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Le processus denquête scientifique. Les étapes du processus denquête 1. Cerner des questions à étudier 2. Formuler des hypothèses 3. Expérimenter 4. Analyser.

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1 Le processus denquête scientifique

2 Les étapes du processus denquête 1. Cerner des questions à étudier 2. Formuler des hypothèses 3. Expérimenter 4. Analyser et interpréter des résultats 5. Tirer des conclusions

3 1. Cerner des questions à étudier Cette première étape débute avec lobservation qui se définit par percevoir à laide de ses sens. On peut observer de façon passive, mais plus important, on peut observer en manipulant.

4 Lobservation… Permet dobtenir de linformation Permet de construire ses connaissances (croyances) Cherche à donner du sens à ce qui est perçu (interprète) Amène un questionnement: si lobservation ne correspond pas à nos croyances (déséquilibre cognitif) si lobservation apporte un nouvel élément

5 Lobservation : exemple Sébastien remarque que leau quil laisse sur le plancher après le bain sévapore plus rapidement certaines fois que dautres. Il se dit que les fois où il est plus pressé il doit laisser plus deau sur le plancher. Cette réponse ne le satisfaisant pas, il se met à réfléchir davantage. Et sil y avait dautres facteurs qui peuvent influencer cette situation…

6 Le questionnement Cest poser des questions sur ce qui est observé afin de mieux comprendre et de donner du sens à nos idées. Les premières questions sont souvent vagues et larges ou, au contraire, trop restrictives et se répondent par un « oui » ou par un « non ».

7 Le questionnement : exemples Quels autres facteurs peuvent influencer la vitesse dévaporation? Pourquoi leau sévapore-t-elle plus rapidement certains jours?

8 Critères dune bonne question Elle doit être précise. La question doit déjà comprendre des éléments qui vont encadrer la recherche et ainsi diriger le chercheur. Elle doit mener à une enquête. La question doit être vérifiable expérimentalement. (Inciter à lexpérimentation plutôt quà la recherche dune réponse déjà prête.)

9 Une bonne question scientifique Quel est leffet de la surface de contact de leau sur sa vitesse dévaporation?

10 2. Formuler des hypothèses Une hypothèse Cest une tentative dexplication (une solution possible): pour les scientifiques, elle est appuyée de ce qui est déjà connu du monde scientifique pour les non scientifiques, elle est appuyée de leurs croyances Elle vérifie le rapport entre deux variables Elle est vérifiable expérimentalement

11 Lhypothèse : exemple Plus la surface de contact de leau est grande, plus leau va sévaporer rapidement. Lévaporation est un phénomène qui se produit à la surface du liquide. Les molécules deau à la surface du liquide qui ont assez dénergie, se détachent des molécules qui les côtoient et se retrouvent à létat gazeux dans lair.

12 3. Expérimenter Lélève doit concevoir une expérience fiable qui permet de vérifier lhypothèse. La démarche proposée doit être assez claire et complète pour permettre à une autre personne de la répéter et dobtenir des résultats semblables dans les mêmes conditions. « Les mêmes conditions » doivent être définies : variables qui doivent demeurer constantes

13 3. Expérimenter (suite) Lélève doit faire des observations quil note. Il est important quil développe de la précision dans ses observations (vocabulaire et absence de biais) et dans lutilisation des instruments de mesure. Lélève doit se préoccuper de la sécurité.

14 Lélaboration dune démarche : exemple Liste du matériel Récipient 1 : surface de contact de 514,46 cm 2 Récipient 2 : surface de contact de 188,60 cm 2 Récipient 3 : surface de contact de 136,78 cm 2 Récipient 4 : surface de contact de 98,78 cm 2 Récipient de 8 L Eau Thermomètre Tasse à mesurer

15 Lélaboration dune démarche : exemple (suite) Démarche Remplir le récipient de 8 L deau du robinet et en prendre la température. De ce récipient, mesurer 350 mL deau et les verser dans le récipient 1. Répéter cette manipulation de sorte à avoir la même quantité deau dans les quatre récipients. Placer ces récipients sur une table qui nest pas exposée au soleil ni aux courants dair. Mesurer chaque jour, pendant 5 jours, la quantité deau qui se trouve dans chaque récipient. Noter les quantités mesurées dans un tableau. Répéter la démarche en respectant les différentes étapes.

16 Lélaboration dune démarche : exemple (suite) Variables qui devront demeurer constantes La température initiale de leau placée dans chaque récipient doit être la même. La quantité deau placée dans chaque récipient doit être la même au départ. Chaque récipient sera exposé aux mêmes conditions (à la même quantité de lumière, à la même température ambiante et à labri des courants dair.) La variable manipulée ou variable indépendante est la surface de contact de leau. La variable dépendante est la vitesse dévaporation de leau.

17 Photos du montage

18 Photos du montage (suite)

19 Observations notées La température initiale de leau est de 22 O C. La quantité deau initiale placée dans chaque récipient était 350 mL. Lexpérience a été répétée deux fois. Premier essai Le récipient 1 contient 15 mL deau après 5 jours. Le récipient 2 contient 236 mL deau après 5 jours. Le récipient 3 contient 262 mL deau après 5 jours. Le récipient 4 contient 290 mL deau après 5 jours. Deuxième essai Le récipient 1 contient 20 mL deau après 5 jours. Le récipient 2 contient 255 mL deau après 5 jours. Le récipient 3 contient 262 mL deau après 5 jours. Le récipient 4 contient 307 mL deau après 5 jours.

20 4. Analyser et interpréter des résultats Préparer des tableaux, préparer des graphiques et transcrire les données. Expliquer les résultats obtenus à la lumière des observations faites.

21 Tableau dobservations (1 er essai) Jours Quantité deau en mL Récipient 1Récipient 2Récipient 3Récipient

22 Tableau dobservations (2 e essai) Jours Quantité deau en mL Récipient 1Récipient 2Récipient 3Récipient

23 Graphique du premier essai

24 5. Tirer des conclusions Accepter ou rejeter lhypothèse de départ en sappuyant dobservations. Identifier de nouvelles questions qui découlent de lexpérimentation.

25 5. Tirer des conclusions : exemple Le récipient qui a la plus grande surface de contact est celui dans lequel leau sévapore le plus rapidement. Daprès les résultats obtenus, je peux donc accepter mon hypothèse de départ. Je remarque que la vitesse dévaporation nest pas constante dans un même récipient dun jour à lautre. Il doit donc y avoir dautres facteurs qui agissent sur la vitesse dévaporation de leau.

26 5. Tirer des conclusions (suite) Nouvelles questions qui découlent de lexpérimentation Quels autres facteurs peuvent influencer la vitesse dévaporation de leau? Est-ce que la vitesse dévaporation est proportionnelle à la surface de contact? Est-ce que tous les liquides se comportent comme leau?

27 En conclusion… Permettre à vos élèves de sapproprier le processus denquête est leur donner la chance de goûter à ce que les plus grands scientifiques ont fait et continuent à faire pour mieux comprendre le monde dans lequel nous vivons.


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