La démarche scientifique

1. La démarche scientifique Sandra Lai Étudiante au doctorat en biologie Université du Québec à Rimouski - Chaire de Recherche du Canada en Conservation des Écosystèmes Nordiques

2. Introduction • Étudiante de 2è année au doctorat en biologie (UQAR) – Dr. Dominique Berteaux • Spécialisation en écologie • Renard arctique dans le Grand Nord Canadien © Sandra Lai © Paul Nicklen

3. La démarche scientifique • Présentation de la démarche scientifique • Quelques exemples • Avantages et Inconvénients • Conseils pour intégrer la démarche scientifique dans des activités de vulgarisation scientifique

4. Présentation de la démarche scientifique • Les Sciences • But : comprendre et expliquer le monde et les phénomènes qui sont autour de nous • La démarche scientifique • est un outil d’investigation pour décrire et comprendre le réel • Point de départ : une question • suite à l’observation d’un phénomène • suite à des discussions avec d’autres chercheurs, des lectures, etc.

5. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation

6. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation ‘Pourquoi c’est comme ça ?’

7. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation ‘Pourquoi c’est comme ça ?’ ‘Je pense que c’est comme ça parce que…’

8. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation ‘Pourquoi c’est comme ça ?’ ‘Je pense que c’est comme ça parce que…’ ‘Si mon hypothèse est vraie, alors je devrais observer…’

9. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation ‘Pourquoi c’est comme ça ?’ ‘Je pense que c’est comme ça parce que…’ ‘Si mon hypothèse est vraie, alors je devrais observer…’ • Quelles expériences permettraient de confirmer ou réfuter mes prédictions ? • Échantillonnage - Manipulation du système - Expériences en laboratoire…

10. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation

11. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation Les résultats concordent avec les prédictions

12. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation L’hypothèse est vraie ! Les résultats concordent avec les prédictions

13. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation 6) Conclusion L’hypothèse est vraie !! Les résultats concordent avec les prédictions

14. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation 6) Conclusion L’hypothèse est vraie !! L’hypothèse est validée si toutes les prédictions qui peuvent être faites sont effectivement justes Les résultats concordent avec les prédictions

15. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation 6) Conclusion L’hypothèse est vraie !! L’hypothèse est validée si toutes les prédictions qui peuvent être faites sont effectivement justes Répéter les expériences Poursuivre d’autres expériences Élaborer une théorie générale Les résultats concordent avec les prédictions

16. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation Les résultats NE concordent PAS avec les prédictions

17. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation © M. Deacob Les résultats NE concordent PAS avec les prédictions

18. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation 6) Conclusion Retour sur l’hypothèse initiale Résultats NE concordent PAS avec les prédictions

19. Phénomène Présentation de la démarche scientifique 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation 6) Conclusion • Retour sur l’hypothèse initiale • Y a-t-il des facteurs qui n’ont pas été pris en compte ? • Est-ce que l’expérimentation a bien été faite ? Est-elle vraiment adéquate ? • Formulation d’une nouvelle hypothèse Résultats NE concordent PAS avec les prédictions

20. Exemple Renard arctique : prédateur terrestre Dans le Nord, le renard arctique a été observé sur la banquise en hiver. Recherche de nourriture, déplacements…

21. Exemple Renard arctique : prédateur terrestre Dans le Nord, le renard arctique a été observé sur la banquise en hiver. Recherche de nourriture, déplacements… Question : À quel point les renards se rendent-ils sur la banquise en hiver ?

22. Exemple Renard arctique : prédateur terrestre Dans le Nord, le renard arctique a été observé sur la banquise en hiver. Recherche de nourriture, déplacements… Question : À quel point les renards se rendent-ils sur la banquise en hiver ? Hypothèse : L’abondance des rongeurs influence l’intensité d’utilisation de la banquise par les renards

23. Exemple Renard arctique : prédateur terrestre Dans le Nord, le renard arctique a été observé sur la banquise en hiver. Recherche de nourriture, déplacements… Question : À quel point les renards se rendent-ils sur la banquise en hiver ? Hypothèse : L’abondance des rongeurs influence l’intensité d’utilisation de la banquise par les renards Prédiction 1 : Quand les rongeurs sont abondants, les renards ne vont pas sur la banquise Prédiction 2 : Plus les rongeurs sont peu abondants, plus les renards vont sur la banquise souvent et plus longtemps (semaines ou mois)

24. Exemple Renard arctique : prédateur terrestre Dans le Nord, le renard arctique a été observé sur la banquise en hiver. Recherche de nourriture, déplacements… Question : À quel point les renards se rendent-ils sur la banquise en hiver ? Hypothèse : L’abondance des rongeurs influence l’intensité d’utilisation de la banquise par les renards Prédiction 1 : Quand les rongeurs sont abondants, les renards ne vont pas sur la banquise Prédiction 2 : Plus les rongeurs sont peu abondants, plus les renards vont sur la banquise souvent et plus longtemps (semaines ou mois) Test : Équiper des renards avec des colliers émetteurs satellite (donnent les positions des animaux durant toute l’année) ; Connaître l’abondance des rongeurs

25. Phénomène Avantages et Inconvénients 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation 6) Conclusion + Approche systématique et standardisée : utilisée par tous et connue de tous + Aide à structurer la pensée, à être logique + Processus qui amène à générer d’autres questions

26. Phénomène Avantages et Inconvénients • Formuler des hypothèses sans connaître le système à l’étude • Manipuler les hypothèses selon les résultats obtenus • Difficulté à remettre en cause l’hypothèse de départ et/ou en reformuler une nouvelle • Réflexion est juste mais expérimentation fausse (ou le contraire) • Limitation au niveau des techniques, des systèmes étudiés, (ex. les systèmes naturels)… • Expérimentation va guider l’élaboration des hypothèses 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation 6) Conclusion

27. Phénomène Conseils pour intégrer la démarche scientifique dans les activités scientifiques 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation 6) Conclusion

28. Phénomène Conseils pour intégrer la démarche scientifique dans les activités scientifiques 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation 6) Conclusion OBSERVER

29. Phénomène Conseils pour intégrer la démarche scientifique dans les activités scientifiques S’arrêter, réfléchir, se poser la question… Identifier le problème posé 1) Un questionnement 2) Élaboration d’une hypothèse … et des prédictions associées 3) Expérimentation 4) Analyse des résultats 5) Interprétation 6) Conclusion OBSERVER ‘Qu’est-ce que tu en penses ? Quel est ton avis ? Qu’est-ce que tu penses qui va se passer ?’ ‘Est-ce que c’était comme tu pensais que ce serait, et si non, pourquoi ?’