En juin 2009, une thèse sur le cahier de sciences au cours préparatoire a été soutenue par Evelyne Villard à l’Université Lumière à Lyon. Evelyne fut  pendant de longues années conseillère pédagogique et coordonnatrice du centre pilote La main à la pâte de Macon.

L’intitulé en est le suivant : « Le cahier de sciences au cours préparatoire de l’école primaire en France. Etude exploratoire d’un outil pour enseigner et apprendre les sciences avec des enfants de 6 à 7 ans. »
L’auteur y étudie l’un des outils mis en avant par La main à la pâte depuis 1996 pour améliorer l’enseignement des sciences fondé sur l’investigation, à savoir le cahier d’expériences utilisé par les enfants.
Si ce cahier est mis en œuvre de manière progressive au cycle 3, il n’en n’est pas de même au CP, ce qui rend d’autant plus intéressant le parti pris de l’auteur d’en étudier les  formes diverses qu’il revêt à ce niveau de scolarité et  les fonctions qu’il occupe.
Ainsi, on peut relever le rôle du cahier de sciences dans l’acquisition d’une démarche et de connaissances scientifiques alors que  paradoxalement d’autres rôles comme celui portant sur l’apprentissage de l’écrit ,l’ aide à l’évaluation pour le maître ou l’enfant, ou encore la communication avec la famille, sont curieusement ignorés par les maîtres.
Après avoir resitué historiquement l’attention portée à cet outil qu’est le cahier de sciences, l’auteur  rassemble de nombreuses observations, dont des relevés de cahiers qu’elle analyse, détaillant leurs contenus et montrant leur relation avec le langage et l’organisation de la pensée.
Le dernier chapitre propose une conception et un usage du cahier qui serait optimal pour le but poursuivi : apprendre et faire de la science, tout en contribuant à la construction de la dimension symbolique de la connaissance, manifestée dans le langage.
Ainsi les professeurs et formateurs des écoles pourront trouver dans cette recherche matière à améliorer leurs pratiques d’enseignement des sciences, en les rendant plus efficaces et plus rigoureuses.
La thèse n’est pas encore publiée, mais le jury a insisté pour qu’une ou plusieurs publications permettent d’en partager les résultats avec les enseignants. Dès que de tels documents seront disponibles, le site de La main à la pâte les fera connaître. Peu de travaux de doctorat (didactique, sciences cognitives..) ont jusqu’ici été entrepris sur l’immense chantier qu’a ouvert La main à la pâte. Certains sont toutefois en cours, et nous ne désespérons pas d’ouvrir un jour une rubrique spécifique à ces travaux de recherche sur le site Lamap.