Science et technologie s1472

L'investigation scientifique pas à pas

Lorsque la situation problème a été identifiée comme étant de nature scientifique, il nous faut lui trouver une solution. Pour y parvenir, on doit recueillir des données au moyen d’investigations (simulations, quêtes d’information, représentations graphiques, mesures, techniques de laboratoire, analyses de données, etc.). Pour être efficace, toute démarche d’investigation scientifique doit être effectuée avec rigueur et doit demeurer ouverte à des ajustements. Même tout jeune, on peut comprendre que la science évolue.
 
Voici les principales étapes à suivre que l’équipe d’Allô prof te propose pour ta prochaine investigation scientifique :

 

1. Se questionner sur le problème.

Poser les questions suivantes peut t’aider :
Suis-je capable de reformuler le problème dans mes propres mots?
Qu’est-ce que je connais déjà sur le sujet?
Avant même d’avoir expérimenté quoi que ce soit ou cherché des informations dans des ouvrages de référence, pourrais-je proposer une explication au problème qui soit plausible? Si oui, quelle est-elle?
Ces interrogations sont ce que l’on appelle des hypothèses.

 

2. Faire l’inventaire des scénarios de résolution possibles.

Plusieurs scénarios sont parfois possibles pour trouver une solution à un problème de nature scientifique. Il faut en faire l’inventaire. Une fois ce travail accompli, il reste à choisir le scénario qui semble être le plus approprié.

 

3. Planifier une démarche détaillée.

Une démarche qui a été correctement planifiée tient compte des contraintes et des problèmes que le scénario retenu peut entraîner. La démarche est une marche à suivre ouverte aux ajustements. Elle peut comprendre un échéancier, le nom des coéquipiers, une liste du matériel nécessaire (matériel de laboratoire, ouvrages de référence, etc.), une liste de personnes ressources à rencontrer, un protocole expérimental, des contraintes auxquelles il faut faire face et des solutions pour les gérer. 

 

4. Appliquer la démarche planifiée.

C’est à cette étape du processus que l’on recueille les données qualitatives et les données quantitatives. Il est important d’ajuster sa démarche au besoin afin de favoriser la pertinence et la qualité des résultats obtenus. Il est également essentiel d’identifier toutes les causes d’erreurs et les incertitudes associées à l’application de la démarche.

 

5. Organiser et analyser les informations recueillies.

Les données qualitatives et les données quantitatives doivent être présentées sous la forme d’un tableau de résultats. C’est à cette étape qu’il nous faut comparer les résultats obtenus avec nos hypothèses de départ. L’analyse des résultats se fait aussi en comparant certaines données. Il peut s’agir d’une comparaison de données expérimentales entre elles ou d’une comparaison de données expérimentales avec des valeurs théoriques (qui proviennent d’ouvrages de référence ou de normes, par exemple).

 

6. Communiquer les résultats.

On appelle communauté scientifique un regroupement de personnes qui cherchent à partager leurs connaissances d’ordre scientifique. Une classe peut être considérée comme une petite communauté scientifique. Or, dans le cadre de l’application d’une démarche d’investigation scientifique, il s’avère intéressant de partager les démarches retenues ainsi que les résultats obtenus.
 
On communique habituellement les résultats sous forme de rapport de laboratoire ou d’exposé oral. L’idée est de présenter aux autres le problème auquel on était confronté, le scénario retenu pour le résoudre, la démarche appliquée, les problèmes rencontrés, les résultats et la conclusion. Un rapport de laboratoire peut contenir :
 
- des tableaux contenant les résultats;
- des dessins (à la suite d’observations au microscope, par exemple);
- des photos (à la suite de l’observation de phénomènes naturels ou d’espèces vivantes, par exemple);
- des graphiques;
- les sources d’erreurs, les incertitudes et leurs justifications;
- au besoin, des exemples de calcul (dont les calculs d’incertitude);
- la démarche utilisée avec les ajustements effectués;
- une conclusion en lien avec l’hypothèse émise au départ.
 
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