Les activités de recherche de Sylvie Cartier s’inscrivent dans la programmation qu’elle a établie, et qui porte sur les élèves et les étudiants "à risque" ou ayant une difficulté d’apprentissage, principalement en situation d’apprentissage par la lecture ainsi que sur l’appropriation de pratiques pédagogiques des enseignants. Les recherches qu’elle a accomplies jusqu’ici ainsi que ses publications témoignent de la réalisation de tous les axes de sa programmation.

Plus précisément, les quatre axes de ses travaux sont : 1) développer un modèle et des outils d’analyse permettant de comprendre le fonctionnement des élèves et des étudiants lorsqu’ils apprennent et les difficultés qui y sont reliées ; 2) mieux connaître et comprendre les forces, les problèmes et les besoins des élèves et des étudiants en difficulté, et ce, dans diverses activités d’apprentissage (p. ex. l’apprentissage par la lecture) ; 3) mieux intervenir, d’une part, pour prévenir les difficultés et, d’autre part, pour aider les élèves et les étudiants à y remédier et 4) comprendre et soutenir le développement professionnel initial et continu des personnels scolaires dans ce domaine et, plus spécifiquement, leur appropriation de pratiques pédagogiques.

Depuis 1999, elle a régulièrement obtenu des subventions de recherche d’organismes réputés comme le FQRSC et le CRSH et des ententes de recherche avec les milieux éducatifs québécois. Ses travaux de recherche portent sur les élèves à risque de difficultés d’apprentissage (ex. CHRS Langevin et Cartier, stratégies d’apprentissage et motivation d’élèves fréquentant des écoles de raccrocheurs) et sur les élèves étant identifiés en difficulté d’apprentissage (ex. FCAR Cartier, apprendre en lisant par des élèves dans des classes de cheminement particulier de formation).

Les milieux éducatifs québécois reconnaissent aussi ses travaux de recherche, plus particulièrement sur la formation continue des personnels scolaires au regard de l’appropriation de pratiques pédagogiques sur l’apprentissage par la lecture et leurs retombées positives sur la réussite scolaire des élèves en subventionnant des projets de recherche-action collaboratives. Depuis 2000, le ministère de l’Éducation, du Loisir et du Sport (Programme de formation continue des personnels scolaires, Programme de soutien à l’école montréalaise), les commissions scolaires et les écoles (Regroupement des 11 commissions scolaires de la Montérégie et Commission scolaire des Rives-du-Saguenay) financent différents travaux de recherche. Tous ces travaux ont été présentés dans des congrès scientifiques nationaux et internationaux et publiés (ou en cours de publication) dans des revues arbitrées. Ils ont fait la preuve de leur valeur scientifique, en plus de contribuer à l’appropriation par les personnels scolaires de pratiques pédagogiques basées sur la recherche.

Sylvie Cartier a également fait partie d’équipes de recherche qui ont réalisé des travaux importants, dont l’équipe d’évaluation de la Stratégie d’intervention Agir autrement dirigée par Michel Janosz, professeur à l’École de psychoéducation. Cette équipe a évalué l’implantation et l’impact de cette mesure entre 2002 et 2008 auprès d’une soixantaine d’écoles secondaires au Québec.

Elle a collaboré entre 2011 et 2014 au projet "Complices" de la Commission scolaire Région-de-Sherbrooke qui a pour but l’appropriation de pratiques pédagogiques de personnels scolaires du secondaire sur l’engagement à apprendre des élèves dans des activités pédagogiques.

De 2015 à 2018, elle a réalisé un projet de recherche-action collaborative avec Virginie Martel (UQAR), Jean-François Boutin (UQAR) et Jean Bélanger (UQAM) ainsi que des partenaires de la CSDVC et de la CSDS et les écoles associées.

Sur le plan international, elle a collaboré à un projet avec des collègues de la France et du Québec (Évaluation de l’impact des stratégies d’apprentissage et du bien-être sur la réussite des étudiants du second cycle des études de médecine, 2009-2012) et à un projet avec des collègues des États-Unis et du Canada (Cognitive and metacognitive activities in engineering design education, Oenardi et coll., 2012-2017).

Elle participe présentement à deux projets à titre de co-chercheuse : « Le développement de la compétence numérique chez des élèves du secondaire par la littératie médiatique multimodale : cocréation, mise en œuvre, analyse et ajustements de pratiques pédagogiques numériques en français, en univers social et en arts" (subv. FRQSC, Boutin et coll., 2020-2023) » et « Éduquer à la littératie numérique : culture, création et communication » (subv. FQRSC, Lacelle et coll., 2020-2024).