Fiche n°11 : La démarche expérimentale
La démarche expérimentale est la méthode employée par les scientifiques pour répondre à un problème, elle comporte plusieurs étapes.
Etape 1 : La situation de départ
A partir d’une représentation, un texte, un phénomène naturel … tu te retrouves devant un fait que tu ne parviens pas à expliquer avec tes connaissances, c’est le
constat.
Etape 2 : Le problème
En groupe ou de façon individuelle tu vas chercher le problème que tu te poses suite au constat.
Le problème (ou problématique) est à rédiger sous forme interrogative. C’est une phrase qui commence en général par comment. Les autres mots interrogatifs (Qui,
Quoi, Où …) aboutissement souvent à une question finaliste à laquelle on peut répondre par une liste.
Etape 3 : Les hypothèses
Une hypothèse est une proposition de réponse (= réponse possible et provisoire) au problème, d’après ce que je sais déjà ou d’après les phénomènes qui ressemblent à celui que j’ignore. Une hypothèse doit impliquer un seul facteur, le facteur variant.
Pour un problème plusieurs hypothèses peuvent être proposées.
Etape 4 : Tester les hypothèses
J’imagine des expériences, manipulations, recherches que je pourrais faire pour voir si mes hypothèses sont valables.
On peut, réaliser des expériences, exploiter des résultats sous forme de graphiques, tableaux, documents …, observer des éléments biologiques ou géologiques, utiliser un modèle ou une modélisation par ordinateur, réaliser des enquêtes ou visites.
Si les hypothèses sont testées par des expériences il faut prévoir une expérience pour chaque hypothèse et respecter 3 règles pour concevoir un protocole :
Ne tester que l’effet d’un seul paramètre, soit en le supprimant, soit en le faisant varier. Tous les autres paramètres doivent rester constants.
Faire en parallèle un montage témoin où aucun paramètre ne varie, c'est-à-dire le montage dans les conditions normales. Il permet de comparer les résultats.
Répéter l’expérience plusieurs fois si possible.
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Avant de réaliser l’expérience il faut écrire les résultats attendus. C'est-à-dire les résultats que l’on prévoit obtenir si l’hypothèse est validée.
Pour réaliser l’expérience il faut respecter les consignes de sécurité au laboratoire voir fiche n°1.
Etape 5 : Communiquer les résultats
Il faut mettre par écrit les résultats obtenus. En général les résultats sont communiqués par un texte qui décrit ce que l’on observe, par un schéma, un graphique ou un tableau, voire les fiches correspondantes.
Etape 6 : Exploiter les résultats
Si les résultats sont identiques aux résultats attendus l’hypothèse est validée sinon elle est rejetée. Il est important d’avoir un regard critique sur les résultats, il peut y avoir eu des erreurs de manipulation ou autres … Voir fiche n°13.
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RITERES D
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EVALUATION ET OBJECTIFS
Capacité visée : Pratiquer et concevoir une démarche expérimentale
- L’hypothèse est sous forme affirmative et répond au problème posé.
- La problématique est sous forme interrogative et supporte un problème scientifique en rapport avec le constat d’origine.
- Les différentes étapes de la démarche sont connues et reconnues.
- Le protocole proposé est cohérent par rapport à l’hypothèse proposée et présente un témoin.
- Les résultats attendus sont précisés.
- L’exploitation des résultats est satisfaisante (voir fiche n°13)
Objectif GB1 : Rédiger correctement une hypothèse. Connaitre et reconnaitre les différentes étapes de la démarche.
Objectif GB2 : Rédiger correctement une problématique. Proposer un protocole expérimental avec de l’aide (matériel fourni).
Objectif GB3 : Proposer un protocole expérimental sans aide (matériel non fourni).
Objectif GB4 : Proposer un protocole expérimental sans aide et prévoir les résultats attendus.
