Autres productions

Expliquer, une activité incontournable en sciences

Porter un autre regard sur les écrits des élèves

Acquérir des compétences scientifiques est indissociable d'un travail sur les écrits explicatifs

Travail sur les critères d'un texte explicatif

Expliquer ne consiste pas à raconter ou à décrire

Travail sur la mise en relation logique des informations

Conclusion

Expliquer, une activité incontournable en sciences

Expliquer est une activité incontournable en sciences car les modèles scientifiques sont des modèles explicatifs du monde qui nous entoure. Etudier les sciences amène à utiliser ces modèles et donc à produire ou reproduire des explications. Les programmes scolaires du Collège reconnaissent l'explication comme une compétence à acquérir en sciences. Toutefois, les modèles proposés aux élèves à ce niveau sont très différents de ceux des physiciens. Ce sont de petites unités fonctionnant pour un champ de références (un ensemble de phénomènes) restreint. Souvent ces unités sont présentées comme des axiomes et le travail d'explication demandé se fait sur un mode strictement déductif. Nous avons choisi d'illustrer uniquement ce type d'explication dans les séquences présentées ici.

Acquérir des compétences scientifiques est indissociable d'un travail sur les écrits explicatifs

Les élèves rencontrent des difficultés importantes lorsqu'ils doivent produire un texte explicatif. Ces difficultés, repérées souvent comme purement langagières, sont en fait autant d'obstacles à l'acquisition de connaissances scientifiques. Acquérir des compétences scientifiques est ainsi indissociable du travail sur les écrits explicatifs. Les différents exemples présentés dans cet article essaient d'illustrer comment on peut associer les objectifs langagiers et les objectifs disciplinaires lors de la construction de situations d'apprentissage.

Expliquer ne consiste pas à raconter ou à décrire

Invités à expliquer, certains élèves ont plutôt tendance à raconter ou à décrire. Il s'agit de les aider à constater en quoi l'explication se distingue du récit et de la description, en leur permettant de repérer certaines caractéristiques du discours explicatif. Dans les exemples choisis ici, il faut ajouter certains critères particuliers de l'explication déductive, d'où le modèle de rédaction suivant :

Ø      Exposition du problème à résoudre ou du phénomène à expliquer.

Ø      Choix des lois générales à utiliser pour l'explication.

Ø      Mise en relation de ces lois avec des faits particuliers concernant le problème ou le phénomène étudié.

Ø      Conclusion.

Porter un autre regard sur les écrits des élèves

Il ne s'agira pas de comparer les écrits des élèves à ce modèle dans le but de les noter et de les annoter. Au contraire, nous regarderons ces écrits imparfaits comme les composantes d'une pensée en construction. Nous ne nous demanderons pas combien vaut cet écrit mais quelle représentation l'élève a d'une explication, sur quels acquis nous pourrons nous appuyer, sur quels obstacles il nous faudra travailler. Notre démarche visera aussi à ce que l'élève lui-même porte un autre regard sur ses écrits, de sorte qu'il les valorise afin de les voir comme des outils qui l'aident à penser.

1.     Travail sur les critères d'un texte explicatif

L'exercice suivant a été proposé à des élèves d'une classe de 4^e en physique-chimie après l'étude des propriétés du dioxyde de carbone (programme de 1993). Actuellement, il pourrait être proposé en classe de 5^e avec quelques modifications. Nous insistons sur le fait que l'important, dans ce qui suit, n'est pas le thème traité mais la démarche exposée. Cette démarche est, en effet, transposable à de nombreux autres contextes.

Quelques productions d'élèves (réponses à la question 2/)

(l'orthographe et la ponctuation ont été restaurées)

R1 : " Plus la bougie est proche du gaz et plus elle finit par s'éteindre. Si on essaye de la remonter à la surface, elle se rallume et s'éclaircit de plus en plus."

R2 : " Il y a deux bougies allumées dans un flacon à hauteurs différentes. Arrive le gaz carbonique par un tuyau. La bougie qui se trouve au fond s'éteint puis l'autre aussi mais après quelques instants."

R3 : " L'allumette plus au fond s'éteint car on a mis une bougie allumée près du dioxyde de carbone."

R4 : " C'est en plaçant deux bougies dans une bouteille à hauteurs différentes. On fait arriver le gaz dans la bouteille. Et la bougie qui se trouve le plus bas s'éteint et celle qui est plus haute s'éteint un instant plus tard."

R5 : " On sait que le dioxyde de carbone est plus lourd que l'air, donc il reste en bas et la bougie du bas se trouve donc entourée de celui-ci et s'éteint car le dioxyde de carbone est un mauvais comburant et la bougie au-dessus est entourée de dioxygène qui est un bon comburant."

R6 : " Le dioxyde de carbone étant un gaz plus dense que l'air, il tombe au fond du récipient. Il éteint donc la bougie la plus basse."

R7 : " Le dioxyde de carbone est plus lourd que l'air."

1.1. Diagnostic et  problèmes dominants

Ø      Une explication n'est pas une description.

R4 est une reprise quasi intégrale de l'énoncé de l'exercice.

R1 est une description des résultats de l'expérience.

Ø      Une explication n'est pas une narration.

R2 est une description-narration qui reprend le modèle canonique du récit (situation initiale - perturbation - situation finale).

Ø      Une explication comporte une mise en relation d'informations grâce à des connecteurs logiques.

R3 comporte un connecteur logique "car". Cependant, la mise en relation n'est pas cohérente. Il s'agit de nouveau d'éléments descriptifs.

R5 est une explication assez réussie si l'on omet la syntaxe lourde. Les propriétés mobilisées sont pertinentes, la mise en relation et l'utilisation des connecteurs convenables.

Ø      Une explication comporte une clôture textuelle.

R6 est une explication bien construite sur le plan syntaxique (introduction de la propriété par "étant"). De plus, elle comporte une clôture textuelle ("Il éteint donc la plus basse bougie.") qui permet de boucler le texte avec le problème posé.

1.2. Travail des élèves sur leurs écrits

S'il est relativement facile pour le professeur d'établir des diagnostics et des critères de réussite du texte explicatif, il est moins aisé de faire en sorte que les élèves se les approprient. Il ne suffit pas de les exposer à la classe pour que tous les appliquent correctement.

En revanche, faire en sorte que tous les élèves prennent conscience des erreurs commises et construisent eux-mêmes une grille de critères de réussite peut contribuer de façon plus efficace à l'amélioration de leurs écrits.

Travail des élèves sur un corpus choisi de réponses

Le corpus ci-dessus (R1 à R7) est distribué aux élèves accompagné de questions qui aident l'analyse.

Les élèves travaillent tout d'abord individuellement puis en groupe. Le travail individuel est important pour entrer dans la tâche et il facilite ensuite le travail en groupe.

Mise en commun : distinguer description et explication

Un élève de chaque groupe fait fonction de rapporteur. Afin que l'ensemble des réponses soit visible de tous, on peut utiliser différents moyens : tableau, affiches, rétroprojecteur.

Cette mise en commun permet au professeur de mettre en évidence la confusion qui peut exister entre description et explication.

Travail des élèves sur les réponses à caractère explicatif (R3, R5, R6)

Les élèves analysent seulement les réponses à caractère explicatif en s'aidant des questions suivantes :

Ce travail peut être réalisé individuellement.

Mise en commun : élaboration d'une grille de critères

La mise en commun s'effectue grâce aux moyens décrits précédemment. Le professeur gère alors les interventions permettant de décider des critères à garder ou à éliminer, ainsi que de l'organisation de la grille définitive. Celle-ci est ensuite photocopiée et distribuée à chaque élève. Elle peut être réutilisée à d'autres occasions et être alors modifiée et améliorée.

Suivant le niveau de la classe, il est possible que les critères trouvés par les élèves soient très simples, et l'on peut être tenté de forcer l'émergence de critères plus élaborés. Il vaut mieux en rester à la version simple de la classe. D'autres exercices permettront de les faire évoluer.

2. Travail sur la mise en relation logique des informations

Il est impossible d'établir des consignes qui, suivies consciencieusement, permettraient à tout élève de réussir l'organisation globale d'un texte explicatif. Nous pouvons repérer quelques caractéristiques qui accompagnent la mise en relation logique des informations mais celles-ci sont difficilement traduisibles en critères opérationnels. De plus, il n'existe pas une organisation standard de l'écrit explicatif valable pour toutes les situations.

2.1. Puzzle simple dans le cas d'un raisonnement déductif

Nous reprenons l'exercice sur les propriétés du dioxyde de carbone présenté dans le paragraphe précédent. Nous avons rédigé ci-dessous une des réponses possibles à cet exercice. D'autres réponses peuvent être imaginées. Nous avons choisi ici un texte dont l'organisation globale est simple.

Le puzzle ci-dessous, proposé aux élèves, doit permettre un travail sur les liens logiques de ce texte : organisation des informations selon un schéma déductif et utilisation de connecteurs logiques (on sait que, donc, voilà pourquoi). Il faut choisir un puzzle n'offrant qu'une seule solution. Les autres possibilités envisagées doivent aboutir à la mise en évidence pour l'élève d'incohérences dans la logique ou dans la syntaxe.

il s'accumule d'abord au fond du récipient                    On sait que

                    le dioxyde de carbone est un mauvais comburant

Voilà pourquoi                          avant d'atteindre le haut.          donc

       les bougies s'éteignent en sa présence.         

On sait que       la bougie du bas s'éteint avant celle du haut.     donc     

le dioxyde de carbone est plus dense que l'air

2.2.        Puzzle plus difficile dans le cas du caractère explicatif d'un modèle

Ce travail se situe au début du chapitre sur l'air en classe de quatrième, après la mise en évidence de la présence de l'air et de sa composition. Le modèle moléculaire a déjà été présenté en classe de cinquième dans le chapitre sur l'eau mais de façon plus succincte. Il n'est donc pas utile de le réintroduire longuement avant de proposer la situation suivante.

Les élèves prennent connaissance par eux-mêmes du modèle moléculaire d'un gaz et réalisent l'expérience proposée.

Les réponses des élèves sont analysées

On peut alors choisir de recommencer un travail sur les critères du texte explicatif (voir paragraphe 1) si la confusion avec la description subsiste. Si cette difficulté est levée pour la majorité des élèves, on peut travailler alors sur l'organisation globale du texte.

Diagnostic :

Ce texte ne propose pas d'enchaînement logique organisé. L'utilisation de connecteurs logiques n'est pas une condition suffisante pour assurer l'enchaînement déductif des idées. Par exemple, dans les deux phrases suivantes, le lien entre phénomène et propriété du modèle n'est pas explicite ou est inexistant :

Ø      On ne peut pas le pousser jusqu'au bout/ car / les molécules sont indéformables et espacées les unes des autres

Ø      les molécules se compressent sans se déformer/ alors / les molécules ne s'échappent pas

Utilisation d'une production d'élève pour travailler sur l'organisation du texte

Nous découpons ce texte en isolant les différentes informations, les mots de liaison et les connecteurs logiques. Si l'enchaînement de ce texte était logique et cohérent, il n'y aurait qu'une façon de reconstituer un puzzle fait à partir des morceaux. Or, ce n'est pas le cas ici. Nous proposons d'aider les élèves à voir l'importance de l'organisation du texte grâce au travail suivant :

Quelques enchaînements possibles :

Quand on pousse le piston, on ne peut pas le pousser jusqu'au bout.

L'air est à l'intérieur donc on ne peut pas pousser le piston jusqu'au bout.

On ne peut pas le pousser jusqu'au bout car les molécules se compressent sans se déformer.

L'air est à l'intérieur et les molécules sont espacées les unes des autres.

Les molécules sont espacées alors elles se compressent quand on pousse le piston.

Travail critique sur l'écrit d'origine

Le texte d'origine est distribué. On demande alors de repérer les enchaînements non logiques ou non explicites ou non cohérents et de justifier ces choix.

On peut aussi proposer un travail de réécriture du texte qui s'appuie sur les enchaînements logiques trouvés précédemment.

Texte du professeur proposé sous forme de puzzle

Le professeur doit bien entendu adapter le degré de difficulté du texte qu'il propose au niveau des élèves de la classe.

On demande aux élèves de remettre le texte dans l'ordre, ce qui les oblige à trouver les liens logiques entre phénomènes observés et propriétés du modèle, et à utiliser les connecteurs logiques correctement.

Un travail réflexif sur leur façon de procéder permet d'aborder les critères de construction d'un tel texte.

Remets le texte suivant dans l'ordre :

Lors de la correction, il sera important de mettre en évidence l'organisation générale du texte ainsi que la mise en relation des informations :

-          Exposition du problème.

-          Propriété des molécules n°1 ® Déduction n°1 (connexion logique par "donc").

-          Propriété des molécules n°2 ® Déduction n°2 (connexion logique par "ainsi").

-          Conclusion en reprenant le problème exposé (marqueur de la clôture textuelle : "Voilà pourquoi").

Ce travail ne doit pas rester isolé. Chaque fois que les activités le permettent, il faudra réactiver les savoir-faire concernant la production d'un texte explicatif. Ce n'est qu'à cette condition qu'ils pourront être progressivement acquis.

Conclusion :

Travailler à l'amélioration d'un texte explicatif, quel enjeu pour l'apprentissage des sciences ?

Nous pouvons nous demander s'il est bien utile, en termes d'efficacité, de travailler l'amélioration de l'écrit en cours de sciences. N'est-il pas plus rapide et facile de donner des explications orales puis d'écrire un texte qui les résume ? Nous pensons au contraire que chaque élève construira ses savoirs seulement s'il est acteur de cette construction, et qu'il ne pourra le faire sans construire en même temps le langage de ses savoirs.

Nous voulons aussi témoigner de l'aspect fortement créatif sur le plan pédagogique de l'application en classe de telles pratiques, et sommes persuadés que changer de regard et faire le choix d'une nouvelle approche des apprentissages engagent déjà l'enseignant même "novice" dans des stratégies stimulantes et pour lui et pour ses élèves.

      Isabelle CLEON

Professeur de physique-chimie en collège.