la démarche scientifique

 La démarche scientifique se base toujours sur le protocole suivant :

La version simplifiée  téléchargeable et distribuable aux élèves.

O ---> Observations

H ---> Hypothèse

E ----> Expérimentation

R ----> Résultats

I ----> Interprétations 

C ----> Conclusions

 

En suivant cette approche dans tous les domaines scientifiques, vous saurez répondre à de nombreuses questions. Par ailleurs, cette approche rationnelle des choses vous servira souvent.

La démarche scientifique se base sur le scepticisme. On se doit de vérifier les informations avant de les distribuer.

La Méthode d’observation

Comment réussir une bonne observation : 

- Il faut utiliser un vocabulaire précis (pas de trucs ou de machins) en faisant des phrases simples (sujet, verbe, complément).

- Vérifier de ne pas avoir oublier de mots dans votre phrase. Vérifier que votre phrase ait un sens pour une personne n’ayant pas vu ce dont vous parlez. Si vous faites références à un dessin ou à une figure nommez là, à chaque, fois pour éviter les confusions.

- Éviter d’utiliser des pronoms indéfinis (on) et des pronoms personnel (il, elle) qui pourrait prêter à confusion. Il est préférable de faire des répétitions que de ne pas savoir de quoi vous parlez.

- Une observation est une action descriptive. Il n’y a pas de place pour l’interprétation ou la conclusion. Dire je vois un insecte sans autres détails est déjà une interprétation. Il faudra d’abord décrire ce qu’on voit en détail (taille de l’animal, nombres de pattes, antennes, ailes etc…).

- Une bonne observation se base sur des relevés importants et précis. Dire qu’on a vu un avion dans le ciel alors que nous sommes sortis pour observer les oiseaux dans les arbres ne nous apporte pas d’information sur ce que nous cherchons. Il faut savoir rester concentrer sur notre objectif.

- Travailler dans l’ordre en faisant des descriptions du plus gros au plus petit.

         • Éviter les sauts en arrière en parlant un coup d’une chose précise et un coup d’une chose générale. Soyez organisé.

         • Tout ce qu’on voit peut être important. Il faut préciser tout ce qui est vu à condition que ça reste dans le sujet.

- On décrit dans un premier temps, l’ensemble de ce qu’on voit. En fonction de ce qu’on observe on va décrire le paysage en disant où on se trouve, le temps qu’il fait et les caractéristiques physiques (un plan est souvent utile car il regroupe de nombreuses informations en un seul schéma). Pour des observations au microscope on va décrire ce que nous sommes en train d’observer (l’origine et la préparation du tissus observé).

         • Petit à petit on va dans le détail en se focalisant sur un seul point. Comme lorsqu’on zoom sur un ordinateur ou avec un microscope.

 Si vous avez tendance à être mal organisé, n’hésitez pas à faire un brouillon en mettant tout ce que vous voyez, puis sur le brouillon organisez votre réflexion.

En résumé une bonne observation c’est :

- Des phrases claires et précises

- Une organisation de la description

- L’absence d’interprétation

- Une personne ne connaissant pas le sujet doit savoir de quoi vous parlez.

 

L’hypothèse

Une hypothèse est une, seule et unique, question exprimée dans une phrase courte de forme affirmative. Elle débute généralement par : Je pense que, on veut savoir si, on suppose que au collège et pourra prendre des formes plus élaborées au lycée du style : Etude de l'effet d'un site web sur la façon de formuler une hypothèse scientifique.

L’hypothèse découle de l’observation.

Elle a pour but de faire réfléchir et devra toujours être validé par une expérience scientifique.

 L’hypothèse doit donc permettre de définir une expérience précise qui répondra à la question.

Une bonne hypothèse peut être confirmé ou infirmé (réfuté) à la fin d’une expérience. Si ce n’est pas le cas c’est que l’hypothèse n’est pas assez précise ou mal formulée.

 

L’expérience

Elle a pour but de répondre à l’hypothèse.

Elle doit réunir des conditions particulières pour être valide.

Une expérience doit être :

Repétable : Toute personne désirant refaire l’expérience doit pouvoir la refaire dans les mêmes conditions. Nous devons donc donner des indications précises pour que n’importe qui puisse refaire l’expérience. Ces informations doivent être présentent dans vos comptes rendus d'expérience.

Reproductible : L’expérience doit toujours donner les mêmes résultats si elle est réalisée dans les mêmes conditions. Une expérience qui donnerait un jour du gris et le lendemain du blanc est une expérience inutilisable car les résultats ne sont pas fiables.

Une expérience doit être répétée plusieurs fois afin de vérifier sa reproductibilité. On ne se contente pas de : "ça a marché une fois donc c’est juste". Ceci n’est pas scientifique.

 

Les Résultats

Ils sont donnés sous formes de tableau, de graphique ou de figure.

Ils doivent être précis et respecter des normes. 

Ils doivent toujours avoir :

- Un titre clair : pour savoir de quoi on parle

- Les lignes et colonnes (ou abscisses et ordonnés) doivent contenir une unité de mesure ou une information sur la mesure effectuée.

- L’échelle de mesure doit être continue et identique tout au long du graphique ou du tableau. On ne mélange pas les grammes et les kilogrammes par exemple.

- Une légende est souvent nécessaire, mais pas obligatoire (sauf pour les schémas)

 Si une expérience a été répétée de nombreuses fois, on n’oubliera pas de préciser dans la légende si le résultat correspond à :

- Une expérience représentative : Utile uniquement pour les figures et à proscrire pour les tableaux et les graphiques.

- Une moyenne des résultats exprimés : Dans ce cas-là, ne pas oublier de préciser le nombre de répétitions de l’expérience.

 Voir les fiches techniques pour :

- Le dessin scientifique

- La réalisation d’un graphique

- Un tableau scientifique

 

L’interprétation

Il ne s’agit pas ici de donner une conclusion mais d’utiliser les résultats et de les expliquer. La méthode rejoint donc la méthode d’observation.

Nous devons décrire ce que permet de mettre en évidence une figure. Attention une figure ne montre rien, elle met en évidence des éléments de réponses en répondant à une question précise, ou une partie de la réponse qui a été donnée en hypothèse.

Pour les Courbes : Une courbe ne monte pas ou ne descend pas, on parle d’augmentation ou de diminution en fonction de ce qui est donné dans l’axe des abscisses. Si la modification (augmentation ou diminution) est faible on parlera de tendance à la hausse ou à la baisse.

La figure représentative : On décrit ce qu’elle permet de mettre en évidence. Par exemple l’eau de chaux qui se trouble permet de mettre en évidence la présence de dioxyde de carbone dans le milieu.

Le tableau récapitulatif : On se doit d’expliquer les résultats comme nous le ferions pour une courbe.

En général, les résultats doivent toujours être interprété. L’interprétation se fait en fonction du contexte de l’expérience, mais aussi de nos connaissances. Ici on explique aussi parfois le pourquoi de l’expérience (exemple de l’eau de chaux). Une bonne interprétation des résultats fait toujours le lien entre le résultat obtenu et les connaissances qu’on a dans le domaine, sans toutefois apporter la conclusion.

 

 La conclusion

C’est la dernière touche d’un devoir. Elle permet enfin de dire si l’expérience confirme ou infirme l’hypothèse.

Une conclusion peut souvent se résumer à une seule phrase répondant à la question de l’hypothèse. Elle reprend généralement les interprétations des résultats qui se poursuivent par un donc et la conclusion.

Une conclusion peut parfois amener à d’autres questions qui seront alors posées juste après elle.