Les dessins dobservation dans les premie`res phases

detude dobjets et de phenome`nes

Bernard Calmettes

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Bernard Calmettes. Les dessins dobservation dans les premie`res phases detude dobjets et dephenome`nes. ASTER recherches en didactique des sciences experimentales, 2001, pp.217-244.

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Submitted on 13 May 2008

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Les dessins dobservation

dans les premires phases dtude dobjets et de phnomnes

Bernard Calmettes Centre dEtudes et de Recherches sur la Formation

IUFM de Toulouse Le dessin correspond une production habituelle chez les enfants de tout ge. Il constitue un des modes de communication entre ladulte, parent ou enseignant, et lenfant. Les productions dessines par les enfants sont dpendantes de nombreux facteurs : moteurs, perceptifs, intellectuels, affectifs, sociaux, motivationnels, contextuels. Le style de lenfant apparat chaque tape de son volution comme un compromis entre les actions de ces diffrents facteurs. Le dessin denfant nest pas le reflet dune ralit dont les sens pourraient permettre lappropriation exhaustive mais il peut en tre considr comme une transposition symbolique dont on peut essayer de dgager quelques principes. Le terme de dessin peut tre modul suivant les destinataires ou les analyseurs potentiels. On parlera parfois de dessin dans une connotation artistique, d image dans une tude en psychologie, de lieu de projection au sens psychanalytique, de schma en sciences ou en technologie. Dans le cadre de cet article, cest la terminologie simple de dessin qui est utilise lorsque les travaux des enfants sont considrs. Sont prciss systmatiquement les contextes de production et danalyse. Lhypothse gnrale de la recherche est que lanalyse des dessins raliss par les enfants lors des premires phases dtude de phnomnes scientifiques ou dobjets techniques peut mettre en vidence, par lcart avec les productions institutionnalises dans la classe au terme des sances, des difficults lies dune part aux techniques graphiques et dautre part une analyse non scientifique de lobjet ou du phnomne observs. Ces difficults seraient variables selon que les lves auraient ou nauraient pas directement sous les yeux lobjet ou le phnomne en question. Dans le cadre dune observation scientifique ou technologique, des choix sont en effet oprs de faon consciente ou inconsciente sur le phnomne ou lobjet en fonction des connaissances initiales et des questions que lon peut se poser. Ces choix conditionnent le filtrage, la rduction, linterprtation, la structuration et lorganisation oprants pour construire lobservation et la production crite. On peut envisager par ailleurs que les traces des valeurs projectives et affectives sont moins importantes dans le cadre des productions imposes en classe partir dune activit dobservation en sciences ou en technologie que dans le cadre des dessins libres ou spontans. Afin de prciser ces points, la recherche sintresse dun point de vue thorique aux travaux dj mens sur les dessins denfant et sur lobservation. Dun point de vue empirique, deux tudes sont ralises. La premire aide valider ou/et complter les hypothses de recherche. Elle prend appui sur des squences en classe diffrents niveaux denseignement. La deuxime sintresse aux volutions des dessins denfants dans une srie de squences et

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lutilisation de ces traces crites pour construire les savoirs. Un dessin dobservation et un dessin ralis de mmoire sur le mme sujet permettront a priori dapprhender de manire plus fine linfluence dun support rel sur les productions des lves. 1. DU DESSIN LIBRE AU DESSIN DOBSERVATION EN SCIENCES Produire des dessins relve de comptences qui se construisent graduellement, ds le plus jeune ge. Il convient donc tout dabord de sinterroger sur les capacits graphiques des enfants de lEcole Primaire. 1.1. Analyse gnrale de lvolution du dessin des enfants G.-H. Luquet (1977) a caractris diffrents stades dans lvolution des dessins des enfants (dessins dits libres ou rpondant une demande dun adulte : dessine-moi un) en sintressant aux figures traces, leurs signes et leurs structures : - Le gribouillage jusqu 2 ans correspond une activit kinesthsique essentiellement motrice, impulsive, dont le caractre ludique conduit progressivement une certaine matrise gestuelle. - Le ralisme fortuit de 2 3 ans : lenfant dcouvre de manire fortuite ou rtroactive un sens analogique aux tracs quil a excuts initialement sans dsir de signification. La transmission du dessin saccompagne de commentaires verbaux ; le geste devient contrl. - Le ralisme manqu de 3 4 ans : lenfant ralise des tracs vise signifiante mais ses expriences souvent ttonnantes ne sont pas systmatiquement assures de succs. - Le ralisme intellectuel, partir de 4 ans, est souvent figuratif mais il ny a pas dinfluence stricte du modle sur le graphisme ce qui aboutit parfois une polysmie des tracs. Les relations topologiques entre les objets composant le dessin deviennent leur tour significatives. - Le ralisme visuel, partir de 8 ans : lenfant reprsente les objets en essayant de se conformer aux critres de ladulte. Il y a alors respect des proportions, un certain souci du dtail, apparition des perspectives vraies. Si les stades de lvolution des dessins denfant constituent des repres globalement consen-suels, il nen est pas de mme de leur dnomination et de leur philosophie sous-jacente. D. Widlcher (1977, pp. 23-28) souligne que , notamment en regard avec lhypothse raliste. Celle-ci considre quil doit exister des identits entre les objets et limage que lon en peroit, ce que lon peut en retenir, et ce que lon peut en reproduire par diffrents procds de communication. Les styles des dessins dpendent du dveloppement dautres fonctions telles que la mmoire, la pense, la motricit, la gestion gnrale des espaces et du temps mais aussi des influences et des sollicitations culturelles et sociales auxquelles les enfants sont soumis. Dans une perspective denseignement, en sciences ou en technologie, ces critiques interrogent la rfrence des activits et la dfinition des objectifs donns aux lves. Sil semble important de ne pas limiter les possibilits dexpression graphique des enfants lcole, il est ncessaire dans certaines disciplines, notamment en sciences et en technologie, de faire exprimer les contraintes sur les productions afin de faciliter la conceptualisation et le passage du dessin au schma convenu. Les mdiations de ladulte et des pairs peuvent tre importantes dans lvolution des dessins des enfants en apportant une lisibilit extrieure existentielle alors que (F. De Mredieu, 1990, pp. 32-37).

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1.2. Perception, image mentale et mmorisation Le passage de lobjet sa reprsentation dessine nest pas immdiat. On peut en caricaturant y dceler des tapes : la perception et la formation dune image mentale dans le processus dobservation, la mmorisation visuelle, la constitution du dessin. J. Piaget (1969, p. 100) marque la fin de la position figurative et raliste lorsquil crit : Une confusion consiste croire qu'une activit portant sur des objets concrets se rduit un processus figuratif, c'est dire fournissant une sorte de copie conforme en perception ou en images mentales des objets en question. [La connaissance] consiste toujours en processus opratifs aboutissant transformer le rel, en actions ou en pense, pour saisir le mcanisme de ces transformations et assimiler ainsi les vnements et les objets des systmes d'oprations (ou structures de transformations). La perception et limage mentale correspondent donc un systme dinformations slectionnes et structures. Limage mentale ne peut pas tre considre comme un prolongement rsiduel de la vision dans la mesure o elle drive dune part de reconstruction active. Limage mentale est donc un signifiant symbolique qui reprsente en le schmatisant ltat en un instant dune connaissance et dune activit. Pour J. Bideau (1998), limage est reconstructive du rel un double titre : parce quelle est lanalogue dune activit perceptive sensori-motrice quelle imite et schmatise, et parce quelle est habite, informe chaque tape de son dveloppement par la conceptualisation oprative actuelle du sujet. S. M. Kosslyn (1998) rappelle quant lui la complexit des processus de mmorisation visuelle spatiale. Les donnes de lespace ne sont pas simplement et uniquement stockes sous une forme topographique. La remmoration dune situation ou dun espace met alors en uvre des informations stockes sous diffrentes formes, incompltes si elles sont isoles, un systme de traitement de ces informations et des stratgies de rappel. Il convient galement de noter que limage mentale ne constitue quun des grands modes de reprsentation et dorganisation de linformation relative une situation. Le langage est le deuxime. Il ne peut pas tre utilis de manire aussi prcoce que limage mentale car il englobe un grand nombre de codes spcialiss, phontique, smantique et graphique faisant lobjet dapprentissages systmatiques. Il aboutit une mmoire conceptuelle. Suivant les conditions dexploration et de communication, suivant lobjet mmoriser, suivant les individus, suivant les moments, ce peuvent tre prfrentiellement lun, lautre ou les deux modes de reprsentations qui sont utiliss. Limage mentale est plutt pertinente pour linformation spatiale et le langage est plus appropri pour lanalyse. Mais les deux modes de reprsentation sont finalement trs complmentaires. 1.3. Lobservation et le dessin dobservation dans lenseignement des sciences On voit souvent les rsultats de la science exposs suivant un ordre tabli trs linaire partant de lobservation pour aller la conclusion en passant par la construction dhypothses, dexpriences et linterprtation des rsultats obtenus (mthode dite OHERIC). Cette conception tend malheureusement faire croire que, dune part ce parcours correspond stricto sensu la construction des connaissances en sciences, position de linductiviste naf, et que dautre part, nos sens fournissent du monde des faits objectifs, position de lempiriste naf qui rejoint celle du figuraliste (Chalmers, 1987).

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De fait, les pistmologues et les sociologues des sciences remettent en cause la primaut des observations. Celles-ci sont porteuses de questionnement, de conceptions et de connaissances dj prsentes. On nobserve pas nimporte quoi, nimporte comment, avec une tte vide de toute connaissance antrieure. Cest ainsi que lastrophysicien Trinh Xuan Thuan (1998, p. 332) relve que le monde intrieur du scientifique est truff de concepts, de modles et de thories acquis tout au long de sa formation professionnelle. Ce monde intrieur, quand il est projet au-dehors, ne permet plus lhomme de science de voir des faits nus et objectifs, dnus de toute interprtation. De la mme faon, dans les premires phases dune dmarche scientifique lcole, lobservation et le dessin dobservation peuvent tre mis en relation avec des connaissances antrieures, ces dernires pouvant correspondre des conceptions errones. Elles oprent au niveau des processus de la perception, de limage mentale et de la remmoration et peuvent arriver faire reconstruire et exprimer des productions descriptives errones, par le dessin, par le texte ou verbalement. Ce qui est observ et ce qui est exprim dpendent finalement non seulement de lobjet observ mais aussi de lobservateur, de ses expriences passes, de ses conceptions, de ses attentes, des reprsentations quil a de sa tche et du rcepteur de sa production, de ses interrogations, de ses acquis culturels. 2. ANALYSE DE PRODUCTIONS DANS LES PREMIRES PHASES DTUDE DOBJETS ET DE PHNOMNES 2.1. Conditions dexprimentation : un scnario commun diffrents niveaux denseignement Dans cette partie de la recherche un scnario commun est mis en place dans les diffrentes classes o des productions denfants sont recueillies. Un objet technique ou un phnomne scientifique sont placs devant les enfants qui ont ensuite loisir la possibilit de se dplacer autour de lexprience en jeu, de manipuler ou dutiliser les objets. Dans un cas, lexprience initiale, propos de laquelle une observation et un dessin ont t demands, a t ralise par les enfants (transvasement air-eau). Dans ces phases, lenseignant leur demande de garder le plus possible le silence, afin quils puissent se concentrer individuellement au maximum sur leur observation et sur son intriorisation - essayer de se parler et de mmoriser - (pour les lves) et afin dviter des mcanismes dinfluence entre les lves lis une expression et une divulgation trop rapides des conceptions (pour lenseignant et pour le chercheur). Il leur est ensuite demand, lobjet ou lexprience tant toujours disponibles, de faire un dessin partir de leur observation sur une feuille blanche de format A4, sans contrainte de dure. Selon J. Guichard (1998, p. 66), il sagit ici dune observation investigatrice car le passage lexpression graphique de lobservation amne rflchir davantage, se poser de nouvelles questions [] Avoir dessiner l'objet observ conduit reprer des dtails auxquels on n'avait pas accord d'importance car ils ne semblaient pas correspondre aux questions que l'on se posait. Ces activits sont incluses dans un dispositif didactique que les lves connaissent. Les tapes suivantes de la squence consistent de faon schmatique en : - la confrontation des productions par des changes critiques leurs propos afin de questionner lobjet ou le phnomne, - la mise en forme dhypothses partir des dessins,

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- la construction ventuelle dun protocole exprimental ou dune recherche documentaire, - un retour sur les hypothses partir des rsultats exprimentaux ou de nouvelles observations ou des lectures, - linstitutionnalisation des savoirs dans la classe. Un nouveau dessin peut tre alors labor, tenant compte de lensemble des remarques. On passe ainsi des conceptions et des productions individuelles une production socialement construite en relation avec des processus sociaux et exprimentaux. 2.2. Description et analyse des productions des lves Lobjectif de cette partie de la recherche est la validation de critres danalyse permettant de classer les difficults repres dans les productions des enfants en relation avec les hypothses de la recherche : obstacles dordre graphique ou conceptions errones. Il nest bien sr pas possible dans le cadre de cet article de dcrire de manire exhaustive les productions obtenues. Seuls quelques exemples caractristiques parmi les plus communs sont exposs. Ils sont choisis parmi ceux prsentant les difficults les plus frquemment apparues. Une grande variabilit apparat, surtout pour les dessins dobjets techniques. Les dessins proposs sont tous des productions individuelles. * Petits objets, en moyenne et grande sections de maternelle (4-5 ans) La consigne donne aux lves afin de motiver lactivit de production est la suivante : "Vous allez manipuler puis dessiner cet objet et montrer votre dessin vos parents. Ils devront deviner quoi il sert". Les parents sont appels noter le nom de lobjet au dos de la feuille de dessin. Au retour, le lendemain, la sance permet de revenir sur les premires productions. Les dessins prsents ci-dessous sont raliss par des enfants de chaque groupe, runis autour dun objet, lors de la premire sance.

Figure 1 : Dessins dobjets techniques en classe de maternelle

Les objets apparaissent gnralement structurs alors que le mme travail avec des enfants plus jeunes (petite section - 3 ans) conduit souvent un clatement des reprsentations des parties de lobjet. Toutefois, ici, les axes de rotation des objets ne sont pas figurs et la mise en vidence du fonctionnement ventuellement par deux dessins (ouvert/ferm) nest pas ralise dans ces premiers dessins.

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Entre 2 et 7-8 ans, aux stades des ralismes fortuit et intellectuel, selon G.-H. Luquet, llve peut produire des dessins dits en perspective enfantine en combinant de manire synthtique sur la mme production, plat, le rsultat de vues effectues selon diffrents angles dobservation. Apparaissent alors sur le mme motif des lments de vues quun adulte appelleraient de face et de profil. Cest par exemple le cas pour les dessins prsents du presse-ail et du dnoyauteur dolives. Ces deux objets, choisis en partie dailleurs pour cette particularit, possdent deux de leurs composants dans deux plans perpendiculaires. Ce sont la poigne et la partie directement active sur le fruit : grille pour le presse-ail, logement de lolive pour le dnoyauteur. Les enfants semblent avoir repr ces lments et les ont reprsents sur une mme vue (cf. figures 1a et 1b) mais dans un mme plan, favorisant cette reconnaissance matrielle, contre une localisation spatiale correcte des lments les uns par rapport aux autres et contre la fonctionnalit de lappareil. Il semble que sur les premiers dessins dobjets plus habituels comme la pince linge (cf. figure 1d), mais aussi comme les ciseaux (cf. Snsi, P.-H., 1998) que les enfants ont lhabitude de manipuler, on puisse mettre en vidence un surdimensionnement des parties de lobjet sur lesquelles la main agit directement. Aprs les sances sur ces objets, on peut noter une certaine volution vers des dessins en perspective. Mais deux points semblent laisser persister des difficults : laxe et la rotation des parties de la poigne. Dune part, la localisation de laxe peut rester approximative. Dautre part, quand on demande aux enfants de dessiner lappareil en position ouverte et en position ferme (cf. le passage de la figure 2a la figure 2b ou celui de la figure 2c la figure 2d), on saperoit que les poignes sont souvent dformes lors de laction plutt que globalement mises en rotation.

Figure 2 : Dessins du dnoyauteur dolives en position ouvert et en position ferm (GS) P.-H. Snsi (1998) prsente dans ses rsultats de recherche des conclusions pratiquement similaires. En sappuyant sur lutilisation des objets, en faisant verbaliser les lves sur leurs actions et propos de loutil et en privilgiant une observation des gestes de leurs camarades, on met en vidence une volution sensible des productions des enfants quant la prcision des dtails des objets techniques qui montrent une certaine approche de leur fonctionnalit. * La bicyclette en CP/CE1 (6-7 ans) Des bicyclettes d'enfant sont disposes dans la classe et les enfants sont placs par groupe de trois ou quatre pour la phase de manipulation et dobservation. Une bicyclette est finalement

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conserve. Elle est place sur le bureau de l'enseignant, bien en vidence pour tous les enfants revenus leurs tables de travail. Les dessins sont dans ce cas aussi extrmement varis. Quatre dentre eux, caractristiques des types de difficults rencontres par les lves, sont prsents figure 3.

Figure 3 : Dessins de la bicyclette en CP/CE1 La reprsentation de cet objet technique plus compliqu peut conduire soit une schmatisation trs simplificatrice (absence des rayons des roues - figures 3a, 3b, 3c ; cadre) soit labsence de reprsentation de certaines des parties de lobjet (chane - figures 3a et 3b). Ltude porte dans la suite de la squence sur le dispositif dentranement de la bicyclette : pdales, roues dentes, chane. On peut remarquer ce sujet, dans ces premires productions labsence totale du systme (figure 3a), labsence de la chane (figures 3a et 3b), des pdales dconnectes de lensemble ou mal orientes (figures 3b et 3c), une chane mal dispose (figure 3d) et donc finalement des bicyclettes peu fonctionnelles. Mme si, selon Luquet, les relations topologiques commencent seulement se mettre en place, on peroit ici les limites du ralisme intellectuel dans ses premiers ges. * Le transvasement air-eau en CE2 (8 ans) Deux sances ont port, d'une part sur la mise en vidence de l'air (poches, bulles, vent), d'autre part sur la fabrication d'objets en relation avec l'air partir de fiches techniques (moulinet, manche air, parachute). Les enfants, par groupe de quatre, font ensuite une exprience de transvasement air-eau entre deux rcipients transparents identiques, dans des aquariums ou des cristallisoirs transparents. Lcrit et lexprience sont labors dans la mme salle mais sur des tables diffrentes. Les lves ont la possibilit de refaire lexprience pendant la phase de production des crits mais aucun dentre eux nutilise cette opportunit. Dans ce cas aussi, une grande varit de productions existe. Les dessins choisis, raliss par quatre enfants diffrents, sont caractristiques des problmes rencontrs.

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Figure 4 : Dessins propos du transvasement air-eau en CE2 Ces productions (cf. figure 4) mettent en vidence : - des reprsentations varies des rcipients : embouchures en perspective sur des rcipients vus de profil (perspective enfantine - figure 4a), schmatisations diverses avec plus ou moins de respect des proportions (figures 4c, 4d); - des dessins errons des surfaces de leau : horizontalit non respecte (figure 4c) ; - des trajectoires de bulles dair insolites (figures 4a, 4b, 4c). Relativement cette exprience qui relve dun processus en volution, les dessins sont complts dune lgende : eau, air, bulles (toutes les figures) mais plus rarement de flches indiquant un dplacement des bulles dair (figure 4d), ce qui correspond au codage dun vnement spatio-temporel, de commentaires textuels sur des phnomnes : ce rcipient se vide (figure 4d). * Lhorizontalit en CM1 (9 ans) Une collection de rcipients contenant de l'eau lgrement colore, est dispose sur le bureau de l'enseignant. Les rcipients sont de formes diverses et parfois inclins. Les lves sont appels dessiner la totalit des rcipients. Les productions prsentes ci-dessous sont ralises par un grand nombre dlves. Tous les enfants ont trac la surface horizontale du bureau sur laquelle reposent les rcipients.

Figure 5 : Dessins sur lhorizontalit en CM1

Les difficults que lon peut reprer sont relatives la forme gnrale des rcipients (figures 5a et 5b), lapparence de lpaisseur du verre (figure 5c), la forme gnrale de la surface de leau marque par la prsence de vagues (figures 5a et 5b) et la notion dhorizontalit elle-mme (figures 5b, 5c et 5d). On remarque notamment des surfaces deau

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perpendiculaires aux bords du rcipient, mme si celui-ci est inclin. Ce phnomne, assez gnral, apparat dautant plus souvent que lembouchure du rcipient est troite, ce qui est le cas du tube essais (figure 5d).

* La verticalit en CM2 (10 ans) Le dispositif pos sur le bureau de l'enseignant comporte un ensemble de petits objets suspen-dus par des fils blancs un portique constitu de quatre morceaux de liteaux de bois fixs en oblique sur un support lui-mme non horizontal.

Figure 6 : Dessins sur la verticalit en CM2 Les productions, dont un chantillon caractristique est prsent en figure 6, sont varies, plus ou moins schmatises, simplifies, voire dpouilles. Les lves ont souvent dessin : - une barre suprieure horizontale alors qu'elle ne l'est pas (figures 6a, 6c et 6d) ou/et une seule barre alors qu'il y en a plusieurs (figure 6c) ; - des fils perpendiculaires cette mme barre horizontale, ce qui conduit un bon dessin relativement la verticalit (figures 6a et 6c) ; - des fils perpendiculaires la barre suprieure dans des cas o celle-ci est dessine oblique, ce qui conduit une mauvaise reprsentation de la verticalit (figure 6b). Ce type de difficult rappelle celle releve prcdemment sur lhorizontalit ; - des dessins "mixtes" avec des fils perpendiculaires aux barres auxquels ils sont relis, ce qui aboutit au non respect du paralllisme entre les fils et de la verticalit (figure 6d). 2.3. Synthse et retour sur les hypothses Les hypothses formules prcdemment ( 1.1) sont valides et les analyses des productions tudies permettent daller plus loin dans la formulation des premiers acquis de la recherche, mettant galement en vidence leur apport irremplaable pour lenseignant. Les lves ont des difficults reprsenter par le dessin des objets ou des phnomnes qu'ils ont pourtant "sous les yeux". Ces difficults peuvent avoir pour origine : - La complication de l'objet pouvant aboutir une observation locale, partielle, parcellaire, non globalisante, non fonctionnelle : petits objets techniques en maternelle, bicyclette en CP/CE1

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- La non distinction entre ce qui relverait dun dessin dans un cadre habituel et ce qui relve srement plus de la reprsentation attendue en sciences et en technologie : normalisation propos des formes, du goulot, de lpaisseur du verre des rcipients. Les techniques de reprsentation scientifique ont leur spcificit, leur langage, leur grammaire. La mise en place de ces normes lcole fait lobjet dapprentissages trs progressifs. Les productions comprennent parfois ici une lgende, des codages symboliques dont des flches ou des commentaires (transvasement air-eau en CE2). - Des aspects lis limaginaire ou des strotypes enfantins. Cest le cas par exemple de la prsence de vaguelettes la surface de leau (transvasement air-eau en CE2, horizontalit en CM1). Mme avec des lves de CM1, il y a possibilit dinterfrences dans leurs productions avec des aspects dordre affectifs. M.-A. Foley (1998) relve, dans des circonstances de productions diffrentes, mais on pourrait ltendre aux contextes des productions tudies ici, que l'esprit des enfants est riche en tendances ludiques et en qualits sensorielles [] et avant sept-huit ans, il leur est difficile de sparer ce qui est invent de ce qui est antrieurement vrai [] et ce n'est pas avant onze ou douze ans qu'il discrimine avec sret "l'vnement psychique et interne" de "l'vnement matriel et externe". Certains lves de maternelle, si lenseignant narrte pas leur production temps, investissent lobjet technique en le reproduisant de nombreuses fois, en utilisant des couleurs, en composant finalement sur leur feuille un tableau aux multiples objets techniques, mlant production plastique forte valeur affective et dessin technique - L' "injection" dans le dessin d'lments provenant de conceptualisations ou de conceptions non scientifiques et personnelles : surfaces deau perpendiculaires aux parois des rcipients mme lorsquils sont inclins (horizontalit en CM1), fils perpendiculaires aux barres obliques, dessins de barres horizontales alors quil nen existe pas dans le dispositif (verticalit en CM2), bulles trajectoires varies (exprience de transvasement en CE2), chane sur la roue avant (bicyclette en CP/CE1). A propos de la bicyclette, un enfant auquel il tait demand, dans la phase suivante de lactivit, pourquoi il avait dessin la chane allant sur des pignons de la roue arrire et de la roue avant (Marion - figure 3d) a rpondu sinon, comment la bicyclette avancerait-elle ? mettant en vidence la perturbation cre par la rflexion et lacte de remmoration lors de la production graphique. Il reste quil est parfois dlicat de spcifier ce qui relve dune difficult dordre graphique et ce qui est plutt relatif un problme de conceptualisation. Il convient afin de mieux connatre ces difficults de privilgier une dmarche de verbalisation et donc de laisser les lves sexprimer sur leurs productions, ce qui est ralis dans les phases suivantes des activits. 3. ESSAI DE DPASSEMENT DES DIFFICULTS REPRES, DANS UN CONTEXTE DE CLASSE : PROPOS DE L OMBRE Une squence a t ralise dans une classe de 24 lves de CM2 (10 ans) sur le thme gnral de lombre. Ces activits sont motives plus long terme, pour les lves et pour lenseignant, par un projet dastronomie pour lequel ils auront travailler sur les phases de la Lune et sur les

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clipses. Lenseignant dtermine des objectifs en termes de contenus et de dmarches et les contraintes des sances en termes de gestions des dures, des espaces et des propositions des lves. Les situations ralises en classe visant une volution des premires productions prennent appui : - sur le dbat dans la classe autour des justifications des dessins ; - sur diverses expriences ; - sur de nouvelles observations ralises spontanment par les lves. Le chercheur apprhende les difficults des lves quant lobjectivation scientifique du ph-nomne, suivant les conclusions des travaux initiaux de la recherche ( 2.3), et essaie de les diffrencier suivant quelles relvent de limaginaire, de connaissances incompltes des techniques graphiques et de schmatisation ou de conceptions errones. Il convient galement de caractriser ces obstacles suivant les contextes des productions crites, en particulier selon quil y a recours obligatoire la mmorisation ou lobservation. 3.1. Construire un niveau de formulation pour la notion d ombre, en CM2 Dans le dictionnaire Hachette Multimdia 1998, lombre est dfinie comme mais aussi comme Cest une autre formulation moins gnrale mais plus dtaille qui dtermine lobjectif en termes de contenus pour lenseignant, dans un premier temps. Les enfants travaillent dans cette premire phase sur leur propre ombre porte lorsquils sont au Soleil ou sur lombre porte de leurs camarades. Lombre est alors apprhende la fin des sances avec les caractristiques suivantes : 1 - Elle na pas les couleurs de la personne, ni des dtails, elle est uniformment sombre.

Remarque : lombre est sombre mais pas noire car il y a diffusion de lumire par les autres objets environnants (Site Internet La Main la pte).

2 - Elle a un contour dont la forme rappelle la silhouette de la personne. 3 - Elle est oriente par rapport au Soleil et la personne. 4 - Elle touche le corps par les pieds, la personne tant debout sur le sol. 3.2. Organisation des sances Le dispositif mis en place tient compte des contraintes lies aux gestions de la classe et de la recherche. Quatre sances sont ralises. Elles prennent appui sur des consignes, des types de travaux et de traces retenues particulires que lon peut synthtiser dans le tableau suivant. N Consigne Lieu Type de travail Traces retenues pour la

recherche 1 "Il y a du Soleil, des-

sine-toi avec ton ombre"

Classe Individuel Dessin (de mmoire)

2 "Dessine ton camarade avec son ombre"

Cour Groupes de 2 mais production indivi-duelle

Dessin (dobservation)

Prends en photo ton camarade avec son ombre

Cour Groupes de 2 mais production indivi-duelle

Prise dune photographie numrique

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3 Enregistre et imprime la photographie

Salle infor-matique

Groupes de 2 mais production indivi-duelle

Obtention de la photogra-phie sur papier

4 Caractriser son ombre

Classe

- Premire phase : groupes par familles de production - Deuxime phase : dbat et institu-tionnalisation - Individuel

- Oral 1 film - Oral 2 film - Texte critique sur sa propre production initiale et synthse du dbat.

Dans la premire sance, les lves tant dans la classe ont remmorer limage quils ont de leur ombre et dessiner, alors que dans la deuxime sance, le dessin se fait daprs observation directe. Dans les deux cas, ils ont disposition du papier blanc format A4, des crayons papier et de couleur, une gomme. Un support rigide pour poser leur feuille est leur disposition quand ils sont dans la cour. Les premiers dessins des enfants sont classs par lenseignant en familles suivant les difficults quils mettent en vidence, relativement aux quatre items retenus pour caractriser lombre. Les lves ont expliquer leurs dessins initiaux lors de la quatrime sance. Entre-temps, ils ont donc dessin puis fait une photographie de lombre dun de leurs camarades dans la cour. Les photographies peuvent ventuellement servir de support pour le dbat et pour la phase dinstitutionnalisation. 3.3. Description et analyse des productions des lves En relation avec les quatre items retenus pour caractriser lombre, diffrentes difficults sont mises en vidence. Sont prsents successivement, pour chacun de ces items : - les premires productions crites de mmoire (sance 1) , - les explications donnes par les lves auteurs propos de ces dessins (sance 4 - premire phase), - des extraits du dbat dans la classe (sance 4, deuxime phase), - des informations sur la comparaison entre les premirs dessins raliss de mmoire (sance 1) et les dessins dobservation (sance 2).

* Lombre na pas les couleurs de la personne, ni des dtails, elle est uniformment sombre.

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Figure 7 : ombre jumelle, ombre colore, ombre dtaille Les dessins de mmoire prsentent ici : - soit une ombre de type miroir avec une reproduction du personnage ct de lui (cf. figure 7a, type Batrice). - soit une ombre avec les habits et les dtails du visage apparents et colors (cf. figure 7b, type Audrey). - soit des dtails vestimentaires sont plus ou moins apparents. Cinq lves ont effectivement dtaill de manire exhaustive (cf. figure 7c, type Romain), mais nombreux sont ceux qui ont reprsent simplement un ou deux dtails : encolure, limite des manches, ceinture, poches (cf. par exemple plus loin les figures 9a, 9c, 10). Lombre nest pas positionne correctement. Dans la sance 4, les enfants expliquent ces premires productions : Btrice (figure 7a) : Je lavais fait un jour chez moi, et javais lombre comme a Audrey (figure 7b) : Je crois que si javais le refaire, je referai quelque chose comme a. Romain (figure 7c) : Nomalement, on ne voit pas lintrieur, on ne voit que les contours Je ne sais pas pourquoi jai dessin lintrieur. Dans la classe, le dbat est vif et certains des lves sont surpris voire dstabiliss par les productions jumelle et colore. Certains dentre eux essaient dexpliquer ces dessins par une confusion entre une ombre et un reflet. Annelise : Ce nest aps possible quon voit la couleur parce que cest lombre, et lombre, cest toujours noir. Boris : Il y a trop de dtails pour une ombre. Peter : a ressemble plus quand on se regarde dans une glace. Robin : Annelise a dit tout lheure que lombre, cest tout le temps noir. Cest faux, parce que dans leau, on voit les couleurs. Boris : Dans leau, cest un reflet. Ccile : On dit pas lombre dans leau. Peter : On dit que cest un reflet [] et cest en couleurs. Lucas : Le refle, cest en couleurs [] et on se voit.

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Les reprsentations jumelle ou colore napparaissent plus dans les dessins dobservation (sance 2) mais il apparat par contre pour les trois enfants les ayant produit de mmoire des ombres dtailles (sance 2).

* Lombre a un contour dont la forme rappelle la silhouette de la personne.

Figure 8 : ombre floue, ombre sans forme colle au corps, ombre tendue Les dessins (cf. figure 8) prsentent des contours mal dtermins, flous, ou sous forme de ra-tures. Dans la phase de justification de la sance 4, les enfants discutent ces dessins de mmoire : Salom (figure 8a) : Jai fait comme sil y a vait un mur [] parce que sinon, il ne peut pas y avoir dombre. Edeline : Si, elle est alors sur le sol. Annelise (figure 8c) : Les rayons du Soleil servent dessiner lombre [] Lombre part de la tte parce que le Soleil arrive den haut ; lombre part den haut. Sophie : Oui, sur lombre, il y a aussi la tte et les cheveux. Les enfants sont intrigus par lombre floue. Certains dentre eux commencent produire des expriences sur leur bureau afin dargumenter en utilisant les objets quils ont leur porte et les lumires des nons de la classe Ce qui nest pas sans poser des problmes scientifiques car les conditions ne sont pas les mmes lorsquon travaille en extrieur avec le Soleil (source lumineuse quasi ponctuelle, unique et linfini) et en intrieur (sources tendues, multiples et distances finies) En intrieur, les ombres ont donc finalement un contour plus ou moins net ! Les dessins dobservation (sance 2) produits par les lves ayant raliss des dessins de mmoire du type de ceux prsents figure 8 restent problmatiques pour deux dentre eux, la forme de lombre restant floue. Pour deux autres, il y a production dombres dtailles.

* Lombre est oriente par rapport au Soleil et la personne.

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Figure 9 : ombre mal oriente Sur ces dessins, les ombres sont mal orientes par rapport au Soleil et au personnage. Dans un cas, des rayons du Soleil sont reprsents et dessinent directement lombre sans passer par le personnage (Peter, figure 9b). Dans la sance 4, les enfants expliquent leurs dessins : Paul (figure 9a) : Je crois que si javais le refaire, je ferai pareil parce que je narrive pas le dessiner autrement. Anthony (figure 9a) : Le Soleil, cest lui qui fabrique lombre. Lombre est face moi. Anthony mime le phnomne en imaginant le Soleil ct de lui ( gauche) et l'ombre devant lui. Peter (figure 9b) : Les rayons du Soleil, ils vont l, ils fabriquent lombre, ils y vont dessus. La discussion sengage alors avec les autres enfants de la classe sur le rle du Soleil dans le phnomne de lombre, notamment entre Boris et Robin. Robin : Moi, je pense que le Soleil, il peut pas venir sur lombre, sinon il la cache ; sinon, cest impossible ; sinon, il ny aurait aps dombre. Boris : Mais, sil ny a pas de Soleil, il ne peut pas y avoir une ombre ! Robin : Oui, mais Boris, sil y a trop de Soleil, on ne peut plus avoir dombre. Il en faut un peu de Soleil, masi pas trop ! Boris : Et non,, plus il y a de Soleil, plus il y a de lombre ! Robin : Non Boris, a ce nest aps sr. Boris : Pourtant, lautre jour, dans al cour ; un moment, il ny avait plus beaucoup de Soleil et il ny avait plus dombre. Robin : Ah oui, Boris, tu as raison. Les dessins dobservation raliss dans la sance 2 sont corrects pour deux des enfants. Pour un dentre eux, il reste un problme dorientation et pour le dernier, une ombre dtaille est reprsente.

* Lombre touche le corps (la personne tant debout sur le sol).

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Figure 10 : ombre sans contact ou en contact partiel avec le corps Les ombres peuvent tre compltement dconnectes du corps et mal orientes ou simplement dtaches de celui-ci. Ces dessins de mmoire saccompagnent ventuellement de dtails Dans la sance 4, certains des enfants expliquent leurs difficults : Florian (figure 10a) : Je nai fait toucher quun pied mais je crois quil faut que les deux tou-chent lombre parce que lombre, cest pareil sur les deux pieds. Robin (figure 10a) : Moi aussi [] Mais cest dur dessiner parce que cest en arrire. Nolwen (figure 10c) : Jai essay de garder la silhouette [] mais lombre ne touche pas [] mais je ne sais pas exactement comment cest en vrai. Les autres enfants dbattent propos du dessin o lombre est dcroche du corps. Boris : Il aurait fallu que les pieds de l'ombre au dessin de Nolwen accrochent les pieds ; parce que l'ombre touche sauf si on est en hauteur, si on saute. Lucas : L'ombre, mme si elle est sur un mur, elle touche au dpart les pieds (et il prend une rgle et avec son bras fait une ombre qui se forme sur la table et sur la rgle) . L'ombre, elle passe l et puis elle s'affiche sur le mur. Salom : Mon ombre ne touche qu'un pied. Sophie : Quand le Soleil tape sur moi, il faut que l'ombre parte des deux pieds. Ccile : Si on lve un pied, on verra l'ombre du pied qui touche par terre et on verra l'ombre de l'autre pied, du pied lev, mais elle ne touchera pas le pied. Charlie : Lombre ne partira pas du pied en lair. Les dessins dobservation des enfants ayant produits de mmoire les dessins des figures 10, sont du type ombre dtaille dans deux cas et les ombres sont toujours mal positionnes ou dtaches du corps dans deux cas (sance 2).

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Dans les dispositifs didactiques caractre divergent, comme celui utilis ici en classe, le dbat dpasse souvent ce qui a t prvu initialement. Dans le cas prsent, en dehors des dif-ficults que lon peut rfrencer directement aux items caractristiques de lombre dfinis dans les objectifs initiaux et qui ont t ci-dessus explicites, dautres problmes mergent en relation dune part avec lorigine de la formation de lombre sur le sol, dautre part avec la position du Soleil.

* Comment lombre apparat-elle sur le sol ? Le dbat dans la classe sengage en prenant appui sur la remarque prcdente de Charlie et partir du dessin dAnnelise (zone dombre tendue derrire le corps - cf. figure 8c) : - Comment lombre est-elle cre sur le sol quand le pied est en lair ?, - Pourquoi ne voit-on pas cette zone dombre derrire le corps ? Charlie : Lombre ne peut pas partir du pied en lair. Boris : Lombre part des pieds, elle a la forme du corps mais entre le corps et lombre, il ny a rien. Annelise : Moi, jai fait partir lombre de la tte au lieu de la faire partir des pieds. Romain : Mais si lombre de la tte apparat au sol. Comment y arrive-t-elle ? Paul : Cest le Soleil qui la fait passer l. Boris : Le rayon serait trop long. La tte bloque le passage du Soleil. [] Lenseignante propose alors pour relancer le dbat de faire une exprience. Elle claire le tableau avec un rtroprojecteur et place un enfant (Charlie) entre le rtroprojecteur et le tableau. Lombre de lenfant apparat sur le tableau. Elle passe la main entre le tableau et lenfant et elle fait remarquer quapparat sur sa main de lombre : La zone dombre dessine par Annelise existe finalement peut-tre [] Mais pourquoi ne la voit-on pas quand jenlve la main ? Ccile : Le Soleil va sur le ct et vers lombre. Boris : Cest un fantme dombre. On ne voit lombre que si elle rencontre un obstacle ; alors elle devient noire. Anthony : Le Soleil claire peut tre aussi Charlie en partie par derrire. Edeline : Charlie fait de lombre. La main est lombre de la tte de Charlie. []

* Les ombres de plusieurs personnages et la position du Soleil

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Dans la sance 1, Gal produit un dessin de mmoire (cf. figure 11) dans lequel il est le goal dune quipe de football. Il reprsente son ombre et les ombres dautres joueurs sur le terrain. La position de lombre varie en fonction de la position des joueurs. Gal a ainsi son ombre derrire lui ; un joueur (n 1) situ en avant par rapport lui a apparemment son ombre propre en-dessous de lui et un joueur plus loin de lui (n 2) a son ombre dans une direction oppose celle de Gal. Dans la sance 4, Gal explique son dessin : Le Soleil est l ; moi, je suis en train de regarder lautre joueur et mon ombre tombe derrire moi. J'ai gomm les dtails que javais fait sur lombre parce quen rflchissant, je me suis dit que sur l'ombre, il n'y en a pas [] L ombre est derrire pour ce personnage (il montre le joueur le plus loin de lui) mais pour celui-l (il montre alors celui du milieu du dessin), je ne pouvais pas bien la faire parce qu'en fait, elle est cache sous ses pieds. []

En fait, le Soleil, trs loin, est la mme distance et prsente la mme inclinaison pour tous les joueurs sur le terrain ; leurs ombres ont donc des directions parallles. 3.4. Synthse des rsultats obtenus

* Retour sur les hypothses de la recherche Confirmant les hypothses formules et les premires analyses ( 2.3), les difficults des enfants dans leurs productions, relativement lombre, proviennent : - daspects lis limaginaire : cest srement le cas des ombres jumelles, des ombres colores et mme des ombres dtailles (figure 7) pour lesquelles il y a identification diffrents niveaux de l ombre du moi au moi. Cette ressemblance entre lombre et le corps/objet qui fait ombre peut se retrouver cependant mme si on ne demande pas aux enfants de dessiner leur ombre propre. Une sance ralise dans une classe de CM1 (9 ans) a mis en vidence que les lves dessinaient des ombres colores et dtailles pour des objets (des quilles en loccurrence). On peut galement remarquer une grande varit dans les reprsentations du Soleil (strotypes). - des techniques graphiques. Cest le cas dans certains dessins pour lesquels lombre ne touche pas les deux pieds (cf. la remarque de Robin - figure 10a). Le passage de trois dimensions dans la ralit deux dimensions sur la feuille semble aussi poser quelques

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problmes. De fait, le Soleil est tantt devant ou tantt derrire le personnage tout en tant dans le mme plan sur la feuille ! - de conceptions errones que lon peut reprer sur les ombres aux contours mal dlimits (figures 8), aux ombres mal orientes (figure 9) ou aux ombres sans contact avec le corps (figure 10). Une rflexion de Gal met en vidence la ncessit pour certains enfants de lutter contre leurs premires ides et de rflchir afin dviter que leurs dessins soient marqus de lempreinte de conceptions errones :

* Dautres apports de la recherche

La ralisation des sances a galement permis de vrifier ou de mettre en vidence : - Les limites des investigations dans ces sances quant une conceptualisation de lombre. Le dbat sans conclusion sur lorigine de lombre et sur la faon dont se forme lombre est en ce sens explicite. Les objectifs en termes de contenus taient dailleurs limits une liste de caractristiques de lombre. Il ne sagissait pas vritablement dune construction du concept d ombre mais plutt dun premier niveau de formulation validit locale, adapt aux lves, plutt vise descriptive. Il convient, notamment par dautres approches exprimentales, de confronter ces caractristiques dautres, dtermines partir de productions dombres dans des conditions diffrentes. Il est possible pour cela de modifier les caractristiques de la source lumineuse ou de lobjet, de varier les distances entre cette source et lobjet, les inclinaisons, etc. La notion d ombre sera dveloppe dans une problmatique plus large ayant trait la lumire par une premire approche modlisante et grce aux applications de ces phnomnes en astronomie. - La non-utilisation dans largumentation des photographies ralises mais par contre le recours lexprience ou au moins une certaine gestuelle vise explicative, en direct et de manire spontane dans la classe par les lves, malgr des conditions exprimentales diffrentes, avec la production dombres par des objets, leurs bras ou leurs mains, avec le mime pour expliciter des situations mais aussi par lenseignante (cf. lexprience avec le rtroprojecteur non prvue initialement). Remarque Une valuation a pu tre ralise de manire implicite lors dune sance suivante. Les lves ont dessiner et noter leurs observations relativement la variation des caractristiques gomtriques de lombre dun de leurs camarades deux moments de la journe, une heure dintervalle. Les dessins des ombres prsentent encore des problmes pour cinq enfants. On observe des ombres dtaches du corps ou/et avec des dtails vestimentaires ou sur le visage. 4 - CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES La recherche a mis en vidence : - limportance des phases de productions crites individuelles initiales comme collectrices des difficults. Le dessin plutt que le texte crit parat prfrable, dans les conditions de la

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recherche et sur les thmes abords, sagissant de problmes scientifiques et technologiques fortes composantes spatiales. - la richesse des phases orales de justification individuelle et de dbat collectif dans la reconnaissance explicite des conceptions des lves et pour la construction institutionnelle du savoir lorsquils utilisent leurs propres dessins initiaux. La recherche a confirm lhypothse relativiste propos des observations ralises par les lves, y compris pour ceux qui sont censs, selon Luquet, avoir pass le stade du ralisme visuel. Les dessins dobservation sont dpendants de lobservateur. Les lves peuvent ainsi apparemment regarder le mme objet et le reprsenter de manire diffrente, non pas seulement parce que leurs comptences graphiques ne sont pas identiques ou parce que leurs connaissances des rgles de schmatisation en sciences et en technologie ne sont pas entirement acquises mais aussi parce que les traitements intellectuels qui font passer de lobjet son dessin dpendent des lves, en particulier de leurs connaissances et de leurs conceptions antrieures, srement de leurs capacits variables intgrer des donnes spatiales et peut-tre aussi de leur degr dimplication dans lactivit. Il convient galement de tenir compte des traits affectifs qui apparaissent avec la superposition aux lments scientifiques des objets et des phnomnes en jeu dlments imaginaires enfantins ou/et de strotypes. Lanalyse des explications des lves sur leurs productions montre quil pourrait tre important de distinguer : - les conceptions errones du type de celles dAnthony (figure 9a) et de Peter (figure 9b) qui ont des difficults se reprsenter le phnomne de lombre spatialement ou/et conceptuellement. On retrouve ce type de problme dans les dessins relatifs la bicyclette (figure 3), au transvasement (figures 4a, 4b, 4c), lhorizontalit (figures 5c et 5d), la verticalit (figures 6b et 6d). - les conceptions errones du type de celles dAnnelise (ombre tendue, figure 8c) ou de Gal (figure 11) pour lesquelles ce qui est en cause nest peut-tre pas la conceptualisation de la causalit de lombre en elle-mme. Cest ici plutt labsence ou la dfectuosit de connaissances connexes qui finalement conduisent un dessin incorrect : la diffusion de la lumire par les lments de lespace environnant qui ne rend pas visible la zone dombre entre le corps et le sol (Annelise) ; lloignement entre la Terre et le soleil qui implique la formation dombres parallles au sol pour des personnages mme loigns les uns des autres (Gal).

La recherche a mis en vidence des carts entre les dessins faits daprs mmorisation et ceux raliss daprs observation. Dans ltude sur lombre, on ne retrouve pas dans les dessins dobservation les ombres jumelles ou colores mais il reste cependant dans ces dessins, certes en moins grand nombre, des problmes dombres dtailles, dombres mal orientes validant encore le fait que lobservation de phnomnes identiques ne conduit pas pour les lves des productions identiques. Avec G. Pcheux (1990, p. 22), il reste cependant difficile [] dvaluer les rles respectifs de la perception, de la reprsentation et des oprations spatiales. Au cours de la rsolution dun problme spatial, les trois interagissent constamment. Il parat cependant probable que le recours limage mentale et donc lexpression des conceptions soient moins importants, sans tre ngligeables (cf. figure 3d - la bicyclette), dans le cas de lobservation que dans celui o il y a mmorisation. A loccasion de stages de formation continue dinstituteurs et de professeurs des coles, le dessin de mmoire dune bicyclette a t demand. On retrouve alors dans certaines productions dadultes des difficults repres prcdemment chez les enfants dans leurs

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dessins dobservation. Cest le cas notamment au niveau de la reprsentation du cadre, de lemplacement de la selle, de la fixation du pdalier sur le cadre et des pdales sur le pdalier mais aussi de lemplacement de la chane qui sur certains dessins relie, comme sur les dessins dobservation de certains enfants, la roue avant, le pdalier et la roue arrire. Il semble aussi, mais cest un lment qui demanderait tre confirm par dautres recherches sur ce sujet, que, pour un lve donn, les dessins dobservation (sance 2 sur l ombre) et les crits individuels finaux critiques de leurs propres productions (sance 4 sur l ombre) sont dautant plus proches de la production institutionnalise que les dessins de mmoire sont eux aussi plus proches de cette production institutionnelle. Si dans la dynamique des sances et par, notamment, les dbats et les changes entre lves, on observe une volution des productions, celle-ci naboutit pas pour les lves les plus en difficult initialement une production finale correcte. A lcole, dans un enseignement scientifique et technologique, il est ncessaire dassocier les objets et les phnomnes tudis avec : - des problmatiques spcifiques qui peuvent conduire une observation critrie : recherche dlments coordonns, recherche de mouvements, recherche de relations causales, interrogations sur les formes, les couleurs et lorganisation etc ; - des registres de description, dexplication, de comprhension adapts aux niveaux des lves ; - des concepts dj construits ; - si possible, des dispositifs exprimentaux que lon peut mettre en uvre ou des documents permettant une validation. Pour llve, passer de son niveau de connaissance initial une connaissance scientifique ncessite donc la construction dun certain rapport au savoir, ce qui implique nombre de transformations, le systme dexplication et des structures profondes de la pense dterminant les cadres de lobservation et de linterprtation. Selon J. Guichard, (1998, pp. 138-139), lobservation dun jeune enfant est anarchique, syncrtique, fugace, subjective, non investiga-trice, irrationnelle et non analytique ! Il sagit bien dun changement de paradigme qui attend llve, dune vritable rvolution scientifique ! Comme le rappelle O.-Z. Mantovani de Assis (1998), la connaissance nest pas un simple enregistrement de donnes ni une simple copie de la ralit, mais consiste bel et bien en une organisation o interviennent diffrents degrs les structures du sujet. Le sujet interprte la ralit non pas comme elle existe effectivement, mais comme ses structures le lui permettent [] Il ny a donc point de connaissances sans une structure et un objet, cest dire dpourvues de forme et de contenu [] Si les structures nexistent pas, il nest pas possible de connatre et dinterprter les informations de la ralit. Il ny a pas dobservation neutre et passive et toute description produite sous forme de etxte ou de dessin est ncessairement lie une explication implicite ou explicite, ralise un certain niveau. A. Vrin (1998) propose une classification en trois niveaux. Le premier correspond une description syncrtique peu organise, le second une description-narration avec une mise en intrigue et le troisime une explication exprime. Les analyses des productions des enfants et de leur volution dans le temps montrent que le passage dun niveau un autre correspond des ruptures successives. La chose observe, phnomne scientifique ou objet technique, peut changer de statut, grce aux activits dans la

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classe. La recherche a montr que le dessin, initialement production individuelle, porte les traces des obstacles franchir. Mais ces productions, dans le droulement des sances, se transforment et deviennent finalement une cration de nature scientifique car socialement construite, valide exprimentalement, structure autour de caractristiques qui permettent une conceptualisation. Lobservation ne correspond pas en effet un simple catalogue dinformations ; les dtails [permettent] dlaborer des ides gnrales et une pense critique ; la dmarches scientifique nest donc pas seulement lobservation et la description du rel mas bel et bien la coupure davec celui-ci. (G. De Vecchi, 1995). Y aurait-il un sens ou un don de lobservation ? Il semble que lobservation scientifique corresponde un apprentissage qui ne peut donner des effets que dans la pratique, par la rflexion, dans les changes et dans la dure. Lobservation se construit en mme temps que les autres savoirs et savoirs-faire.

Ce travail a t ralis dans le cadre de la recherche de lINRP Pratiques dcriture en sciences exprimentales.

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lments bibliographiques BIDEAU, J. (1998). Image mentale et dveloppement : Piaget avait-il raison ? Bulletin de psychologie, Tome 51, n 437, 519-527. CHALMERS, A. (1991). La fabrication de la science. Paris : La Dcouverte. DE VECCHI, G. (1995). Le sens de lobservation in Sciences et Avenir, HS (avril), 58-63. FOLEY, M.-A. (1998). Le rle de l'image mentale dans la pense et la mmoire de l'enfant. Une nouvelle approche : le contrle de la source in Bideaud, J. et Courbois, Y. et al. Image mentale et dveloppement. De la thorie piagtienne aux neurosciences cognitives. Paris : PUF. Psychologie et sciences de la pense. 37-51. GUICHARD, J. (1998). Observer pour comprendre les sciences de la vie et de la Terre. Paris : Hachette Education. KOSSLYN, S. M. Mmorisation long terme in Bideaud, J. et Courbois, Y. et al. (1998). Image mentale et dveloppement. De la thorie piagtienne aux neurosciences cognitives. Paris : PUF. Psychologie et sciences de la pense. Prface. LUQUET, G.-H. (3me dition, 1977). Le dessin enfantin. Neuchtel : Delachaux et Niestl. MANTOVANI DE ASSIS O.- Z. (1998). Lcole et la construction des structures de lintelligence chez lenfant. Bulletin de psychologie, Tome 51, n 437, 623-640. PCHEUX, M.-G. (1990). Le dveloppement des rapports des enfants lespace. Paris : Nathan Universit. PIAGET, J. (1969). Psychologie et pdagogie. Paris : Denol/Gonthier SENESI, P.-H. (1998). Formation par la recherche en didactique de la technologie lcole maternelle. Actes du deuxime colloque recherche(s) et formation des enseignants. Grenoble : IUFM, Grain dAile, version cdrom. TRINH XUAN THUAN. (1988). La mlodie secrte. Paris : Fayard. VRIN, A. (1998). La description dans lenseignement des sciences exprimentales in Reuter, Y. (d). La description : thories, recherches, formation, enseignement. Paris : Presses Universitaires du Septentrion. pp. 247-261. WIDLCHER, D. (9me dition, 1977). Linterprtation des dessins denfants. Bruxelles : Pierre Mardaga diteur. Article mmoire in Encyclopedia Universalis, version cdrom, 1998. Site internet de lopration Main la pte : http://www.inrp.fr/Lamap. Fiche connaissance sur la lumire.

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TEXTES EN MARGE Page 1: 1 - Le dessin comme objet dtude dans de nombreuses disciplines ou en recherche 2 - Un dessin sous influences diverses et varies Page 2 : 3 - Quelles difficults dans les premiers dessins en sciences et en technologie ? 4 - Le dessin denfant volue suivant des stades Page 3: 5 - Le dessin dun objet nest pas une reproduction de lobjet 6 - La connaissance transforme le rel Page 4 : 7 - La perception, la mmorisation conduisent des images mentales 8 - Lobservation nest pas la premire tape de la dmarche scientifique Page 5: 9 - Car elle est mise en relation avec des connaissances antrieures 10 - Des objets, des phnomnes. Les enfants observent, puis dessinent Page 6 : 11 - Premiers ges et premires difficults de reprsentation ! 12 - Mais des volutions sont dj possibles. Page 7: 13 - Des composants techniques mal coordonns 14 - Des bicyclettes non fonctionnelles Page 8 : 15 - Des difficults graphiques 16 - et des trajectoires de bulles insolites Page 9: 17 - Leau penche ou fait des vagues 18 - Des verticales non parallles ? ou des parallles non verticales ? 19 - Les difficults repres sont effectivement dorigine graphique Page 10 :

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20 - ou mettre en relation avec des strotypes enfantins 21 - ou dordre conceptuel. 22 - Peut-on dpasser ces difficults ? Page 11: 23 - Quest-ce quune ombre ? 24 - Un plan daction en quatre sances Page 12 : 25 - Mon ombre, serait-ce moi ?! 26 - Batrice : Puisque je vous dis que je lai vu ! Page 13 : 27 - Lombre, cest pas trs clair ! 28 - Mais comment a se fabrique une ombre ? Page 14 : 29 - Paul : Je narrive pas dessiner autrement ! 30 - Boris : Sil ny a pas de soleil, il ne peut y pas y avoir dombre 31 - Robin : Sil y a trop de soleil, on ne voit plus lombre Page 15 : 32 - Florian : Lombre, cest pareil sur les deux pieds 33 - Robin : Mais cest dur dessiner parce que cest en arrire 34 - Ccile : Si on lve le pied, lombre ne touche pas le pied Page 16 : 35 - Boris : Cest un fantme dombre ! Page 17 : 36 - Pour Gal, le soleil cre des ombres non parallles. 37 - Imaginaire, techniques graphiques et conceptions errones sont bien les principales difficults dpasser. Page 18 : 38 - Une dfinition adapte dans ces premires squences sur lombre 39 - Les lves ont recours lexprience spontane ou au mime pour argumenter 40 - Cest la rencontre du dessin, de lexpression des conceptions sous-jacentes et de la formulation verbale sur ces dessins qui permet llaboration de la connaissance. Page 19 :

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41 - Dessin de mmorisation et dessin dobservation 42 - Des clefs pour dpasser les difficults ? Page 20 : 43 - Se souvenir quune observation nest jamais neutre