Bernadette Féry Hiver 2007
Évolution et Diversité du Vivant
(101-NYA-05)
Cours 2
(Deuxième partie)
LA MÉTHODE LA MÉTHODE SCIENTIFIQUE SCIENTIFIQUE
Vaisselle scientifique
1. La démarche (méthode) scientifique
Approche descriptive
Approche
hypothéticodéductive 2. L’expérience sur les
Guppies
3. Compléments sur la
méthode scientifique
1. La démarche scientifique (ou méthode scientifique)
• Ensemble de pratiques pour résoudre des problèmes menant à la découverte de connaissances scientifiques
• Révèle une attitude critique qui incite les chercheurs à vouloir voir (vérifier) plutôt que croire (penser seulement)
Approche descriptive
Approche
hypothéticodéductive
À l’aide de nos sens et d’outils qui les
prolongent (règle,
microscope, balance,
…) Requiert observations et mesures
Peut déboucher sur des conclusions
importantes par raisonnement inductif
Approche descriptive
Énoncer une généralité à partir d’un
grand
nombre de faits
particuliers
Pendant deux siècles, les biologistes ont vu qu’il y avait des cellules dans tous les
échantillons qu’ils observaient au
microscope. C’est ainsi que l’un d’entre eux, un jour, a généralisé en affirmant que tous les organismes étaient faits de cellules.
Exemple d’une conclusion inductive
Approche hypothéticodéductive
Processus de recherche structuré qui repose sur une série d’étapes
Approche qui fait appel au
raisonnement inductif (émission de l’hypothèse) et au raisonnement
déductif (prédiction des résultats de l’expérience si l’hypothèse est
bonne)
1. On observe un événement naturel.
2. En lien avec cette observation, on pose une question ou on cerne un problème.
3. On formule une hypothèse pour répondre à la question ou pour solutionner le problème.
4. On imagine une expérience à faire pour
vérifier si l’hypothèse est vraie et on prédit les résultats qu’elle devrait donner.
5. On procède à l’expérience comme telle.
6. On recueille les résultats, on les compile puis on les analyse.
7. On tire la conclusion de l’expérience : les
résultats confirment l’hypothèse qui semble donc juste ou les résultats infirment l’hypothèse, il en faudrait une autre puis recommencer une autre expérience.
8. On publie les résultats (rapport de laboratoire)
Énoncer une
généralité (hypothèse ) à partir de faits
particuliers (observatio ns)
Énoncer des faits
particuliers (résultats) à partir d’une
généralité (hypothèse)
2. L’expérience de Reznick/ Endler, sur les Guppies, fait appel à l’approche
hypothéticodéductive
Campbell : 14 (1eéd. française) Campbell : 18 (2eéd. française)
Mise en contexte
Guppies
Paecilia reticulata
1. Même cours d’eau.
2. Même espèce de guppies.
3. Différences
biologiques entre les populations des
différents bassins (à moins de 100 m l’un de l’autre).
PROBLÈME OBSERVÉ
Gros
prédateur : cichlidé-
brochet Petits guppies
Les guppies en présence de
gros
prédateurs sont plus petits au
moment de la maturité
sexuelle
Petit
prédateur : Épiplatis
(Fondule) Gros guppies
Les guppies en présence de
petits
prédateurs
sont plus gros au moment de la maturité
sexuelle.
Les variables soupçonnées, dans l'expérience : la grosseur du prédateur et les caractéristiques
physiques du milieu.
Campbell : 14/15 (1eéd.
française)
Campbell : 18 (2eéd. française)
Première hypothèse de l’expérience en rapport avec la variable
« température de l’eau » Expérienc
e non
concluant e.
Campbell : 15 (1eéd. française) — Campbell : 19 (2eéd. française)
Campbell : 15 (1eéd. française) — Campbell : 19 (2eéd.
française)
Expérience concluante Si
Hypothèse
La taille des guppies est en
relation inverse avec celle de leur prédateur.
ET QUE
Expérience pour vérifier
l'hypothèse
On prélève une partie de
population de guppies exposée habituellement aux gros cichlidés- brochets et on les transfère dans un site habité de plus petits
prédateurs : des épiplatis. C'est le groupe expérimental.
On garde aussi une population naturelle en observation. C'est le groupe témoin.
ALORS
Prédiction des résultats de l'expérience
La taille des guppies du groupe expérimental augmentera, de génération en génération.
Deuxième hypothèse de l’expérience en rapport avec la variable
« taille du prédateur »
EXPÉRIE NCE
Groupe
expérimental
On prélève une partie de
population de guppies exposée habituellement aux gros
cichlidés-
brochets et on les transfère dans un site habité de
plus petits
prédateurs : des épiplatis.
Groupe témoin
On garde une population naturelle en observation
LES RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX
Group es témoi n
Groupes
expérimenta
La taille des ux
guppies transférés avec les petits
prédateurs, de même que leur âge à maturité, ont augmenté .
Campbell (2eéd.
française) — Figure 1.21 : 19
CONCLUSI ON
L'hypothèse (la taille des guppies est en relation inverse avec celle de leur
prédateur) est probablement juste.
On ne peut affirmer à 100% que cette hypothèse est juste.
Même les hypothèses les plus
minutieusement vérifiées sont admises
conditionnellement, en attendant une
recherche plus poussée.
3. Compléments sur la méthode scientifique
Qu’est-ce qu’une variable dans la méthode scientifique ?
1. C’est le facteur que l’on soupçonne être la cause du problème observé.
2. On fait «varier» la variable dans
l’expérience afin de vérifier son effet sur le problème.
3. Il ne faut faire varier qu’une seule
variable à la fois dans une expérience.
4. Si plusieurs variables sont soupçonnées, il faut une expérience différente pour
chacune.
L’approche hypothéticodéductive fait appel à l’induction (hypothèse) et à la déduction (prédiction des résultats)
Ne pas confondre la déduction avec la conclusion de l'expérience
Le groupe expérimental est le groupe où l'on modifie la variable. Dans l'expérience de
Reznick, c'est la population de guppies prélevée parmi les gros prédateurs puis exposée aux
fondules.
Le groupe témoin est le groupe où la variable est maintenue constante. Dans l'expérience de Reznick, c'est le groupe de guppies maintenu parmi les gros prédateurs cichlidés-brochets.
Le groupe témoin sert de point de comparaison pour vérifier les effets de la modification de la variable dans le groupe expérimental.
Sans la comparaison avec le groupe
témoin, il serait impossible de dire si les changements subis par la population de guppies expérimentale seraient
attribuables aux Fondules (Épiplatis) ou à un autre facteur quelconque.
Le groupe expérimental et le groupe témoin
Cueillett e et analyse des résultat s
Observations et questionnement sur un sujet
Groupe
expérimental La variable étudiée est présente
Groupe témoin La
variable étudiée est absente Hypothès
e
Vérification expériment ale de
l’hypothèse
1
2 3 4
5
Publication des résultats (rapport de laboratoire)
6
Prédiction des résultats que
l’expérimentation donnera si
l’hypothèse est juste
Conclusion (Sur la justesse de
l’hypothès e)
Schéma résumé de l’approche hypothéticodéductive
