La démarche scientifique -ou- Comment écrire une question testable? Tamara Helfer, 2012 Sequoia Science Explorations

Parfois, les scientifiques aiment simplement explorer ...

Quand les scientifiques explorent ou font des observations, ils deviennent curieux au sujet de questions spécifiques. Pour répondre à ces questions, la plupart des scientifiques effectuent des enquêtes utilisant la méthode scientifique.

La démarche scientifique Fais des observations Pose une question testable Formule une hypothèse Vérifie (ton hypothèse) à l’aide d’une expérience Variables: independante, dépendante et controlées Analyse les données Tire des conclusions Communique tes résultats

Qu’est-ce une “question testable?” Une question testable est une question qui peut être répondue en concevant et en menant une expérience. Glossaire en concevant une expérience - du verbe concevoir ( “to design”) en menant une expérience – du verbe mener (« to conduct »)

Qu’est-ce une “question testable?” Avec des questions testables, on change toujours une chose afin de voir quel effet elle aura sur une autre chose.

Exemple de question testable Est-ce que changer la hauteur d’une rampe affecte la vitesse d'une voiture descendant la rampe?

Structures d’une question testable Est-ce que changer ______ affecte ______? Comment changer ______ affectera-il _____? Si je change _____, cela affectera-il ____? Dans une expérience scientifique, ces deux lignes portent un nom spécial: variables

Qu’est-ce qu’une variable? Une variable est quelque chose qui peut CHANGER.

Une question testable a 2 parties: Une variable indépendante Une variable dépendante Cause (variable indépendante) Effet/Résultat (variable dépendante)

Qu’est-ce qu’une variable indépendante? La variable indépendante est la variable qui est changé par vous - le scientifique. Une bonne expérience n’a qu’une seule variable indépendante!

Qu’est-ce qu’une variable dépendante? La variable dépendante est la variable qui sera mesuré dans votre expérience. • C’est le résultat du changement que vous faites en utilisant la variable indépendante.

Structures d’une question testable Est-ce que changer______ affecte ______? Comment changer _____ affecte _____? Si je change ______ cela affectera–il _____? Variable indépendante Variable dépendante Variable indépendante Variable dépendante Variable indépendante Variable dépendante

Exemple: Est-ce que changer la hauteur d’une rampe affecte la vitesse d'une voiture descendant la rampe?

Quelle est la variable indépendante ? Est-ce que changer la hauteur d’une rampe affecte la vitesse d'une voiture descendant la rampe?

Variable indépendante Est-ce que changer la hauteur d’une rampe affecte la vitesse voiture descendant la rampe?

Quelle est la variable dépendante? Est-ce que changer la hauteur d’une rampe affecte la vitesse d'une voiture descendant la rampe?

Variable dépendante Est-ce que changer la hauteur d’une rampe affecte ? la vitesse d’une voiture descendant la rampe

Une autre question testable Est-ce que changer la quantité de lumière affecte le taux de croissance des plantes? Identifie la variable INDÉPENDANTE Identifie la variable DÉPENDANTE

Une autre question testable Est-ce que la température de l'eau affecte le temps qu'il faut pour qu’un morceau de sucre se dissous? Identifie la variable INDÉPENDANTE Identifie la variable DÉPENDANTE

Vérifions nos connaissances  Question testable a 2 parties: (1) Variable ______________ (2) Variable ______________

Vérifions nos connaissances  Question testable a 2 parties: variable indépendante variable dépendante

Pratiquons ce que nous avons appris. Est-ce que c’est une question testable? Qu’est-ce produit la meilleure croissance chez les plantes?

NON, ce n’est PAS une question testable. Transformons-la sous forme testable. Mais avant, discutons les étapes à suivre.

Les étapes pour transformer une question générale en question testable Étape 1 – Lis attentivement la question. Étape 2 – Fais une liste de causes et effets possibles. Étape 3 – Choisis UNE cause et UNE effet. Étape 4 – Écris la cause et l’effet en suivant une des structures de question testable. Faisons-le ensemble.

Step 1 Read the question carefully Étape 1 – Lis attentivement la question Qu’est-ce produit la meilleure croissance chez les plantes?

Étape 2 - Qu’est-ce qu’on pourrait changer? Qu’est-ce produit la meilleure croissance chez les plantes? Exemples: quantité d’eau__ ____________ Examples might include: amount of water amount of light from bulb / sunlight amount of nutrients in the soil type of nutrients in the soil soil type size of pots material of pots Let the students brainstorm. Accept all ideas.

Étape 2 - Quels effets spécifiques pourrait-on observer (mesurer)? Qu’est-ce produit la meilleure croissance chez les plantes? Exemples: hauteur des plantes ______________ Examples might include: Height of the plants Rate of growth (example - cm/week) Number of New leaves / flowers Mass of plant

“Comment changer ____ affecte ____?” Étape 3 - Choisissons UNE cause (variable indépendante) et UNE effet (variable dépendante) pour créer la question testable :. “Comment changer ____ affecte ____?” La cause est placée sur la première ligne, et l’effect sur la deuxième ligne. Étape 4 - Une question testable possible est: Comment changer le type de sol affecte la hauteur d’une plante?

Variables contrôlées Variables contrôlées sont les variables de notre l’expérience qui doivent rester constantes. (de la liste de variables déjà nommées) Comment changer le type de sol affecte la hauteur d’une plante? Les variables contrôlées pour cette expérience sont: Le type de sol La taille des plantes Les conditions (Soleil, température, etc.) La quantité d’eau Le type de contenant La taille du contenant It is important that students realize they is only ONE variable changing – this is the independent variable. Every other variable must remain the same.

Cette question N’EST PAS sous forme testable. Comment un avion en papier vole-t-il?

Transformons-la sous forme de question testable! Décide ce que tu veux changer (cause/variable indépendante). Par exemple: La taille de l’avion _____________ Examples might include: Size of the plane Style of the plane Type of Paper Amount if force used to throw the plane

Transformons-la sous forme de question testable! Décide ce que tu vas mesurer (l’effet/variable dépendante). Par exemple: la distance(horizontale) parcourue par l’avion _____________________________ Examples: Horizontal distance the plane will fly Vertical distance the plane will fly Length of the time the plane stays in the air

Transformons-la sous forme de question testable! Choisi une variable indépendante et une variable dépendante. Utilise-les pour créer une question testable. Comment le type de papier affecte-il la distance parcourue par l’avion?

Quelles sont les variables contrôlées? Comment le type de papier affecte-il la distance parcourue par l’avion? Les variables contôlées sont: Le style d’avion Les conditions de vol (vent) La façon dont l’avion est lancé Toutes les variables autres que le type de papier doivent rester constantes.

Pratiquons d’avantage!!

Utiliser un langage spécifique C’est important d’utiliser un vocabulaire specifique quand on écris des questions testables. Remplace le vocabulaire souligné qui est vague par des mots spécifiques. 1. Choisi la tomate qui est la meilleure. 2. Les élèves qui ont au moins 8 heures de sommeil par soir sont les meilleurs élèves. Quel(s) aspect(s) peuvent décrire la “meilleure” tomate? (Après un remue-méninges, enlever cette case afin de voir des réponses possibles) qui … a un taux de croissance le plus rapide, … est le plus rouge en couleur, … a la plus grande masse, … est la plus ferme Quel(s) aspect peuvent décrire “meilleurs élèves”? (Après un remue-méninges, enlever cette case afin de voir des réponses possibles) Être le “meilleurs” élève peut être considéré comme “les élèves qui ... reçoivent les meilleures notes, … sont les plus attentifs, … ont moins comportements problématiques, … participent plus souvent, ... Causent moins d’interruption en class, … sont à la tâche plus souvent.

(Réponse en-dessous de cette case) La question peut être interpréter de plusieurs façons différentes. La personne qui mène l’expérience ne saurait pas ce qui devrait être mesuré. Quel peut être un désavantage d’utiliser un langage non-spécifique ou trop vague? (Réponse en-dessous de cette case)

Langage spécifique Pour plus de pratique, répète la même exercice avec les phrases suivantes: Par une journée froide, déterminer ce qui arrive à une canette de boisson gazeuse laissé à l'extérieur ??. Réorganisez les réfrigérateurs du Best Buy de façon que les plus grands soient à l'avant? Les gens qui dorment au moins huit heures par jour sont probablement des meilleurs conducteurs. ?? Après avoir touché un lézard, assurez-vous que vous vous lavez soigneusement vos mains.

Pour plus d’information ou de practique, voici d’autres ressources : (en anglais) “Scientific Method: Testable Questions Worksheet” Testable Questions (worksheet) Test your knowledge: a review of the scientific method, variables and testable questions. (next few slides and/or students handout)

VÉRIFIE TES CONNAISSANCES : Révision de la méthode scientifique 1. Nomme les étapes de la Méthodes scientifique   2. Une question testable a 2 parties. Nomme-les.   3. Décris/explique chaque type de variable. 4. Utilise la question suivante afin de répondre la partie a) et b). Est-ce que changer la hauteur d’une rampe affecte la vitesse d'une voiture descendant la rampe? Identifie les variables. Nomme des variables contrôlées (3 à 5)   5. Énumère les étapes à suivre pour transformer une question générale en question testable. 6. Transforme la déclaration suivante en question testable. Montre chaque étape. “Les élèves qui ont au moins 8 heures de sommeil par soir sont les meilleurs élèves. “