Dossier : Lecture et culture scientifique

La recherche documentaire en sciences, un parcours semé d'embûches

Monique et Serge Goffard. Laboratoire STEF UMR ENS Cachan-INRP.

Le travail de recherche documentaire est, aujourd'hui, une pratique commune. Les élèves et leurs enseignants, comme tous les possesseurs d'une connexion à l'Internet, se livrent à ce travail. À leurs risques et périls.

En effet, l'Internet est une source pratiquement inépuisable puisque, à chaque seconde, des informations sont, ou mises à la disposition des internautes, ou supprimées, sans que l'on puisse facilement établir leur fiabilité. Ce constat est une banalité qui fait presque oublier l'effacement des écrits sur papier comme supports d'information. Banalité aussi, les critiques adressées aux pratiques des internautes : absence de critique des sources, refus de comparer les informations pour les valider, recours systématique aux prétendues encyclopédies de l'Internet. Ces sources d'information existent, sont abondamment consultées et adoptées. La question est de savoir si l'école peut jouer, ou non, son rôle d'éducatrice.

L'école est ici en retard sur les pratiques sociales, hors du temps scolaire au moins, des élèves. En effet, depuis maintenant une trentaine d'années, l'Éducation nationale tente de faire entrer dans ses programmes et dans les pratiques de classe le travail de recherche documentaire, pour et par les élèves, avec un succès très relatif. À partir de recherches1 menées depuis une décennie, nous allons essayer de montrer quels problèmes sont rencontrés par les élèves lors de recherches documentaires, et comment ils peuvent en arriver à des échecs, des impasses ou des réussites.

Des constats sur les difficultés rencontrées

Parmi les dispositifs mis en place par l'Éducation nationale pour mettre des classes - donc des élèves et leurs enseignants - en situation de recherche documentaire et de production de documents, les travaux personnels encadrés (TPE) ont donné lieu à des mises en oeuvre systématiques dans les lycées, suivies de repli et de réduction d'ambition.

Nous avons observé2, pendant une année scolaire, des élèves de première engagés dans des TPE sur les thèmes " Image " (en sciences physiques et mathématiques) et " Frontière " (en lettres et histoire-géographie).

Rappelons que les TPE avaient alors pour objectif de faire présenter, devant un jury d'enseignants, par les élèves ayant travaillé en groupe, une production sur des supports diversifiables, concernant un sujet choisi par le groupe à l'intérieur de thèmes énoncés dans les programmes.

Choix du thème et du sujet : quelle liberté ?

Premier constat, le choix du thème et du sujet a été immédiat. Les enseignants ont proposé deux thèmes et une liste de sujets puis ont demandé aux élèves de choisir leur sujet et dix mots le concernant, sans recherche ni consultation de documents sur ces thèmes et sujets. Dans ce cas, le choix a reposé sur des motifs des plus vagues, positifs : " c'est intéressant de savoir comment ça marche ", ou négatifs : " les autres ne nous intéressaient pas ".

Les enjeux intellectuels des thèmes ont peu pesé sur les choix, en revanche les représentations que les élèves se faisaient du sujet ont été décisives. La liste de dix mots a été une liste morte, puisqu'elle n'a pas été utilisée ultérieurement pour construire les mots clés des recherches documentaires. Dès qu'un peu d'information a été recueillie, les représentations des élèves avaient déjà évolué et la liste était obsolète.

Les thèmes offraient des possibilités vastes de définition de sujets. Le point décisif se trouve alors dans la négociation du sujet entre les élèves et les enseignants qui les encadrent. Après des discussions internes aux groupes et quelques consultations avec les enseignants, un groupe du thème Frontière, par exemple, a proposé de mener son travail de recherche sur la notion de passage de la vie à la mort. Les enseignants ont répondu que, le sujet étant trop vaste et complexe pour des élèves de première, il fallait le resserrer, en étudiant et comparant les rites funéraires de deux peuples différents. Les élèves avaient peu d'arguments - " nous avions envie de traiter ce sujet " - pour défendre leur point de vue et, malgré leur désir profond, elles ont accepté la proposition de leurs enseignants, mais... ne se sont plus investies.

En seconde, ces élèves avaient constitué des dossiers sur les Aztèques et les Indiens des Indes ; elles ont, en moins de trois séances, aménagé et complété leurs dossiers par quelques recherches ciblées sur Internet - elles savaient ce qu'elles cherchaient -, ont réalisé ce qu'attendaient les enseignants et ont obtenu un succès à la présentation finale.

D'un sujet à un autre : les redéfinitions

Second constat, les informations sont difficiles à chercher et cela provoque des remises en question des sujets. Un groupe d'élèves avait choisi, dans le thème Image, le sujet " Photographie ". Dès la première séance, à la demande du professeur, elles précisent : " Fonctionnement de l'appareil, développement et impression " - trois parties, puisque le groupe est constitué de trois élèves...

Après avoir sur Internet, et sans succès, écrit leur sujet comme équation de recherche, elles consultent une encyclopédie et décident, sans dire pourquoi, de traiter la question : " À partir d'un négatif vierge, comment arrive-t-on à un positif ? ".

Recherches dans des encyclopédies papier - accompagnées d'explications données par l'observateur chercheur -, discussions internes au groupe et avec le professeur, qui aboutissent à une reformulation : " Comment arrive-t-on, à partir d'un négatif non vierge, à un positif ? "... ce qui élimine l'étude de l'appareil.

Cela fait trois mois que la recherche est commencée. La discussion avec le professeur de sciences physiques permet au groupe de découvrir que celui-ci attend qu'une expérience soit présentée, qui respecte le protocole scientifique " toutes choses égales par ailleurs, faire varier un facteur ". Alors la question devient : " Conséquences des variations d'un des facteurs du révélateur sur la photographie ? ".

Le professeur leur propose de faire varier la durée d'éclairement sur des planches contacts de grains différents. Les élèves ne comprennent que très confusément ce qui est dit et ne donnent pas suite. Leur question reste de savoir quelle expérience faire. Dans les quatre mois qui suivent, elles ont tenté d'y répondre. Mais il a fallu trois mois pour qu'elle s'impose au groupe, bien qu'elle ait été mentionnée dès le départ par les enseignants.

Le groupe a lu, cherché des explications, reformulé la question : " Comment la variation d'un facteur influe-t-il (sic) sur le tirage d'une photo ? ". Pour y répondre, les élèves ont cherché un établissement d'enseignement professionnel de la photographie, ont interrogé un enseignant qui a fourni des explications et réalisé des tirages en faisant varier différents facteurs. Reformulation : " Comment la variation d'un facteur, le temps d'exposition à la lumière, peut influer sur le tirage d'une photo ? ".

Cette question répond aux attentes de l'enseignant qui encadre le TPE, et la réponse a été construite par la médiation apportée par le professeur de photographie. Il a d'abord fallu que les élèves s'approprient le sujet en découvrant les opérations de développement et de tirage, qu'une personne ressource intervienne pour expérimenter et expliquer. Le sujet n'a pas été défini d'emblée, il a été lentement construit, par un long parcours de lecture explication dans un champ conceptuel progressivement exploré, par un recours à des médiateurs informés et compétents.

Comment obtenir de l'information pertinente ?

Troisième constat, les élèves sont désarmés devant la confusion et la pléthore d'informations. Ils consultent peu, voire pas, les ressources usuelles qui se trouvent dans le CDI de leur établissement et se précipitent sur le clavier de l'ordinateur, questionnent Google, Yahoo ou Lycos. Comment poser une question pour obtenir des réponses pertinentes, s'ils n'ont qu'une idée vague de ce qu'ils cherchent et n'ont défini aucun mot clé ? Ils constatent qu'ils obtiennent des centaines, voire des milliers de sites à consulter. Comment choisir ?

Certains ne choisissent pas, ils prennent la première réponse qui leur semble convenir et font un copié-collé. D'autres essaient plusieurs sites mais, ne sachant pas comparer les réponses - sur quels critères ? -, abandonnent et prennent celles qui ne leur paraissent pas trop déplacées. D'autres se donnent des critères personnels. Ainsi, une élève qui cherchait des informations sur les camps de concentration et d'extermination, trouve une réponse sur un site qui paraît d'autant plus intéressant qu'il annonce des révélations. L'élève imprime vingt pages, les rapporte au groupe, qui se montre dubitatif, et demande l'avis de l'enseignant. L'élève est confiante, elle est assurée d'avoir trouvé une bonne information, puisque le site se nomme Radio-Islam et qu'elle est musulmane. Le professeur n'a aucun mal à reconnaître un site révisionniste et récuse le document, sans autre explication. L'élève opine, ramasse ses feuilles, les déchire et ne fait plus rien pendant les cinq mois restants, s'en remettant aux autres membres du groupe.

Un travail inhabituel

Quatrième constat, les élèves sont désorientés par le but qui leur est fixé, comme par les méthodes pour y parvenir. La présentation finale n'est pas fixée a priori, elle peut se faire par un film, une exposition, un exposé, une expérience, etc. Autant de façons de se faire évaluer qui sont inconnues des élèves - et de leurs enseignants.

Rechercher et traiter des informations dans un but précis ne sont pas des pratiques scolaires ordinaires. L'initiative laissée aux élèves les déstabilise, ils ont alors tendance à chercher la bonne réponse - celle attendue par leurs professeurs -, plutôt que de mener un travail de recherche, auquel leur scolarité ne les a pas préparés. La présentation, au lieu d'être envisagée dès le début du TPE, n'est traitée que dans les jours qui précèdent le passage devant le jury, avec fébrilité et peu de créativité, en se calant sur les produits scolaires reconnus.

L'observation de groupes d'élèves aux prises avec des TPE nous a ainsi conduits à mettre en relief les difficultés, parfois insurmontables mais habilement contournées, rencontrées par les élèves. Il ne s'agit pas de porter une condamnation de cette pratique. Au contraire. Depuis plus de trente ans, de telles pratiques sont proposées pour transformer le mode de transmission et d'apprentissage des connaissances scolaires. Travail indépendant, Dix-pour-cent, PAE, PPRE, TPE, Parcours, Interdisciplinarité, etc. De dispositifs en dispositifs, les constats sont connus : ils intéressent les élèves mais n'apportent pas les résultats escomptés. Le modèle du cours magistral apparaît encore comme le seul moyen fiable, même si les résultats des évaluations, nationales comme internationales, montrent que les taux d'échecs scolaires sont importants.

D'autres pays, comme le Canada, ont tenté - et plutôt réussi - la mise en place de travaux de recherche documentaire. Cela ne nous paraît pas impossible en France, à condition de s'en donner les moyens, d'accepter d'être en situation d'expérimentation de pratiques de classe et de modifier la formation des enseignants.

Des constats de réussite

Nous avons étudié le travail3, sur une année scolaire, d'élèves de première scientifique, en petits groupes, qui avaient le projet de construire un cédérom sur l'espace et le temps destiné à des élèves de seconde. Pour mener à bien ce travail, les élèves ont été conduits à explorer le domaine scientifique concerné, à définir un sujet, à écrire des textes, donc à mener des activités de recherche et de lecture de documents, d'analyse, d'extraction et de traitement des informations. Si les documents d'information usuels des CDI n'ont pas été occultés, le choix avait été fait de donner accès aux élèves à une grande variété de sources d'information numériques, l'Internet compris.

Cette recherche reposait, au moins, sur l'hypothèse que les démarches des élèves peuvent être accompagnées et soutenues, et qu'elles contribuent à apprendre des sciences et sur les sciences. Nous avons particulièrement étudié les travaux d'écriture - dont les traces étaient enregistrées par les groupes à chaque séance - parce qu'ils représentent un important et fondamental travail conceptuel.

Produire pour des pairs

Les élèves savaient, dès le lancement du projet, à quoi ils devaient contribuer. Même si les règles de production de textes pour un cédérom sont très floues, elles devaient être, au moins implicitement, déterminées par les auteurs. Les premiers pas dans cette direction consistaient à se représenter matériellement l'objet fini, ce qui n'était guère difficile pour des élèves accoutumés à manipuler les supports numériques.

À la recherche de mots clés

Pour chercher efficacement sur le web, les élèves doivent disposer de mots clés ou, au minimum, de chaînes de caractères qui ne doivent pas trop à l'improvisation. Or, un mot clé n'est pas une production isolée. Il appartient à un champ de connaissances, il est contextualisé par des connaissances organisées, structurées. Pour le moteur de recherche, une chaîne de caractères n'a pas de sens ; il est programmé pour retrouver le plus grand nombre d'occurrences possibles de cette chaîne de caractères dans les sites qu'il peut consulter. Donc les mots clés sont à choisir avec précaution pour éviter le bruit informatif, pour limiter le nombre de sites présentés. Plus le mot clé est précis, plus la recherche est ciblée et les réponses moins nombreuses et plus pertinentes. Un mot-clé efficace est proche de la monosémie et récolte les seules connaissances visées. C'est-à-dire que les élèves doivent préparer leur recherche par une exploration du domaine sémantique dans lequel ils vont travailler.

Dans un premier temps, la classe a participé à un remue-méninges pour faire surgir des mots évoquant leur thème de recherche. Ces mots ont servi à explorer les encyclopédies pour leur donner plus de sens, découvrir et établir des relations sémantiques et créer de premiers réseaux de sens relatifs au projet du groupe. Dans certains cas, pour éviter de trop longs errements, les enseignants ont sélectionné des articles de revues de bonne vulgarisation scientifique ou des monographies accessibles (comme celle de Jean Heidmann et al., Sommes-nous seuls dans l'univers ?, Fayard, 2000), pour ouvrir des points d'entrée dans un domaine scientifique trop éloigné des connaissances acquises par les élèves. Ce moment est fondateur, parce qu'il impose un recours au trésor des connaissances accumulées, parce qu'il donne aux élèves des points de repère, parce qu'il casse le mouvement de recours sans réflexion à l'Internet tenu pour être omniscient. Prendre de la distance, faire un détour pour recueillir de premières informations est un apprentissage indispensable et seule l'école peut le mettre systématiquement en place, ou le devrait.

L'évolution du sujet de recherche documentaire et de la présentation des résultats

L'un des groupes dont nous avons analysé le parcours et les productions avait choisi de parler des questions de l'espace. Vaste programme... qui a emporté ce groupe vers des terres dont il ne soupçonnait pas vraiment l'existence.

Pendant un mois, ils se documentent, sélectionnent successivement des entrées d'encyclopédie : " Mars ; origine de la vie ; exobiologie ; SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) ". Ces recherches les conduisent à choisir pour sujet " Les extraterrestres ". À l'aide des mots trouvés, ils filtrent les informations en rejetant les milliers de sites fantaisistes, plus ou moins délirants, consacrés aux Martiens et autres Ovni. De là sortent de nouveaux mots, plus précis : " vie extraterrestre ; équation de Drake ; exobiologie ; conquête de l'espace ". Munis de ces équations de recherche, les élèves trouvent, sur les sites français ou étrangers comme le CNES, Berkeley ou la NASA, des informations qu'ils peuvent recueillir, comparer et traiter parce qu'elles émanent de spécialistes fiables. Il a fallu près de trois mois pour mener à bien ces travaux.

À partir des documents recueillis, le groupe a choisi un parcours pour expliquer à quelles conditions doit répondre la vie hors du système solaire, et les problèmes relatifs à l'existence d'êtres extraterrestres. Les textes accompagnant les illustrations ont été tirés des documents, profondément remaniés et réécrits. Les documents leur ont servi de structure textuelle, dans laquelle ils ont pu couler leurs propres écrits. Sans être un texte scientifique, ce qui a été réalisé pour expliquer à des pairs les problèmes de l'exobiologie n'a pas dérivé vers la science fiction, mais a pris en compte aussi les préoccupations des membres du groupe, parce qu'ils ont tenu à y inscrire leurs questions existentielles sur d'éventuels rapports avec des êtres extraterrestres. Le groupe s'est rendu compte qu'il existe, en sciences, des exigences quant aux preuves, aux arguments et aux genres d'écrits. Et l'écriture a commencé pendant la recherche documentaire, par des productions fragmentaires, des copies, des remaniements partiels. Soit cinq mois d'écritures diverses. La production a été celle d'adolescents, avec leur culture, qui sont capables de s'intéresser à la vie, aux êtres vivants, aux démarches et aux connaissances scientifiques.

Oui, c'est possible

La recherche documentaire en sciences, par des élèves ordinaires, n'est pas une utopie, à condition qu'ils ne soient pas laissés à eux-mêmes. Les enseignants ont à jouer leurs rôles de médiateurs et de tuteurs, pour que les élèves réussissent à comprendre ce qu'ils ont à produire. Une production uniquement scolaire, sans ouverture vers un autre public que des enseignants, a peu de chances d'amener des élèves à s'impliquer. Ils doivent se sentir engagés vis-à-vis de destinataires identifiables, dont les connaissances sont identifiables, de façon à ce que la production soit accessible.

Les élèves ont à entrer, graduellement, dans le domaine conceptuel qu'ils ont à traiter. Ils acquièrent du vocabulaire, lisent des textes de niveaux de difficulté différents, prennent des notes, produisent des énoncés, modulent leurs connaissances en fonction de celles des destinataires, choisissent des modes de présentation stimulants. Dans l'action, ils apprennent à identifier, recueillir et traiter des informations. La recherche documentaire devient un passage nécessaire à leur réussite et non plus un entassement de photocopies ou de pages web.

Ils font aussi l'expérience du temps. Choisir un thème, déterminer un sujet, explorer un domaine, s'informer, recueillir, traiter ne se fait pas successivement. Ce ne sont pas des étapes. Par exemple, les sujets évoluent tout au long du travail, ils sont profondément différents de ceux choisis au départ. Lire, écrire sont des pratiques qui demandent du temps parce qu'elles mettent en jeu des concepts, de la réflexion, de la pensée, et imposent aux élèves de remettre en question leurs représentations et leurs connaissances. À partir du moment où les élèves deviennent producteurs et doivent gérer leurs recherches, leurs lectures et leurs activités d'écriture, le temps devient un facteur fondamental. Chaque groupe a besoin de son temps, différent et beaucoup plus long que le temps scolaire scandé par des séances et des séquences. Il s'agit d'un travail au long cours mais les résultats valent la peine que tous se donnent.

Tout cela demande aux enseignants de changer, profondément, leurs façons de penser et d'enseigner. Le professeur ne peut pas répondre à toutes les questions, trancher dans toute discussion. Lui aussi cherche des informations, des documents, remet en question ses connaissances, acquiert de nouvelles compétences. La classe n'est plus le seul lieu de travail, les élèves peuvent sortir de leur établissement pour recueillir des informations, travaillent chez eux. L'organisation scolaire, l'évaluation en sortent modifiées. Comme les rapports entre enseignants et élèves. La formation des enseignants devrait en tenir compte. C'est sans doute pourquoi cette façon d'enseigner et d'apprendre rencontre tant d'obstacles.

Pourtant, comment préparer, pour leur vie d'adultes, des élèves qui auront à affronter le chaos des informations numérisées pour vivre en citoyens, pour travailler sérieusement et ne jamais arrêter de se former ?

(1) M. Goffard, avec la participation de S. Goffard, Les Activités de documentation en physique et chimie, Armand Colin, 1998.

(2) F-.M. Blondel, M. Goffard, S. Goffard, M. Schwob, " Pratiques documentaires en travaux personnels encadrés ", Aster, n° 9, 2004, p. 91-121.

(3) M. Goffard, S. Goffard, " Construire un cédérom avec des élèves : de la définition d'un sujet à la production de textes ", Actes des troisièmes rencontres scientifiques de l'ARDIST, V. Albe, C. Orange, L. Simonneaux (Éds), Ardist-ENFA, Toulouse , 2003.

Argos, n°45, page 62 (05/2009)
Argos - La recherche documentaire en sciences, un parcours semé d'embûches