit est constitutive de l’activité scientifique elle-même.L’auteur rappelle qu’il n’est pas de science véritable sans traces écrites ou graphiques,lesquelles stabilisent les observations, les expérimentations ou les mesures. Il n’est pas nonplus de formation intellectuelle digne de ce nom sans des phases de retour sur ses actions - etsur soi - permises par l’archive.

1-3-2- La main à la pâte : principe 6

L’un des 10 principes de l’opération La main à la pâte énonce : « L’objectif majeurest l’appropriation progressive, par les élèves, de concepts scientifiques et de techniquesopératoires, accompagnée d’une consolidation de l’expression écrite et orale. »Dans la démarche La main à la pâte, le lien est très fort entre apprentissage scientifique etapprentissage de la langue. L’écriture est le fil conducteur de la démarche.

1-3-3- Sciences et langage : Instructions officielles 3 4

« (…) l’élève construit progressivement des compétences langagières (orales etécrites)5, en même temps que s’élabore sa pensée. »

« Le projet développé par les élèves nécessite que certains éléments du discours soientfixés comme traces provisoires ou définitives, comme éléments de référence, comme notes etrelevés, comme messages à communiquer. »

« La langue, vecteur de la pensée, permet d’anticiper sur l’action. (…) Écrire favorisealors le passage à des niveaux de formulation et de conceptualisation plus élaborés. »

« Le renforcement de la maîtrise de la langue est un aspect essentiel de la méthodemise en œuvre. (…) L’élaboration d’écrits permet de soutenir la réflexion et d’introduire3 Documents d’accompagnement des programmes, Enseigner les sciences à l’école, outil pour la mise en œuvredes programmes 2002, cycle 3.4Documents d'application des programmes, Sciences et technologie, cycle des approfondissements (cycle 3).5 Y compris images et schémas.

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rigueur et précision dans les démarches, comme dans les argumentations. (…)De nombreuxmaîtres remarquent les progrès que font, dans la maîtrise du langage, les élèves quipratiquent les sciences expérimentales et qui doivent, tout au long du cycle, dire et écrire (surleur « carnet d’expériences ») l’aventure scientifique qu’ils vivent. La nécessité pour eux demettre en cohérence leur dire et leur écrire avec une suite logique d’actes précis (le protocoleexpérimental) et de pensées contraintes (le raisonnement encadré par les faits) les oblige à unlangage de sobriété et d’exactitude. C’est en fait tout au long de la démarche quel’élaboration d’écrits structure la pensée. »

1-3-4- Écrire, activité au cœur des apprentissages

Ces dernières années, on a largement insisté sur la nécessité de travailler sur lamaîtrise de la langue orale comme pratique transversale. Mais la maîtrise de la langue écrite,est une pratique tout aussi transversale et ses enjeux sont tout aussi réels.Avec les nouveaux programmes de 2002, la maîtrise de la langue est devenue un des deuxdomaines transversaux, au cycle des approfondissements, le second étant l’éducation civique.

Si à l’école, on écrit souvent pour répondre à des questions, se rappeler d’une leçon àapprendre ou garder une trace du travail de la journée ; on écrit aussi pour communiquer avecdes interlocuteurs absents; diffuser des idées ou exprimer des ressentis; exposer ou garder enmémoire un cheminement, une démarche, le résultat d’une recherche; formaliser ce que l’ona compris; s’exprimer; apprendre; analyser et piloter ses apprentissages, effectuer un retourréflexif et voir son évolution.Écrire ne se résume pas à des activités de graphie, de copie ou de production d’un textenarratif et fictionnel mais est une activité qui participe pleinement aux apprentissages.

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2- Quels écrits en sciences?

2-1- Nature et fonctions des écrits en sciences

Jean-pierre Astolfi, Brigitte Petrerflavi et Anne Vérin rassemblent les fonctions del’écrit sous la forme d’un tableau synthétique (Annexe 1). où ils distinguent les différentesfonctions ainsi que la nature des écrits que l’on peut produire en sciences. Selon ledestinataire, ils distinguent les écrits instrumentaux pour soi et les écrits communicationnelspour d’autres.

Cette distinction est aussi présente dans les documents d’accompagnement des programmesde 2002. On y retrouve ainsi les deux statuts et les différentes fonctions des écrits rassemblésdans le tableau suivant :

Écrire pour soi en vue de... agir préciser un dispositif anticiper sur des résultats, des choixmatériels planifier

mémoriser garder trace d’observations, derecherches, de lectures revenir sur une activité antérieure rendre disponibles des résultats

comprendreRo organiser, trier, structurer mettre en relation des écritsantérieurs reformuler des écrits collectifs

Écrire pour les autres en vue de... transmettre ce que l’on a compris, uneconclusion, une synthèse

questionner une autre classe, un scientifique

expliquer ce que l’on a fait ce que l’on a compris référer

synthétiser hiérarchiser, mettre en relation

« En classe de sciences, le travail de production n’a pas comme visée principale de montrerque l’on sait écrire, mais bien de favoriser les apprentissages scientifiques de l’élève et defaciliter le guidage pédagogique du maître.Les élèves sont invités, individuellement ou en groupe, à produire des écrits qui sont acceptésen l’état, et utilisés en classe comme moyen pour mieux apprendre.Au-delà du texte narratif, très usité à l’école, on introduit d’autres usages de l’écrit. »

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2-1-1- Nature des écrits

Les écrits en sciences sont de deux natures différentes :- les écrits « pour soi-même », élaborés par et pour l’élève, et qui l’accompagnent dans sa

démarche et dans ses raisonnements.- les écrits « pour les autres », construits en petit groupe ou en classe entière, et dont le

rôle est l'excommunication.

2-1-2- Fonctions des écrits

Les écrits (ou traces écrites) ont de multiples fonctions en sciences.

Ils sont une mémoire à long terme. Les retours sur des traces écrites antérieures desactivités, sur des résultats partiels obtenus, sur des transcriptions d’observations préalablessont alors possibles. Ils sont le témoin du cheminement de la pensée de l’élève.

Ils permettent de disposer d’une mémoire de travail. Ces écrits sont transitoires etservent de points d’appuis pour décharger la gestion mentale simultanée des informations. Ilspermettent d’éviter la surcharge cognitive. L’élève peut ainsi se consacrer à sa tâcheprincipale et revenir, quand besoin il y a, à la mémoire papier.

Ils sont un moyen de construction de la pensée. À la différence de la productionorale, la production écrite est sujette à des activités de relecture et de réécriture.En effet, l’écriture n’est pas un processus linéaire mais circulaire et récursif, puisqu’ilprivilégie les activités de réélaboration progressive du contenu communicationnel.Ainsi, les activités d’écriture sont au centre des processus constructeurs de la pensée.De plus, du fait que l’écriture implique une mise à distance temporelle et spatiale desindividus communiquants, son utilisation comme outils de communication nécessite de lapart du scripteur des efforts d’explicitation et de précision s’il veut être compris des autres.

Ils permettent de structurer les connaissances. La relecture des écrits produits vapermettre, par le jeu des allers et retours de mettre en relation des acquis ponctuels et derompre avec l’idée de linéarité et de séquentialité des apprentissages, permettant ainsi deconstruire des propriétés générales et des concepts scientifiques.

Ils sont un outil de communication. À l’oral pour argumenter ou confronter desidées, l’écrit vient soutenir le propos de l’élève. À l’écrit en différé, pour transmettre lesrésultats de ses recherches à autrui.

Écrire en sciences favorise l’interdisciplinarité et permet d’acquérir diversescompétences. En mathématiques, on peut travailler sur les tableaux à double entrée, lesgraphiques, les diagrammes, les schématisations…En maîtrise de la langue, écrire aide à la mémorisation du vocabulaire spécifique, à lamaîtrise des temps verbaux, des connecteurs logiques, des types de textes…En arts visuels, le dessin d’observation peut être l’objet d’un travail spécifique.

Enfin, c’est un moyen d’évaluation privilégié pour l’enseignant et pour l’élève.L’enseignant peut, à partir des conceptions initiales des élèves, construire sa séquence enfonction des obstacles à l’apprentissage (évaluation diagnostique). Puis, vérifier lesacquisitions et apporter des remédiations nécessaires en cours d’apprentissage (évaluation

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formative). Enfin, il évalue les connaissances acquises en fin d’apprentissage (évaluationsommative).Pour l’élève, les écrits conservés chronologiquement retracent le cheminement de sa penséeet il peut ainsi se rendre compte de ses progrès.Au début d’une séance ou d’une séquence, les écrits rendent compte de la connaissance dumoment de l’élève. A la fin, ils représentent le savoir construit (validé par l’enseignant).

2-2- À chaque étape de la démarche scientifique, unegrande diversité de productionsLes écrits accompagnent toutes les étapes de la démarche scientifique et les

différentes natures et fonctions des écrits offrent une grande diversité de productions.Les traces écrites peuvent ainsi prendre la forme d’un texte (descriptif, explicatif,argumentatif, prescriptif) ; d’une phrase dans les plus petites classes ; d’un dessind’observation (représentation du réel) accompagné d’un titre et de légendes ; d’un schéma(représentation simplifiée du réel, abstraction du réel) accompagné de codes couleurs ou desymboles ; de tableaux de données ; de diagrammes ; de graphiques ; mais aussi dephotographies d’une expérience ou d’un montage, par exemple.

En début de démarche Au cœur de la démarche En fin de démarche

Pour l’enseignant :- prendre les représentationsdes élèves et construire lasuite des activités

Pour l’élève :- réfléchir

Productions :Textes, phrases, mots,dessin, schémas…

Questions,réponses,hypothèses,justifications, réfutations,plans d’expérimentation,inventaires de matériel,prévisions de données,enquêtes…

Pour l’enseignant :- vérifier les acquisitions- réguler les apprentissages

Pour l’élève :- structurer les connaissances

Productions :Données,relevés de mesures,prises de notes,textes,schémas,tableaux , diagrammes…

Textes descriptifs,explicatifs…

Pour l’enseignant :- évaluer les acquis

Pour l’élève :- préparer la communicationdes connaissances- expliquer ce qu’on acompris

Productions :Photographies, dessinsd’expérience oud’observation, schémas,tableaux, graphiques…

Résultats mis en relationavec les explications,commentaires,comptes rendus,fiches de constructionexplications,définitions de concepts,résumés…

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3- Quel(s) support(s) pour les écrits ensciences ?

3-1- Le cahier de laboratoire du chercheurLe cahier de laboratoire des scientifiques est l’objet qui symbolise leurs recherches, il

est la mémoire des activités quotidiennes du chercheur. Écrit à la main, c’est un objetpersonnel et unique.Il peut ainsi se présenter sous différentes formes, selon des organisations internes variées.Le chercheur y note au jour le jour la progression d’une manipulation (données, mesures,observations, résultats…). Tel un journal de bord, le chercheur y consigne ses questions, sesdécouvertes, mais aussi ses erreurs, ses aléas et ses fausses pistes. Il est tourné vers l’intérieuret est destiné au seul usage de son auteur, car c’est un instrument d’élaboration du savoir, ilne vise pas la transmission d’un savoir.Cependant, il est aussi le matériau dans lequel le chercheur puisera pour rédiger un articledestiné à être publié, communiqué. Le cahier de laboratoire retrace ainsi le cheminement dela pensée de son auteur.

On comprend bien la nécessité d’un cahier de laboratoire pour l’adulte chercheur mais qu’enest-il à l’école ? Existe-t-il un cahier de laboratoire ?

3-2- Un cahier de sciences ou un cahier d’expériences?On ne peut pas considérer le cahier de brouillon ou d’essais comme un cahier de

laboratoire. En effet, il se prête mal à des aller-retour sur les écrits antérieurs, toutes lesdisciplines y étant mélangées.Mais le traditionnel cahier de leçons de sciences n’est pas non plus satisfaisant car aucuneplace n’est laissée à l’élève pour s’exprimer.En fait, il faut repenser le cahier de sciences.

La main à la Pâte a fait une proposition qui est celle d’un cahier d’expériences.Principe 5 : Les élèves tiennent chacun un cahier d’expériences avec leurs mots à eux.Le cahier d’expériences est le support des traces écrites des différents moments de l’activitéscientifique de l’élève. Il comporte deux parties : une partie libre et spontanée, et une partieinstitutionnalisée.Ce cahier relate les activités scientifiques pratiquées en classe sous forme d’écrits personnelset d’écrits collectifs.

Les instructions officielles préconisent également l’utilisation d’un « carnet d’expériences ».

En fait, peu importe le nom de ce cahier, l'essentiel étant que l’élève puisse disposer d’unespace personnel pour s’exprimer.

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3-3- Le cahier d’expériences

3-3-1- Contenu

Qu’on le nomme cahier d’expériences ou cahier de sciences, des écrits de statutsdifférents coexistent dans un même support. Il s’agit des écrits personnels d’une part et desécrits collectifs d’autre part.

3-3-1-1- Les écrits personnels

Il s’agit des propres mots et des propres codes de l’élève. Il y écrit ce qu’il pense, cequ’il a compris, dessine ce qu’il a vu. Cet espace n’exclut pas la rédaction de conclusionsissues d’une discussion de groupe. Simplement, il s’agira toujours des propres mots oudessins de l’enfant.L’élève y consigne des questions, des hypothèses, des observations, le matériel utilisé, lesrésultats et ses conclusions. Il y précise les différentes étapes de sa démarche.Dans cet espace personnel, on peut trouver des textes, des tableaux de mesures, desgraphiques, des plans, des codes, des schémas, des photos, des dessins, des extraits dedocuments, des notes rapides... Ces écrits sont transitoires.L’élève a ainsi recours aux mêmes pratiques d’écriture que le chercheur.

3-3-1-2- Les écrits collectifs

Deux types d’écrits collectifs peuvent être produits dans le cahier d’expériences :ceux réalisés en groupe et ceux réalisées en classe entière.Il s’agit de synthèses réalisées collectivement. Ces types d’écrits sont plus contraignants dupoint de vue orthographique et syntaxique car ils ont des rôles différents de ceux des écritspersonnels. Ils sont ce qu’il faudra retenir ou ce qu’il faudra communiquer.La trace écrite collective, construite tout au long des séances concerne l’avancée desrecherches, le problème de départ, elle permet aux enfants de rentrer plus rapidement dansl’activité, c’est la mémoire de la classe. C’est elle qui deviendra la trace institutionnelle.

Ce cahier est à la fois un outil d’élaboration du savoir et de transmission de celui-ci.

3-3-2- Quelle forme pour le cahier d’expériences?

Le terme cahier est pris au sens large, il rassemble tous les écrits scientifiques réalisésou récoltés pendant les séances de sciences en classe et à la maison. Il désigne donc toutrecueil de documents et peut se présenter sous différentes formes : porte-vues, classeur,dossier, cahier, grande boite en carton, carnet, fichier informatique...Les plus courants en classe étant le cahier et le classeur (cycles 1 et 3, en cycle 1 car c’est lamaîtresse qui fait le classement, en cycle 3 car les élèves deviennent de plus en plusautonomes).

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3-3-3- Pistes pour l’organisation du cahier d’expériences enclasse

Ce cahier peut être organisé en deux partie. D’une part, les écrits « pour soi »,individuels ou collectifs qui font fonction de mémoire de travail. D’autre part, les écrits quiont une valeur plus institutionnelle ( puisqu’ils sont vérifiés et validés par l’enseignant) et quiprennent alors une valeur documentaire.Certains enseignants utilisent un code couleur pour les pages personnelles et institutionnelles,d’autres un code utilisant des gommettes. On peut aussi écrire sur des feuilles blanches maisdistinguer les deux types d’écrits par des encres de couleurs différentes.On peut aussi envisager des feuilles préformées, c’est à dire des feuilles à compléter par lesélèves, du type « Le problème que je me pose : », « Mon hypothèse : »…

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4- Mise en place d’un cahier d’expériencesdans une classe de CE2

La séquence que j’ai menée s’inscrit explicitement dans le dispositif La main à la pâte. Elleporte sur le thème de l’électricité au cycle des approfondissements (cycle 3) et démarre surun projet qui consiste à réaliser un jeu d’adresse électrique qui pourra être utilisé par lesélèves au sein de leur famille et de l’école.

4-1- Présentation de l’ensemble du dispositif

4-1-1- Le contexte

Cette séquence s’est déroulée sur trois semaines lors de mon second stage enresponsabilité. La classe est constituée 21 élèves de CE2.Les élèves ne possèdent pas de cahier d’expériences. J’entends par là, un cahier où coexistentdes écrits personnels et des écrits collectifs, tels que définis précédemment. En revanche, ilspossèdent un cahier de leçons de sciences.Les élèves ne semblent pas travailler en utilisant une démarche d’investigation. Une heuredans l’emploi du temps est consacrée aux sciences, ce qui laisse peu de place pour lesmanipulations.Par ailleurs, le travail de groupe n'étant pas dans les habitudes de la classe, le déroulementdes séances en a été affecté.Dans cette classe, un noyau d'élèves perturbateurs a rendu le stage difficile et je n’ai pastoujours pu aller au bout de certaines phases de la démarche scientifique, en particulier en cequi concerne les mises en commun et l’élaboration de synthèses collectives. J'ai doncessentiellement porté mon attention sur les écrits personnels.

4-1-2- Mes objectifs au début de la séquence

Du point de vue des écrits attendus

- Faire écrire les élèves pour réfléchir, se rappeler et communiquer dans une démarched’investigation.

- Mettre en place, le cahier d’expériences avec des écrits personnels et des écrits collectifs;observer et analyser les réactions des élèves, leurs progrès du point de vue scientifique etdu point de vue de la langue de la langue.

Du point de vue scientifique et technologique

- Aborder quelques notions simples sur l’électricité.

- Concevoir et réaliser un jeu d'adresse électrique.

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Du point de vue de la maîtrise de la langue

- Concevoir et produire la fiche de construction du jeu d'adresse.

4-1-3- Points du programme en sciences sur l’électricité, aucycle 3

Compétences visées

- Être capable de faire briller une ampoule dans un circuit série, en reliant une pile à unechaîne continue de conducteurs. Savoir que si cette chaîne est interrompue, l’ampoule nebrille pas.

- Savoir réaliser un montage qui permet de classer différents matériaux en deuxcatégories : conducteurs et isolants.

- Être capable de mettre en évidence qu’une pile a deux bornes.

- Connaître les principes élémentaires de sécurité électrique : Reprendre et compléter lesrègles de sécurité des personnes et des biens. Savoir qu’il est dangereux de remplacer uneampoule sans avoir coupé l’alimentation. Savoir que l’eau conduit l’électricité.

Notions à construire

Bipolarité : notion de contact pile-ampoule et liaison pile-ampoule pour les effets à distance.Conducteurs : classification en conducteurs et isolants, recherche de point commun entre lesconducteurs.Circuit : l’interrupteur permet d’éteindre et d’allumer à volonté. Notion de boucle pour lecircuit.

Globalement : Les objets doivent former une boucle fermée. Un circuit doit obligatoirementcontenir un générateur et un récepteur.Localement : Les liaisons doivent être assurées par contact mécanique pôle à pôle. Chaqueobjet doit être conducteur.

La réalisation d’objets techniques met l’élève en projet (s’il y adhère) et permet à l’élèved’élaborer une démarche d’observation et de recherche motivée. C’est pourquoi, il m’asemblé nécessaire d’inclure dans la séquence la réalisation d’un objet électrique.J’ai choisi de traiter les dangers électriques dans une séquence (que je ne détaillerai pas)d’éducation civique sur les dangers domestiques, à la suite de la séance sur les conducteurs etles isolants.

4-1-4- Forme et organisation du cahier d’expériences retenuespour la séquence

Les élèves possèdent un cahier de sciences (petit format) avec des leçons (textes etquelques schémas d’expériences). Ne sachant pas si la maîtresse souhaitait poursuivre avecun cahier d’expériences, j’ai choisi de mettre en place un « Dossier » intitulé « Comment

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construire un jeu électrique ? » qui contient tout ce qui a été fait à partir de cette question dedépart.Le dossier est au format A4, il est constitué d’une feuille A3 pliée en deux.Sur la première de couverture, sont inscrits l’identité de chaque élève et le titre : « Commentconstruire un jeu électrique ? »Au verso, les élèves ont écrit le code retenu pour différencier les écrits.A l’intérieur, il y a des feuilles volantes au format A4, blanches pour les écrits personnels etde couleurs pour les écrits collectifs. Les feuilles ne sont ni quadrillées ni lignées.J’ai aussi utilisé des feuilles préformées pour certains écrits personnels ( Annexe 5 ).Les élèves écrivent au crayon à papier ou au stylo.

4-1-5- Trame de la séquence réalisée

But : réaliser un jeu d'adresse mettant en jeu un circuit électrique simple.

Date Contenu de la séance Écrits obtenus6

Séance 1Lundi 28février

- Présentation du projet : Comment construire un jeud’adresse utilisant une ampoule fonctionnant avec del’électricité ?

- Point sur l’électricité et les objets électriques quinous entourent.

- Répondre à la question : « Que faut-il pourconstruire ce jeu ? »

– Liste du matérielnécessaire à laréalisation du jeu,dessins légendés

(Annexe 4)

Séance 2Jeudi 03 mars

- Observer et décrire les différentes parties d’uneampoule et d’une pile.

- Expliquer la manière d’allumer une ampoule avecune pile.

– Dessinsd’observation avectextes descriptifs ouexplicatifs

(Annexe 5)– Dessins

d’expériences avectextes explicatifs

(Annexe 6)

Séance 3Lundi 07mars

- Bilan oral et synthèse écrite de la séance 2. – Synthèses : « uneampoule », « une pile »et « Comment allumerune ampoule avec unepile? » (Annexes 7 et11)

Séance 4Mardi 08mars

- Tester plusieurs situations où l’ampoule éclaire. – Test pour évaluationen cours d'apprentis-sage

(Annexe 8)

6Les écrits personnels apparaissent sur fond bleu et les écrits collectifs sur fond orange.

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Séance 5Jeudi 10 mars

- Bilan oral et synthèse écrite. – Synthèse : « Les objetsélectriques »

(Annexe 9)

Séance 6Vendredi 11mars

- Expliquer la manière d’allumer l’ampoule loin dela pile.

- Commencer d’acquérir la notion de circuit ouvert /circuit fermé.

– Dessinsd’expériences avectextes explicatifs

(Annexe 10)– Synthèse : « Comment

allumer une ampouleloin de la pile ? »

(Annexe 11)

Séance 7Mardi 15mars

- Être capable d'identifier certaines matièresisolantes ou conductrices.

- Acquérir la notion de circuit ouvert / circuit fermé.

– Tableau(Annexe 12)

– Synthèse :«Conducteurs etisolants»

(Annexe 12)

Séance 8Jeudi 17 mars

- Les dangers électriques ( séance comprise dans uneséquence sur les dangers domestiques)

– Synthèse : « Lesdangers électriques »

(Annexe 13)

Séance 9Jeudi 17 mars

- Lister le matériel nécessaire à la réalisation del’objet (même consigne que lors de la séance 1)

- Préparation du matériel pour la réalisation del’objet

– Liste du matérielnécessaire à laréalisation du jeu ,dessins légendés

(Annexe 14)

Séance 10Vendredi 18mars

- Réalisation de l’objet – Schéma d’aide à laréalisation

(Annexe 15)

Séance 11Samedi 19mars

- Réalisation de l’objet

Séance 12Mardi 22mars

- Évaluation – Test pour évaluationterminale

(Annexe 16)

Les séances telles qu’elles étaient prévues sont détaillées dans l'annexe 2.

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4-2- Analyse des séancesPour chacune des séances qui suit, j'annonce le contenu, j'analyse la séance dans sondéroulement et je fais un point sur les écrits obtenus pour le dossier à l'issue de chaqueséance.

4-2-1- Séance 1

ContenuPrésentation du projet et de la démarche expérimentale.Point sur l’électricité et les objets électriques qui nous entourent.Répondre à la question : « Que faut-il pour construire ce jeu ? ».

Analyse de la séanceLes élèves ont du mal à identifier l’objet à partir du dessin que je leur présente ( Annexe 3)mais deux d'entre eux connaissent le jeu et expliquent le but aux autres élèves.En présentant, un dessin plutôt que l’objet, je souhaite que la liste du matériel nécessaire à laréalisation du jeu ne soit pas trop aisée à réaliser ni trop dirigée.Mais, le dessin que je leur ai donné n’était pas assez explicite (un cache recouvre l’ampouleet pose problème à quelques élèves. Certains ne reconnaissent pas l'ampoule.Je décide de leur apporter un jeu construit pour la prochaine séance afin de leur permettreune meilleure représentation de l’objet à construire et du but du jeu.

À propos de l’électricité et des objets électriques, quand je leur demande ce qu’ils savent surle sujet, ils évoquent immédiatement les dangers liés à l’électricité.Les élèves citent un grand nombre d’objets électriques, et trouvent les intrus. Nous avonsrépondu aux questions, « Où trouve-t-on de l’électricité ? » et « Que nous permetl’électricité ? ».L’électricité statique est évoquée. On fait quelques expériences en frottant une règle enplastique qui, placée au dessus de la tête, fait dresser les cheveux. Cela a d’ailleurs pris unpeu trop de temps et je n'ai pas pu faire la synthèse que j'avais prévue.

Ensuite, je leur pose la question « Que faut-il pour construire ce jeu ? », je leur explique ladémarche que l'on va suivre pour notre projet, qu’il va falloir résoudre des problèmes et quece sera à eux de chercher et de trouver les solutions en faisant des expériences. Je leurexplique également l'organisation de notre dossier d'expériences avec des écrits pour réfléchiret des bilans pour se rappeler ce qu'on aura appris et expliquer aux autres notre travail.Je leur explique qu’ils devront réaliser un jeu pour deux et qu’on va constituer des équipes.J'écris la question au tableau et je leur présente le problème qu'ils doivent résoudre. Lesréactions de surprise sont immédiates et les élèves sont désorientés mais ils se mettent quandmême à écrire.Nous nous arrêtons là pour la première séance et je décide de faire le bilan sur l'électricité etles productions pour la prochaine fois car ce que j’avais prévu dans cette première séanceétait trop long. Par ailleurs, les élèves se montrent intéressés par le projet et la démarche maisen profitent pour chahuter plus que nécessaire.

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Écrits obtenus (annexe 4)Écrits personnels : listes de matériel, dessins de montage-assemblagePour certains élèves, la liste de matériel est très organisée avec des retours à la ligne, destirets, des numéros, des titres. Pour d’autres, il s'agit juste d'une énumération du matériel.En ce qui concerne le contenu, la grande majorité des élèves liste les éléments les plusvisibles de l’objet et les matériaux nécessaires à l’assemblage des éléments comme la colle,les vis, les clous…Un peu moins de la moitié des élèves cite une pile ou de l’électricité (la pile n’est pas visiblepuisqu’elle est dans la boite).En ce qui concerne les représentations graphiques, les productions sont des dessins parfoislégendés qui représentent ce qui est visible. Elles ressemblent donc beaucoup au documentque je leur ai donné. Les représentations sont plus proches du dessin que du schéma et aucunélève ne tente de représenter ce qu'il y a à l’intérieur de la boite.A propos du vocabulaire, je me suis d’abord dit que j’aurai pu leur donner quelques mots audépart mais finalement c’est la situation qui a créée le besoin. Au fur et à mesure, ils medemandaient ce dont ils avaient besoin pour lister. C’est ainsi que le mot interrupteur a étéintroduit.Les élèves ont tous produit un écrit et de ce point de vue, je suis déjà satisfaite. De plus,lesproductions des élèves sont variées dans la forme et dans le contenu. Elles seront un bonpoint de départ pour élaborer la fiche de construction en maîtrise de la langue (MDL).Elles seront aussi le témoin des progrès de chaque élève car en fin de séquence je leurdonnerai exactement la même consigne, ils pourront ainsi comparer leurs productions etévaluer leurs progrès.

En conclusion, cette séance s’est assez bien déroulée et l’adhésion au projet s’est faite assezrapidement mais, les élèves pensaient passer à la réalisation tout de suite ce qui a entraînébeaucoup de déceptions et quelques râlements. En fait, ils pensaient que j'allais leur donnerles étapes de construction et le matériel nécessaire. Cette séance a surtout permis de présenterla démarche scientifique qui est complètement nouvelle pour eux. Et, ils ont été très surprispar la démarche. Cette séance révèle qu'écrire pour réfléchir, prévoir, anticiper les actionsn'est pas un acte habituel pour eux.

4-2-2- Séance 2

ContenuObserver et décrire les différentes parties d’une ampoule et d’une pile.Expliquer la manière d’allumer une ampoule avec une pile.

Analyse de la séanceJe commence la séance par présenter une synthèse du matériel proposé par les élèves enséance 1 sous forme d’une liste. Je souhaite travailler avec en maîtrise de la langue.Pour cette séance et chaque nouveau problème que je leur ai posé dans cette séquence je mesuis appuyée sur cette liste.La séance est assez longue et s'organise autour de trois questions posées aux élèves.

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1- Qu’est-ce qu’une ampoule ? Les élèves pensaient construire le jeu, cette fois encore. Ils sont donc assez dérouté lorsque jeleur dis qu’avant de construire il faut travailler et apprendre un certain nombre de choses. Jeleur demande immédiatement s'ils savent ce qu'est une ampoule. Ils répondent par écrit.Certains élèves ne comprennent pas ce qui est demandé ou sont mécontents de devoir écrire. J’aurai dû formuler la consigne beaucoup plus simplement comme : « Dessine uneampoule. » .Pendant cette phase, une seule élève me demande comment nommer le culot ; j’écris le motau tableau.Pour la mise en commun je décide d’exposer quelques hypothèses d’élèves afin de donnerune idée de tout ce qu’il est possible de penser et d'écrire à ceux qui sont complètementdésorientés.Puis, je distribue une ampoule, ils doivent maintenant dessiner ce qu’ils voient.Immédiatement, quatre d’entre eux tentent de corriger leur premier schéma.Je répète en groupe classe ce qu’il faut faire, en précisant bien que ce n’est pas noté et surtoutje leur dis que le but est de voir la différence entre ce qu’on pensait avant et ce qu’on voitmaintenant afin de voir nos progrès. Certains élèves sont intéressés.Nous terminons par un bilan oral et je dessine une ampoule sur une affiche que je légendeavec eux afin de leur donner le vocabulaire. Cette affiche est aussi un écrit collectif, elle serareprise en synthèse individuelle la séance suivante.

Écrits obtenus (annexe 5)Écrits personnels: dessins d'observation d’une ampoule avant et après observation, textes descriptifs et explicatifsCertain élèves ont eu du mal à se lancer dans le dessin. Certains ont dessiné des lampadairesou des plafonniers (comme ceux de la classe). Il y a eu un problème de définition et j’auraidû leur montrer une ampoule pour qu’on s’entende tous sur l’objet à définir.Pour ceux qui ont effectivement dessiné une ampoule, je remarque une amélioration entre ledessin avant observation et celui après.Avant observation, ils représentent tous un verre, quelque chose à l’intérieur qui n’est pastoujours très précis et un pas de vis.Après l’observation d’une ampoule, les dessins sont beaucoup plus précis, notamment en cequi concerne, le plot de l’ampoule et le filament à l’intérieur du verre (qui doit aider àintégrer la notion de circuit fermé).Mais dans l'ensemble, ils ont une assez bonne représentation de l'ampoule.

2- Que faut-il pour faire briller une ampoule ? Parce que je ne voulais pas lasser les élèves et par manque de temps, nous n’avons pas fait ledessin d’observation de la pile. Ce qui a peut-être été une erreur car ensuite, dans les dessinsd’expériences, il aurait été utile d’avoir un code commun.La réponse est donnée collectivement à l’oral et de façon quasi unanime.

3- Comment faire briller une ampoule avec une pile ? Je pose un nouveau problème et distribue une nouvelle fiche pour réfléchir.Certains élèves montrent beaucoup de difficultés à dessiner et expliquer ce qu’ils pensent, jeleur rappelle que ce n’est pas noté et que c’est un brouillon pour réfléchir. Mais d’autres semettent au travail et semblent avoir compris qu’on écrit pour chercher des réponses auxproblèmes.

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Ensuite, ils se lancent ensuite rapidement, par groupe de deux, dans l’expérimentation.En passant dans les rangs je me rends compte que la mise en commun va être difficile car lesdessins manquent de précision et les élèves commencent à s’agiter car la séance a été un peulongue.Je décide d'analyser leurs productions avant de continuer mais je lance quand même unnouveau questionnement pour qu'ils y réfléchissent : Comment faire briller une ampoule loinde la pile ?

Écrits obtenus (Annexe 7)Écrits personnels: dessins d’expériences, textes explicatifsOn se rend compte rapidement qu’écrire est très coûteux pour les élèves, malgré l’absence dejugement ou d’évaluation sur leur éventuelles erreurs d’orthographe. Ils ont du mal à selancer dans l’écrit. Mais tous produisent quelque chose, ce qui est encourageant.Ces écrits me permettent de faire une première évaluation diagnostique. Les élèvesconfondent hypothèses et expériences, les dessins manquent de précision et certains circuitsreprésentés ne permettent pas que l'ampoule éclaire. Si on s’était mis d’accord sur un codepour représenter la pile, les dessins auraient gagné en lisibilité. Mais cela demande un peuplus d'abstraction et il me semble que tous les élèves n'étaient pas prêts. Toutefois, cesproductions sont de bons supports pour travailler sur le dessin et la schématisation dans desséances ultérieures.En analysant les productions, je me rends compte que la notion de bipolarité n'est pas acquisepour tous, c'est pourquoi je décide dans la séance 4 d'apporter une remédiation en leur faisanttester individuellement plusieurs situations.

En conclusion, le début de la séance a été assez long mais je pense que cela peut être lié auxfiches préformées. Il a fallu définir, expliquer ce qu’il fallait faire, où et quoi écrire plusieursfois.Les fiches se présentaient ainsi :

La question que je me pose : Qu’est-ce qu’une ampoule ?Ce que je pense (Mes hypothèses) :Ce que je vois :

et :Le problème à résoudre : Comment faire briller une ampoule avec une pile ?Mes hypothèses (ce que je pense faire pour résoudre mon problème) :Mon expérience expliquée par un schéma et un texte (ce que j’ai fait) :Ma conclusion

Je pensais que leur préparer des fiches serait plus simple pour eux et plus rapide. En fait, ilsétaient, à mon avis, suffisamment désorientés par la démarche proposée. Ces fichesrajoutaient une difficulté supplémentaire, à ce moment là. En effet, pour des élèves qui nesont pas habitués à la démarche d'investigation, ces fiches sont assez compliquées à lire.De plus, s'ils n’ont pas apprécié que je commence par les faire écrire sur la fiche « Qu’est-cequ’une ampoule ? », il m’a semblé que pour la seconde fiche « Comment allumer uneampoule avec une pile ? » certains commençaient à en comprendre le sens.Enfin, je pense que cette séance a été très profitable car les élèves ont pu, effectivement, serendre compte, qu'ils ne savaient pas et que cela pourrait prendre du temps de réaliser le jeu.Mais une nouvelle fois, je constate qu'écrire n'est pas un acte plaisant mais pesant pour unebonne part des élèves de cette classe.

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4-2-3- Séance 3

ContenuBilan oralSynthèses écrites : « une ampoule », « une pile » et « Comment allumer une ampoule avecune pile? .Analyse de la séanceLors de cette séance, nous notons sur la deuxième page de couverture du dossier, le codeadopté pour différencier les écrits personnels et les écrits collectifs :

Dans mon dossier :

- sur les feuilles blanches , j’écris mes idées, pour réfléchir, et la maîtresse ne corrige pas ;

- sur les feuilles de couleurs , j’écris les bilans de notre travail en classe, et c’est ce qu’ilfaut retenir.

Ce code est à destination des élèves (ils le connaissent depuis le début mais ainsi je formalisece qui a été dit) et de leurs parents car je n’apporte pas de correction orthographique sur lesécrits personnels des élèves. Il est bon que les élèves en aient bien conscience afin qu’ils necraignent pas l’évaluation par la maîtresse. De même, il est nécessaire que les parents soientinformés de cette démarche qui pourrait surprendre et mécontenter.La correction orthographique des écrits personnels soulève de nombreuses questions entre lespartisans du pour et du contre. Pour ma part, j’ai choisi de ne rien corriger dans la partiepersonnelle du dossier de l’élève pour donner plus de crédibilité à l’acte d’écriture. Maispour que cela ait vraiment un intérêt, il aurait fallu que je puisse évaluer sur le long terme lesbénéfices, ce qui n’est pas possible en trois semaines.J'en profite donc pour bien préciser le statut des écrits personnels et collectifs.Ensuite, nous faisons le bilan oral de ce que nous avons fait en séance 2 afin de noter unesynthèse écrite dans la partie collective du dossier. Je précise bien que cette synthèse va aussileur permettre de se souvenir de ce qu'ils auront fait lorsqu'il faudra faire la fiche deconstruction pour les élèves de la classe voisine.

Écrits obtenus (Annexes 7 et 11)Écrits collectifs : Synthèses « une ampoule », « une pile » et « Comment allumer une ampoule avec une pile? » Pour la synthèse sur l'ampoule, je leur propose le dessin d’une ampoule à légenderindividuellement (à partir de l'affiche faite collectivement) afin d’acquérir et de fixer levocabulaire . Cette phase est assez rapide.Puis, je décide de revenir sur la question : « Qu’est-ce qu’une pile ? », car en observant bienles dessins des élèves concernant les points de contact entre la pile et l’ampoule (séance 2),peu d’élèves sont arrivés à dessiner correctement la manipulation (les élèves essayent dereprésenter fidèlement une pile). Je leur demande ce qu'on pourrait faire pour dessiner unepile très simplement et sans les détails. Ils me font les propositions que j'attends et laschématisation de la pile devient la synthèse que j'accompagne d'une phrase descriptive. Celame permet d'introduire une schématisation de la pile dont il pourront se servirultérieurement.

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Enfin, l'élaboration collective de la synthèse « Comment allumer une ampoule avec unepile? » est plus difficile. Les élèves peinent à me faire des propositions. De plus, j'ai surtoutdes difficultés à gérer la reformulation au tableau des propositions qu'ils me font. L'exactitude lexicale nécessaire à la rigueur scientifique rend cette phase assez longue etpénible pour tous.

4-2-4- Séance 4

ContenuTester plusieurs situations où l’ampoule éclaire.

Analyse de la séance

À partir de la schématisation de plusieurs circuits pile - ampoule, les élèves doivent colorierl’ampoule s’ils pensent qu’elle éclaire.Ensuite, les élèves testent les situations proposées pour vérifier leurs hypothèses.

Écrit obtenu (Annexe 8)Écrit personnel : t est pour évaluation formative Mon objectif était de faire manipuler une nouvelle fois tous les élèves pour que la notion debipolarité soit bien vécue par tous. En effet, lorsque j’ai regardé les schémas faits pendant laséance 2, le contact entre les bornes de la pile et les bornes de l’ampoule n’était pas évidentet certains dessins ne permettaient pas que l’ampoule éclaire. J’ai voulu que cette notion soitcomplètement intégrée car elle est importante.Quelques élèves n’ont pas remis en cause leurs hypothèses après expérimentation.Effectivement, cette manipulation est assez délicate, les objets sont petits et les points decontact très précis. Je suis donc passée auprès de chacun de ces élèves pour valider avec euxles schémas.J’ai passé beaucoup de temps sur cette manipulation (pile-ampoule), cependant je pense quecela a permis aux élèves d’être plus précis dans leurs manipulations et de réaliser que leursdessins manquaient aussi de précision, qu'ils ne correspondaient pas toujours à ce qu’ilspensaient ou disaient.Trois élèves seulement avaient les bonnes hypothèses et tous les autres ont modifié leursreprésentations après les manipulations.En revanche, personne n'a proposé un circuit ouvert avant et après expériences.Je peux donc considérer que les notions de bipolarité et de circuit sont en bonne voixd'acquisition.

4-2-5- Séance 5

ContenuBilan oral et synthèse écrite : « Les objets électriques ».

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Analyse de la séanceCette séance est la synthèse que je n'avais pas pu faire lors de la première séance sur lesobjets électriques.À partir des affiches conservées, à propos des objets électriques dans notre environnement etde ce que nous permet de réaliser l’électricité, nous essayons de faire une synthèse collective.Mais cela a été assez difficile pour au moins deux raisons. La première est que la séance surles objets électriques avait eu lieu huit jours auparavant et que les élèves avaient peut-êtreperdu tout intérêt pour la question. La seconde est que j’étais probablement encore tropattachée à la synthèse que j’avais préparée. Ensuite, je pense que j'ai mal choisi le momentpour faire cette séance qui s'est déroulée une demie heure avant la sortie de la matinée, deplus, nous avions une sortie tout l'après-midi.Il est aussi possible que les élèves ne se soient pas investis car il n'y avait pas d'expériences àfaire.

Écrit obtenu (Annexe 9)Écrit collectif: synthèse « Les objets électriques » Lors de cette séance, je suis à confrontée au fait que certains élèves ne s'intéressent pas à cequ'on fait, perdent beaucoup de temps en bavardages, et sont très lents au moment de copierla synthèse. Certains ont fini quand d’autres n’ont pas encore écrit le titre. On avance à deuxvitesses, ce qui est lourd à gérer.Comme cela est aussi le cas dans les autres disciplines, je décide de simplifier cette tâche entapant les synthèses sur ordinateur afin de ne pas perdre trop de temps en copie car il faut quej’arrive à leur faire construire le jeu avant la fin de mon stage. Mais cela ne veut pas dire queje renonce à une élaboration collective des synthèses car je suis persuadée que laparticipation des élèves est essentielle notamment pour une meilleure mémorisation.Je pense aussi que c’était une tâche difficile à cause du support que j’ai donné pour les écritscollectifs. En effet, la feuille ne comportait ni marges ni lignes. À l’avenir, je pense quej’utiliserai des feuilles quadrillées.

Je réalise qu’en trois semaines, il est difficile de travailler à la fois les écrits personnels et lesécrits collectifs dans une démarche nouvelle pour les élèves.

4-2-6- Séance 6

ContenuExpliquer la manière d’allumer l’ampoule loin de la pile.Commencer d’acquérir la notion de circuit ouvert / circuit fermé.

Analyse de la séanceJe pose le problème, distribue une feuille préformée blanche et explique à nouveau ladémarche. Je pense que le problème les intéresse à voir leurs visages concentrés et leurrapidité à se mettre au travail, mis à part un élève qui dit tout haut : « Oh, non, on va encoreécrire ! ».Certains ont des doutes et encore du mal à se lancer, je les aide en reformulant le problèmeplusieurs fois. Pour l’expérience, tous me demandent une pile, une ampoule et un seul fil (les ampoules sontsur un support pour qu’elles soient manipulables, je le leur explique). Les élèves

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expérimentent mais aucun groupe ne trouve de solution, évidemment. Quelques pileschauffent, j’en profite pour faire un rappel sur la conduite à tenir en cas de chaleur de la pile.La situation stagne un peu jusqu’au moment où un élève fini par dire qu’il faut essayer avecdeux fils et je rebondis immédiatement sur cette proposition en le faisant répéter pour laclasse. D’autres groupes me demandent un autre fil et la situation se débloque, mais pas pourtous.Pour ces derniers, je fais une mise en commun. Je demande à ceux qui ont réussi d’expliquerà la classe ce qu’ils ont fait et d'essayer de faire un schéma de leur montage au tableau. Ceschéma est tout à fait juste, précis et lisible par l’ensemble de la classe. Ainsi les autresgroupent peuvent à leur tour réussir en s’aidant du schéma au tableau.Pendant le bilan, on récapitule ce que les groupes ont fait et j’introduis la notion de circuitélectrique, en leur demandant s’ils ont déjà entendu ce mot là. Ils font un rapprochement avecun circuit de train et un circuit automobile que je dessine au tableau à coté du schéma fait parl'élève. Je parle de boucle. Je distribue les synthèses que j'ai préparées mais nous n'avons pasle temps de faire le schéma du circuit. Je me suis rendue compte que j'ai oublié d'y revenirensuite.

Écrits obtenus (Annexes 10 et 11)Écrits personnels : hypothèses d’expérience, r ésultats d’expérience (textes et dessins) Les hypothèses ont posées plus de problèmes que la fois précédente, les élèves ont tous écrisdes mots comme une liste de matériel mais très peu d’explications. Il y a eu également moinsde schémas que pour la question : Comment allumer une ampoule avec une pile ? Un peu plus de la moitié des élèves a su répondre qu’il fallait « un fil » mais personne n’aproposé de prendre deux fils électriques.J’ai remarqué que certains élèves continuaient de se corriger dans la partie « Meshypothèses ».

Écrit collectif : synthèse « Comment allumer une ampoule loin de la pile ? » J'ai toujours beaucoup de mal à élaborer la synthèse avec les élèves. Je note les propositionspèle-mêle au tableau. Puis, je leur lis et leur distribue la synthèse que j'ai préparée (ellerassemble tout ce qui est dit pendant le bilan oral où je leur apporte du vocabulaire nouveau).

4-2-7- Séance 7

ContenuÊtre capable d'identifier certaines matières isolantes ou conductrices.Acquérir la notion de circuit ouvert / circuit fermé.

Analyse de la séanceCette séance a très bien fonctionné. Les élèves semblent s’habituer au fait qu’avant de passerau manipulations, il faut planifier son action et anticiper les résultats par une phase deréflexion écrite.À partir du schéma d’un circuit que je dessine au tableau, je leur demande si on peutremplacer un fil électrique par autre chose. À la quasi unanimité ils me répondent qu’on peutle remplacer par du fer.Puis, je leur propose de tester différents objets dont je fais une liste au tableau sous la dictéedes élèves. Ils peuvent aussi tester des objets ou matériaux qui ne sont pas dans la liste.

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Je leur distribue un tableau, ils se mettent en groupe puis ils viennent chercher le matériel etfont leurs expériences.Pendant, la mise en commun, les élèves qui ne sont pas d'accord testent les objets.On recherche un critère commun, je leur donne le vocabulaire (isolant et conducteur), onparle à nouveau de circuit ouvert et circuit fermé. Je leur lis et leur distribue la synthèse quej'ai préparée.Comme je n’ai plus le temps de traiter la notion d’interrupteur, je décide qu’elle sera traitéeselon les besoins pendant la phase de réalisation du jeu.

Écrits obtenus (Annexe 12)Écrit personnel et collectif:Tableau des conducteurs et des isolantsMalgré que ce tableau soit complété par les élèves (à partir de leurs expériences), j’ai décidéde le conserver dans les écrits collectifs après une correction individuelle. C'est pourquoi, lesélèves n’ont pas tous exactement le même tableau.

Écrit collectif: synthèse: « conducteurs et isolants »

4-2-8- Séance 9

ContenuLister le matériel nécessaire à la réalisation du jeu (même consigne que lors de la séance 1)Préparation du matériel pour la réalisation de l’objet

Analyse de la séanceLors de cette séance, mes objectifs sont de préparer le matériel dont on aura besoin pourconstruire le jeu et d’ébaucher la fiche de construction de l’objet en dressant la liste dumatériel et éventuellement de faire un schéma de montage. Cela me permettra de faire lepoint sur leurs représentations. Je souhaite aussi commencer la construction.Je redonne la même consigne que lors de la première séance (Que faut-il pour construire cejeu?). Pendant qu’ils écrivent, je réponds à leurs demandes orthographiques (scotch,électrique, aluminium) et lexicales (outil pour faire des trous, pour enlever le plastique, pourcouper le fil) qui sont assez nombreuses, ce qui me satisfait.Lors d’une mise en commun, quelques élèves viennent dire ce qu’ils pensent faire.Puis, je leur demande de se mettre d’accord au sein de leur groupe afin qu’un seul élèvevienne chercher le matériel. Ils viennent se servir, et on met le tout dans la boite à chaussurespour le lendemain.Cette séance prend beaucoup plus de temps que prévu, en raison de la distribution dumatériel qui se fait sur demande.

Écrit obtenu (Annexe 14)Écrit personnel : liste du matériel nécessaire à la construction du jeu, schéma de montage. Cette liste et, en particulier, les schémas sont très intéressants. Lors de la première séanceaucun élève n’avait dessiné l’intérieur de la boite alors que maintenant cela concerne un seulélève. Sur tous les autres dessins, les élèves ont essayé de représenter un circuit avec une pileet plusieurs fils. Les dessins ne sont pas tous bons mais, on retrouve à chaque fois l'idée decircuit pile-ampoule-fils et de ce point de vue je suis très satisfaite. De plus, les

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représentations tendent à devenir des schémas plus que des dessins. Ils ont compris qu'ilsfont des hypothèses, des prévisions de ce qu'ils vont faire.À partir de cette liste une comparaison avec la première liste aurait pu être faite avec lesélèves afin de mettre en valeur l’avancée de leurs connaissances.Ces productions peuvent également servir de support pour l'élaboration de la fiche deconstruction.

4-2-9- Séance 10

ContenuRéalisation de l’objet.

Analyse de la séanceJe mets à disposition le jeu que j’ai construit en prenant soin de cacher l'intérieur. Les élèvess’organisent pour se mettre en groupe et vont chercher leur matériel. Ils se lancent tout desuite dans la construction en commençant par tous les éléments extérieurs donc visibles,comme l’interrupteur constitué de deux attaches parisiennes, le fil de cuivre torsadé, laboucle reliée à un fil électrique et l’ampoule.La compétition s’installe entre quatre groupes. Ils s’observent les uns les autres et comme jeme déplace entre eux ils me demandent tour à tour où en sont tel ou tel groupe. Chacun selance le défi d’y arriver le premier. Je remarque aussi que les élèves sont devenus de plus en plus autonomes, ils vont chercher lematériel dont ils ont besoin. Sans me demander, ils coupent, dénudent les fils (tâche trèsdifficile même pour un adulte), percent les boites à chaussures avec vrilles ou ciseaux.J'interviens peu dans ce début de séance, je les laisse chercher par eux-mêmes car j’espèrequ’ils auront recours à leur dossier pour se souvenir de ce qu’ils ont fait. Mais la situation stagne rapidement et les élèves n’arrivent pas à éclairer l’ampoule (sixgroupes sur dix n'ont pris qu'un fil électrique). Je m'aperçois que savoir allumer une ampouleloin de la pile n'est pas acquis à moins qu'ils aient eu l'intention de faire la liaison avec le filde cuivre.J’interromps alors leur travail pour leur donner des informations à partir de ce qu’on connaîtdéjà et je leur pose les questions suivantes:- Que faut-il faire ?- Est-ce qu’on sait le faire ?- Que nous faut-il comme matériel ?Je dessine donc au tableau une pile et une ampoule puis, je demande aux élèves ce que jedois faire pour que l’ampoule éclaire. Ils me disent de les relier avec un fil électrique, ce queje fais au tableau. Puis, de mettre un second fil pour fermer, ce que je fais aussi.À ce moment, les groupes qui n’avaient pris qu’un fil vont en chercher un autre. La notion decircuit leur revient en mémoire. Ils se remettent au travail et quelques instants plus tard, deuxélèves de deux groupes différents vont chercher leur dossier sans mon intervention et je suisassez contente de ces initiatives.

Quelques problèmes rencontrés par les élèves lors de cette séance : Les élèves ne savent pas à quoi relier le fil de la boucle (3 fils et plusieurs élémentsinterviennent dans ce circuit).L’ampoule brille même quand la boucle ne touche pas le fil de cuivre torsadé.L’interrupteur ne fonctionne pas (il n’est généralement pas relié au circuit).

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Les fils ne sont pas du tout ou pas assez dénudés.Les fils ne restent pas accrochés aux différents éléments, problème de contact.

Point positifs : Les élèves montrent une très forte motivation et une très forte implication pour chercher dessolutions (ils ne souhaitaient pas aller en récréation).Tous les élèves sont en grande activité réflexive.Il y a une bonne ambiance de travail dans la classe, les élèves habituellement difficiles sontpris dans l'action et je n'ai aucun problème avec eux pendant toutes les séances de sciences.Les élèves sont autonomes et l’entraide est fréquente; j’ai montré comment utiliser les outilsà deux ou trois élèves puis ils se sont expliqués le maniement ou se sont observés les uns lesautres pour apprendre à utiliser les outils.Deux groupes sur dix sont allés chercher leurs écrits antérieurs.

4-2-10- Séance 11

ContenuRéalisation de l’objet

Analyse de la séanceJ’ai commencé cette séance par une mise au point sur la notion de circuit.J’ai schématisé au tableau et énuméré les éléments qu’ils avaient inscrits sur leur liste commeétant le matériel nécessaire à la réalisation du jeu : le fil de cuivre torsadé, un anneau encuivre, une ampoule, une pile et deux attaches parisiennes (Annexe 15). Un pointilléreprésente le dessus de la boite à chaussures. À ce stade, ils sont tous d’accord sur lesdifférents éléments nécessaires. Puis je leur demande ce qu'ils ont l'intention de faire avec. Ilsdonnent des mots comme assembler et mettre ensemble; ils montrent deux stylos mis bout àbout. Je leur donne le vocabulaire et j'ajoute l'expression mettre en contact.Ils parlent de fils, et je leur demande où les mettre, les élèves répondent exactement dansl'ordre suivant:- De la pile au fil de cuivre torsadé.- De la pile à l’ampoule.- De l’anneau à l’ampoule.Les attaches parisiennes ne sont pas citées ce qui m’arrange car elles apportaient unedifficulté supplémentaire. Je leur dis de ne pas s’en occuper pour l’instant.La disposition des éléments a pu influencer les réponses des cinq ou six élèves qui ontrépondu. Les autres élèves n’ont pas forcément compris, d’autant que cette représentationétait assez abstraite. D’ailleurs, quelques instants plus tard il a fallu reprendre, pour ungroupe d'élèves, le schéma électrique simple qu’ils connaissent (une ampoule, une pile etdeux fils électriques) et ajouter les éléments avec eux, au fur et à mesure.

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Pour poursuivre la construction du jeu, les élèves pouvaient donc s'appuyer sur plusieursschématisations au tableau. De plus, je leur ai distribué un schéma à compléter du circuitprésenté au tableau (Annexe 15) mais peu d'entre eux l'on utilisé.En ce qui concerne la notion d’interrupteur, j’ai décidé de l’expliquer à 2 groupes qui mel’ont demandé en fonction de l’état d’avancement de leurs travaux. À partir du modèle et duschéma laissé au tableau, ils ont trouvé la solution, en coupant un fil et en intégrantl’interrupteur dans le circuit.

Écrit obtenu (Annexe 15)Écrit personnel : schéma d'aide à la construction du jeu.Seulement trois groupes sur neuf ont utilisé le schéma que je leur ai proposé et deux sur lestrois sont justes. Cependant, le schéma est resté au tableau.

À la fin de cette séance, six jeux sur dix sont terminés et deux ont un interrupteur. Un groupea abandonné son projet Mais tous ont réussi à construire un circuit électrique simple.Pendant la réalisation, de nombreux conflits opposaient les membres d'un même groupe etj'ai pu remarquer que certains partenaires pouvaient faire obstacle à l'avancée du projet. Deplus, j'ai constaté que les deux groupes qui ont intégré un interrupteur dans leur circuitn'avaient pas de partenaire pendant cette séance. Ils ont donc fini leur projet seuls.

4-2-11- Séance 12

Cette séance est une séance d’évaluation qui a été faite, quelques jours après mon départ, parla maîtresse de la classe, sur ma demande.J'ai donné, précipitamment, ce petit test à faire car je voulais avoir un petit retour individuelsur ce qu'ils avaient retenu. Mais cette évaluation en prend en compte qu'une notionscientifique (circuit ouvert / fermé), elle ne permet pas de mesurer l'efficacité ou lesbénéfices d'une démarche dont l'écrit est le fil conducteur.Dix-huit productions justes. Les situations proposées sont trop simples et explicites ce quiexpliquerai ces bons résultats. Par ailleurs, cette évaluation est intervenue assez tôt après laséquence ce qui ne permet de savoir ce qu'il restera quelques semaines plus tard.De plus, cette évaluation est loin de prendre en compte toutes les compétences visées danscette séquence.La réalisation du jeu est une forme d'évaluation, mais elle ne permet pas d'évaluerindividuellement. De plus, nous avons manqué de temps, il est probable que tous les groupesauraient réussi s'ils avaient eu plus de temps.En revanche, j'aurai pu leur proposer de réaliser individuellement un circuit électrique d'aprèsune liste de matériel et leur demander une schématisation du montage.

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4-3- Perspectives

Les sciences offrent de nombreuses occasions d'écriture fonctionnelle. En effet, aucours d’une séquence de sciences, les élèves sont amenés à rédiger des écrits variés tant auniveau des fonctions que des types d'écrits, ce qui a été le cas dans cette séquence.À partir des productions des élèves, nous aurions pu travailler en maîtrise de la langue: lecompte rendu, la fiche de construction, le résumé, le texte descriptif, le texte explicatif, letexte prescriptif, les connecteurs logiques, le dessin et le schéma légendé...

Initialement, dans ma séquence, j’avais prévu de travailler sur la fiche de construction del’objet mais je n’en ai pas eu le temps. Cela aurait permis d'aborder la fonctioncommunicative des écrits, de structurer fortement leurs connaissances et de donner plus desens à leur dossier.Je souhaitais faire apparaître trois points :- la liste du matériel pour le circuit, pour le support et les outils nécessaires au montage;- un schéma de montage et/ou un texte donnant les étapes de fabrication;- la règle du jeu : but et condition de gagne (par exemple : 2 essais possibles).

Je savais que le travail de réécriture ne pouvait pas se faire pendant mon stage. Mais jepensais pouvoir faire un premier jet.Le dernier jour, je leur ai tout de même demandé : « Si on devait écrire la fiche deconstruction pour votre maîtresse afin qu’elle puisse elle aussi construire le jeu , que devrait-on écrire sur cette fiche ? ».Les élèves ont tout de suite trouvé les rubriques « matériel » puis « outils ». Je les ai relancéet quelques élèves ont répondu qu’il fallait faire des dessins pour expliquer « l’assemblage ». J’ai pensé que cette séquence aurait bien fonctionné d’autant que je ne leur avais pas encoremontré de fiches de construction pour rechercher des critères communs.

4-4- Bilan

Dans cette séquence les élèves ont écrit pour deux raisons: réfléchir à un problème etse souvenir, mettre en mots ce qu'ils ont fait dans leurs expériences. Je suis assez satisfaite de ce qu'ils ont produit en terme d'écrit personnel. Cela m'a permis deprendre leurs représentations initiales, de vérifier les acquisitions et de réguler lesapprentissages, pendant que l'écrit remplissait ses fonctions « mémoire de travail » et« construction de la pensée » pour l'élève.En revanche, l'élaboration des écrits collectifs est à améliorer. Pour cela, il aurait fallu que jeles fasse travailler en groupe sur l'élaboration d'une conclusion collective puis, que jeconfronte les productions et qu'on en choisisse une pour la synthèse de la classe.J'ajoute que la forme et l'organisation retenue pour le cahier d'expérience était facile à gérersur trois semaines mais que pour le long terme, elle est assez mal adaptée (feuilles volantes).Sur ces trois semaines, j’ai donc surtout insisté sur le sens des écrits « pour soi ». J'ai pu merendre compte qu'il y avait un peu moins de réticences, au fil des séances. Mais l'acted'écriture reste une contrainte forte pour des élèves qui n'aspirent qu'à se lancer dans l'action.Je pense qu’un bon nombre d'entre eux a bien perçu le sens de l’écrit personnel. Cependant,pour qu'écrire ne soit plus une contrainte mais une aide à l’apprentissage, je pense qu'il estnécessaire d'avoir une réflexion, avec les élèves, sur le sens de l'écrit en général.

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Conclusion

Ma pratique m'a permis de mettre en évidence que le cahier d’expériences conserveles étapes de l’évolution de la pensée individuelle et qu'il s’inscrit dans une chaîne d’écrits destatuts et de fonctions différents.Le cahier d'expériences prend en compte les écrits personnels qui sont la mémoire de travailde l'élève et qui participent à l'élaboration de son savoir, ainsi que les écrits collectifs destinésà se souvenir et communiquer.

Par ailleurs, j'ai pu me rendre compte que l'écrit est bien le fil conducteur, l'armature de ladémarche scientifique. Il est venu soutenir, cadrer sa mise en place et m'a permis de la mettreen oeuvre plus facilement.

Mais je retiens aussi que si l'écrit est indispensable à la démarche d'investigation pourl'élaboration et la communication des savoirs, il faut veiller à ne pas perdre de vue lesobjectifs scientifiques visés.

D'autre part, l'expérience me confirme qu'écrire n'est pas une activité spontanée et encoremoins plaisante. L'élève doit être guidé avec des questions ou des consignes. Mais je penseque c'est aussi le sens des écrits en général qu'il faut expliciter aux élèves. Car écrire neconcerne pas que les sciences.

Enfin, et malgré les difficultés rencontrées, j'ai eu plaisir à enseigner les sciences de cettefaçon, tout comme les élèves ont eu plaisir à faire leurs premiers pas dans la démarched'investigation.C'est une démarche très lourde à initier. Et, J'ai bien imaginé tous les bénéfices que l'on peutobtenir d'un travail en projet de cycles et d'école concernant la mise en place d'un cahierd'expériences.Je pense aussi qu'il faut s'habituer très tôt à une démarche assez coûteuse mais trèssatisfaisante pour l'enseignant et l'élève à long terme.

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Bibliographie

Ministère de l’Éducation nationale, Qu’apprend-on à l’école élémentaire ?, XO Éditions,CNDP, 2002.

Ministère de l'Éducation nationale, Sciences et technologie, cycle des approfondissements(cycle 3), Coll. École Documents d’application des programmes, CNDP, 2002.

Ministère de l’Éducation nationale, Enseigner les sciences à l’école, outil pour la mise enœuvre des programmes 2002, cycle 3, Coll. École Documents d’accompagnement desprogrammes, CNDP, 2002.

FILLON P. et VERIN A. (coordination), Écrire pour comprendre les sciences, Aster 33,INRP, 2001.

PUDELKO B. et LEGROS D., J’écris, donc j’apprends?, Cahiers pédagogiques n° 388-389,2000.

Réseau Académique Languedoc-Languedoc-Roussillon, Objectif écrire 2000, CDDP de laLozère, 2000.

ASTOLFI J-P., PETERFALVI B. et VERIN A., Comment les enfants apprennent lessciences ?, Retz Pédagogie, 1998.

CODA M. et FAY T., Électricité au cycle 3, revue Grand N spécial sciences et technologiecycle III, 1997-1998.

GARNIER C., De la découverte du Monde à la physique et à la technologie aux cycles 2 et3, Nathan pédagogie, 1996.

VERIN A., Les élèves et l’écriture en sciences, Aster 6, INRP, 1988.

Site Internet La main à la pâte. : www.lamap.fr

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Annexe 1

Fonctions des écrits en sciences

Nature del’écrit

Fonction del’écrit Ce que permet l’écrit Exemples

Agir.

Fixer un but à l’action (mise en

correspondance d’hypothèses et de

résultats).

Planifier l’action en référence à ce

but.

Prévoir les observations à

recueillir.

Guide de travaux pratiques.

Plan expérimental.

Fiche d’observation.

Questionnaire avant visite.

Ecrits

instrumen-

taux

pour soi

Décharger la

mémoire.

Libérer l’esprit d’éléments

secondaires au profit d’autres plus

importants.

Garder des traces plus complètes.

Rendre possible un retour, un

contrôle à posteriori.

Notes d’observation.

Relevés de résultats

expérimentaux.

Notes de lecture.

Notes de cours.

S’expliquer 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.

Notes sur ses idées, ses

questions, ses

interprétations.

Ecrits utilisant une

symbolisation ou proposant

une organisation (tableaux,

listes, schémas,

diagrammes…).

Ecrits

Faire

comprendre.

Réduire l’implicite, éliminer

l’accessoire.

Dossier.

Compte rendu d’expérience

ou de visite.communica-

tionnels

Expliquer à

d’autres.Relire pour vérifier. Synthèse sur une question.

pour

d’autresFaire savoir que

l’on sait.

Retravailler une version

provisoire.

Réponse à des questions.

D’après, ASTOLFI J-P., PETERFALVI B. et VERIN A., in : Comment les enfants apprennent les sciences ?

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Annexe 2

Séquence : Électricité

Domaine: Sciences et technologie Cycle 3 : Monde construit par l’hommeCircuits électriques alimentés uniquement avec des piles : bornes, conducteurs et isolants ;quelques montages en série et en dérivation.Principes élémentaires de sécurité électrique.

Séance 1 (60min.)

Objectifs: - Présentation du projet- Point sur l’électricité et les objets qui nous entourent.- Explication de la démarche

Matériel:Affiche d’un jeu d’adresse : 21 + 1 agrandissement Feuilles blanches pour les écrits personnels

Affiches pour lister les propositions des élèves

Pour le dossier « électricité » Feuilles A3 ou pochettes carton.Feuilles blanches de dessin A4 pour les écrits personnels individuels ou collectifs.Feuilles de couleurs pour les synthèses collectives.

Déroulement:

1 – Collectif : présentation du projetDistribuer les photocopies et présenter l’affiche agrandie du jeu d’adresse- Qu’est-ce que c’est ?- Comment y joue-t-on ?- Que faut-il pour réaliser ce jeu ?

2- IndividuelQuestion : Que faut-il pour construire ce jeu ? Faire une liste. Distribuer une feuille blanche pour les écrits personnels :

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3- Collectif : mise en commun La maîtresse note au tableau les propositions des élèves. On garde la liste de la classe pour laprochaine fois.

4- Collectif : point sur l’électricité et les objets qui nous entourent- Citer le plus possible d’objets électriques : la maîtresse liste.- Trouver l’intrus dans une liste proposée par la maîtresse.- Où trouve-t-on de l’électricité ? Dans la maison et à l’extérieur.- Que nous permet l’électricité ? La maîtresse note.Satisfaire des besoins : S’éclairer, se chauffer, cuire, conserver par le froid, bricoler,communiquer, nettoyer, se déplacer, transporter, s’amuser, se distraire…

5- Synthèse« Les objets électriques » Distribuer une feuille de couleur pour écrits collectifs.

6- Collectif et individuel : préparation du dossier « Électricité » ou « Commentconstruire un jeu électrique ?»Expliquer que pendant 3 semaines on va travailler sur ce projet, que pour résoudre nosproblèmes on va faire des expériences, des essais… et qu’on va se constituer un dossierqu’on pourra garder ou communiquer à d’autres personnes…On va donc s’organiser…D’une part il y aura les écrits de travail qui vont nous aider à réfléchir, à construire notreprojet…ce sont des écrits temporaires : feuilles blanches.Et d’autre part, il y aura les écrits dont on sera sûr, qu’on aura vérifiés, qu’on pourracommuniquer à d’autres personnes (parents, frères, sœurs, copains, maîtresse au retour destage…). feuilles de couleurs. Distribuer les feuilles A3 pour le dossier et noter :Nom - Prénom – Titre «Électricité »Code retenu pour différencier les deux types d’écrits.Ranger la liste dans le dossier.

Séance 2 (90 min.)

Objectifs: - Observer et décrire les différentes parties d’une ampoule et d’une pile.- Nommer les différentes parties d’une ampoule : verre, filament, culot, plot (+ une partie

noire) et d’une pile : 2 bornes (petite lame et grande lame) notées + et -, un corps.- Expliquer la manière d’allumer une ampoule par un dessin et un texte explicatifs.

Matériel: Plusieurs ampoules de formats différents dont 10 de 3.5vPlusieurs piles dont 10 piles plates de 4.5vFeuilles blanches pour les écrits personnels.Feuilles de couleur pour les synthèses collectives.

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Déroulement:

1 – Collectif : questionnementA partir des éléments de la liste du matériel pour construire un jeu : l’ampoulem : Vous avez dit qu’il faut une ampoule mais qu’est- ce que c’est ?

2 – Individuel : recueil des RI Consigne : Dessine et explique en quelques phrases comment est constituée une ampoule. Distribuer une feuille blanche pour les écrits personnels.

3- Collectif : mise en communPrésentation des RI par les é (ne pas présenter plusieurs fois la même chose)

4- Individuel : observation d’une ampoule Confronter son dessin et ses explications à l’observation.

5- Synthèse Dessin d’une ampoule à légender. Distribuer une feuille de couleur pour les écrits collectifs.

6- Collectif : nouveau questionnementQue nous faut-il pour que cette ampoule éclaire ? Pile

7- Individuel : recueil des RI : : qu’est-ce qu’une pile ?Consigne : Dessine et explique en quelques phrases comment est constituée une pile. A quoiça sert ? Distribuer une feuille blanche pour les écrits personnels.

8- Collectif : mise en communPrésentation des RI par les é (ne pas présenter plusieurs fois la même chose)

9- Individuel : observation et apport documentairePrésentation de plusieurs piles.Apport documentaire : description, fonction d’une pile.

10- SynthèseDessin d’une pile et des ses 2 bornes + « La pile est constituée d’un corps et de deux bornesnotées + et -. » Distribuer une feuille de couleur pour les écrits collectifs.

11- Individuel : hypothèsesComment allumer une ampoule avec une pile ?Consigne : Explique par un dessin et un texte comment faire exactement pour que l’ampouleéclaire. Distribuer une feuille blanche pour les écrits personnels.

12- Groupe de 2 : expérimentationChaque élève produit un schéma et un texte explicatif.

13- Collectif : mise en commun A l’oral, on explique comment il faut faire pour que l’ampoule éclaire.

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14- SynthèseTitre : Comment allumer une ampoule avec une pile ?Texte : Il faut mettre le culot de l’ampoule sur une borne de la pile et mettre le plot del’ampoule sur l’autre borne.Il y a deux façons d’allumer une ampoule :Schémas : Distribuer une feuille de couleur pour les écrits collectifs.

Mes objectifs pour ces 2 premières séances :

– savoir ce qu’il connaissent sur le sujet et sur la démarche scientifique ;– mettre en évidence les difficultés des enfants pour dessiner et décrire ce qu’ils voient ;– expliquer la démarche que l’on va suivre pendant toute cette séquence et mettre en place

certaines règles quant à l'utilisation du cahier d'expériences.– savoir quelles sont leurs aptitudes pour le travail de groupe…

Séance 3 (60 à 90 min.)

Objectifs: - Expliquer la manière d’allumer l’ampoule loin de la pile par un dessin et un texte

explicatifs.- Commencer d’acquérir la notion de circuit ouvert / circuit fermé

Matériel:10 ampoules 3.5v10 piles plates 4.5vFils électriques + autres conducteurs et isolants sur demande(supports pour ampoules)Feuilles blanches pour les écrits des élèves.Feuilles de couleurs pour les synthèses collectives.

Déroulement:

1- Collectif : rappel de la séance précédente et nouveau questionnementPeut-on éclairer une ampoule loin de la pile ? Comment ?

2- Individuel : hypothèsesComment éclairer une ampoule loin de la pile ?Consigne : Explique par un dessin et un texte comment faire pour éclairer une ampoule loinde la pile. Distribuer une feuille blanche pour les écrits personnels.

3- Groupe de 2 : expérimentationChaque élève produit un schéma et un texte.

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4- Collectif : mise en commun Mettre es schémas au tableau et essayer de les classer.On valide ou non, au besoin faire faire les expériences.

5- SynthèseTitre : Comment allumer une ampoule loin de la pile ?Texte : Il faut mettre des fils électriques entre les bornes de la pile et l’ampoule.Ces fils conduisent l’électricité. On dit que ce sont des conducteurs.Schéma : Distribuer une feuille de couleur pour les écrits collectifs.

6- Individuel : Nouveau défiConsigne : Est-ce que on peut remplacer le fil de fer/électrique par d’autres choses quilaisseraient passer le courant ? Distribuer une feuille blanche pour les écrits personnels.

Séance 4 ( 60 min.)

Objectifs: - être capable d'identifier certaines matières isolantes ou conductrices- Acquérir la notion de circuit ouvert / circuit fermé

MatérielMatériel par groupe (préparer éventuellement des circuits sur support carton): 1 ampoule 3.5v1 pile plate 4.5vPlusieurs conducteurs et isolants (cuivre, laiton, vis, aluminium, plastique, laine, règles,ciseaux, brindilles, allumettes, crayon, papier…)(supports pour ampoules)

Un tableau avec une liste de différents matériaux.

Déroulement:

1- Collectif : rappel de la séance précédente (questionnement et hypothèses) Discussion collective : Qu’est-ce qu’un circuit pour vous ? idem pour électricité/courant.Noter les propositions pêle-mêle au tableau.« Un circuit est une suite continue d’objets (de conducteurs) qui laissent passer l’électricité.»Reprendre les propositions de la fin de la séance précédente à propos des autres matériauxqui laisseraient passer l’électricité.

2- Groupe de 2 : expérimentations 1 pile – 1 ampoule – plusieurs autres matériaux.

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Consigne : relier la pile à l’ampoule au moyen de divers objets. Noter vos expériences et vosobservations dans le tableau. Distribuer une feuille blanche pour les écrits personnels (préparer un tableau).

3- Collectif : mise en communQuelques élèves donnent les résultats de leurs expériences. Les autres groupes semanifestent s’ils ne sont pas d’accord.La maîtresse écrit les propositions dans le même tableau agrandi. On valide ou non.Opérer des tris si nécessaire (objets puis matières).

4- SynthèseTitre : Conducteurs et isolantsTableau: Objet / Matière / Éclaire / N’éclaire pasTexte :Il y a des matières qui laissent passer l’électricité, comme les métaux et l’eau. Ce sont desconducteurs.Il y a des matières qui ne laissent pas passer l’électricité, comme le plastique, la laine ou lebois. Ce sont des isolants.

Quand la boucle est fermée l’ampoule éclaire.Quand la boucle est ouverte l’ampoule n’éclaire pas.

Une boucle (ou un circuit) est un ensemble de conducteurs qui relient la lampe à la pile.

Distribuer une feuille de couleur pour les écrits collectifs avec un nouveau tableau parélève.

Séance 5 (60 min.)

Objectifs : - être capable d'introduire un interrupteur dans un circuit.- Acquérir la notion de circuit ouvert / circuit fermé.

Matériel :

Séance 6

Objectifs : - Réalisation de l’objet- Réinvestissement des connaissances

Matériel :

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Annexe 3

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Annexe 4

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Annexe 5

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Annexe 6

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Annexe 7

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Annexe 8

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Annexe 9

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Annexe 10

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Annexe 11

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Annexe 12

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Annexe 13

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Annexe 14Élève A

Liste 1

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Liste 2

Élève B

Liste1

Liste 2

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Élève C

Liste 1

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Liste 2

Élève D

Liste 1

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Liste 2

Élève E

Liste 1

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Liste 2

Élève F

Liste 1

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Liste 2

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Annexe 16

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Pourquoi mettre en place un cahierd'expériences en sciences?

Expérimentation dans une classe de CE2 (cycle 3)

RÉSUMÉ : Les nouveaux programmes pour l'école de 2002 préconisent la mise enoeuvre d'une démarche d'investigation pour l'enseignement des sciences. Quel est lerôle de l'écrit dans cette démarche? Qu'est-ce qu'un cahier (ou carnet) d'expériences? En fait, l'écrit est le fil conducteur de la démarche scientifique à l'école et le cahierd'expériences retrace le cheminement de la pensée individuelle et collective.

MOTS CLÉS : sciences, démarche scientifique, cahier d'expériences, écritspersonnels et collectifs.

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