La démarche expérimentale
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Pour le définir, il faut :
• observer l'environnement biologique et géologique dans le but de le comprendre ;
• élaborer des relations entre les données d'observation et les connaissances déjà acquises ;
• formuler les questions soulevées par ces observations.
L'hypothèse représente une proposition de réponse à un problème scientifique.
Exemples
Les végétaux
ont besoin de sels minéraux.
Les échanges gazeux entre le sang et l'air
entrant se font au niveau des poumons.
Cette réponse possible ou solution provisoire doit être éprouvée par une expérience, c'est-à-dire par des observations provoquées.
• formuler une
hypothèse opératoire ;
• concevoir un protocole
expérimental ;
• réaliser les
expériences ;
• constater les
résultats de l'expérience.
• lister les paramètres intervenant (H1) ;
• isoler les paramètres car une hypothèse ne porte que sur un seul paramètre (H2) ;
• prévoir un effet observable, mesurable ou lisible du paramètre (H3).
Une hypothèse opératoire peut être formulée sur le modèle Si..., Alors.... Le Si introduit l'hypothèse conceptuelle, Alors annonce la vérification de l'hypothèse.
Exemple
Si les échanges gazeux entre le sang et l'air entrant se font au niveau des poumons, alors on peut mesurer les variations de concentration d'O2/CO2 dans le sang et l'air entrant et sortant, des alvéoles pulmonaires.
• tester l'effet d'un paramètre, en le supprimant ou en le faisant varier (E1) ;
• ne tester l'effet que d'un paramètre, en rendant constants les autres paramètres pendant la durée de l'expérience (E2) ;
• créer une expérience témoin pour comparer les résultats. Sans témoin, il ne s'agit pas d'expérience mais d'une manipulation. L'expérience comprend donc une phase mentale et une phase manuelle (E3) ;
• répéter plusieurs fois l'expérience pour s'assurer qu'elle conduit toujours aux mêmes résultats (E4).
La lecture verticale du tableau permet de constater les changements entre le début et la fin de l'expérience.
L'interprétation correspond à une critique des résultats.
La vérification de l'hypothèse constitue la réponse au problème.
Un seul système d'expériences a été matérialisé, la généralisation des résultats obtenus ne peut donc se faire sans que quelques précautions aient été prises au préalable.
H2 : les sels minéraux sont des aliments pour les végétaux.
H3 : si les sels minéraux sont des aliments pour les végétaux, alors :
- un végétal auquel on fournit des sels minéraux va croître ;
- un végétal auquel on ne fournit pas de sels minéraux ne va pas croître.
E2 : on supprime les sels minéraux tout en conservant l'eau du milieu de culture.
E3 : on réalise une autre expérience (qui servira d'expérience témoin) avec une plante de la même espèce et de la même taille qu'on place dans un milieu de culture constitué d'eau et de sels minéraux.
E4 : on reprendra plusieurs fois l'expérience.
Remarque
Les résultats auraient été identiques si le matériel utilisé avait été du blé.
La démarche expérimentale repose sur
l'élaboration d'une hypothèse. Un
problème scientifique est mis à
l'épreuve par l'expérience.
C'est l'interprétation des résultats
qui vient valider (ou invalider) l'hypothèse
énoncée.
Il s'agit d'une démarche dont la logique
consiste à argumenter une idée
à l'aide de faits concrets, mesurables et
observables.
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