Définition

La méthode scientifique est une série de processus que les gens peuvent utiliser pour recueillir des connaissances sur le monde qui les entoure, améliorer ces connaissances et tenter d’expliquer pourquoi et / ou comment les choses se produisent. Cette méthode consiste à faire des observations, à poser des questions, à formuler des hypothèses, à faire une expérience, à analyser les données et à tirer une conclusion. Chaque expérience scientifique réalisée est un exemple de la méthode scientifique en action, mais elle est également utilisée par des non-scientifiques dans des situations quotidiennes.

Aperçu de la méthode scientifique

La méthode scientifique consiste à essayer de se rapprocher le plus possible de la vérité objective. Cependant, une partie du processus consiste à affiner constamment vos conclusions, à poser de nouvelles questions et à poursuivre la recherche des règles de l’univers. Grâce à la méthode scientifique, les scientifiques essaient de découvrir comment fonctionne le monde et de découvrir les lois qui le font fonctionner de cette manière. Vous pouvez utiliser la méthode scientifique pour trouver des réponses à presque toutes les questions, bien que la méthode scientifique puisse produire des preuves contradictoires basées sur la méthode d’expérimentation. En d’autres termes, la méthode scientifique est un moyen très utile de comprendre les choses – même si elle doit être utilisée avec prudence et soin!

Étapes de la Méthode scientifique

Les étapes exactes de la méthode scientifique varient d’une source à l’autre, mais la procédure générale est la même: acquérir des connaissances par l’observation et les tests.

Faire une observation

La première étape de la méthode scientifique consiste à faire une observation sur le monde qui vous entoure. Avant de faire des hypothèses ou de faire des expériences, il faut d’abord remarquer et penser à une sorte de phénomènes qui se produisent. La méthode scientifique est utilisée lorsque l’on ne sait pas pourquoi ou comment quelque chose se passe et que l’on veut découvrir la réponse. Mais, avant de pouvoir poser une question, vous devez d’abord remarquer quelque chose de déroutant.

Poser une question

Ensuite, il faut poser une question en fonction de leurs observations. Voici quelques exemples de bonnes questions:

• Pourquoi cette chose se produit-elle?
• Comment se passe cette chose?
• Pourquoi ou comment cela se passe-t-il de cette façon?

Parfois, cette étape est répertoriée en premier dans la méthode scientifique, la réalisation d’une observation (et la recherche des phénomènes en question) étant répertoriée en second. En réalité, faire des observations et poser des questions ont tendance à se produire à peu près au même moment.

On peut voir un événement déroutant et immédiatement penser: « pourquoi cela se produit-il? »Lorsque des observations sont faites et que des questions sont en cours de formation, il est important de faire des recherches pour voir si d’autres personnes ont déjà répondu à la question ou découvert des informations qui pourraient vous aider à façonner votre question. Par exemple, si vous trouvez une réponse à la raison pour laquelle quelque chose se produit, vous voudrez peut-être aller plus loin et comprendre comment cela se produit.

Formation d’une hypothèse

Une hypothèse est une supposition éclairée pour expliquer les phénomènes se produisant sur la base d’observations antérieures. Il répond à la question posée à l’étape précédente. Les hypothèses peuvent être spécifiques ou plus générales selon la question posée, mais toutes les hypothèses doivent être testables en rassemblant des preuves pouvant être mesurées. Si une hypothèse n’est pas testable, il est impossible d’effectuer une expérience pour déterminer si l’hypothèse est étayée par des preuves.

Réalisation d’une expérience

Après avoir formé une hypothèse, une expérience doit être mise en place et réalisée pour tester l’hypothèse. Une expérience doit avoir une variable indépendante (quelque chose qui est manipulé par la personne qui fait l’expérience) et une variable dépendante (la chose mesurée qui peut être affectée par la variable indépendante). Toutes les autres variables doivent être contrôlées afin qu’elles n’affectent pas le résultat. Au cours d’une expérience, des données sont collectées. Les données sont un ensemble de valeurs; elles peuvent être quantitatives (par exemple mesurées en nombres) ou qualitatives (une description ou une généralisation des résultats).

Par exemple, si vous deviez tester l’effet de la lumière solaire sur la croissance des plantes, la quantité de lumière serait la variable indépendante (la chose que vous manipulez) et la hauteur des plantes serait la variable dépendante (la chose affectée par la variable indépendante). D’autres facteurs tels que la température de l’air, la quantité d’eau dans le sol et les espèces de plantes devraient rester les mêmes entre toutes les plantes utilisées dans l’expérience afin que vous puissiez vraiment collecter des données sur l’impact de la lumière du soleil sur la croissance des plantes. Les données que vous collecteriez seraient quantitatives – puisque vous mesureriez la hauteur de la plante en chiffres.

Analyse des données

Après avoir effectué une expérience et collecté des données, il faut analyser les données. Les expériences de recherche sont généralement analysées avec un logiciel statistique afin de déterminer les relations entre les données. Dans le cas d’une expérience plus simple, on pourrait simplement regarder les données et voir comment elles sont corrélées avec le changement de la variable indépendante.

Former une conclusion

La dernière étape de la méthode scientifique consiste à former une conclusion. Si les données soutiennent l’hypothèse, alors l’hypothèse peut être l’explication des phénomènes. Cependant, plusieurs essais doivent être effectués pour confirmer les résultats, et il est également important de s’assurer que la taille de l’échantillon — le nombre d’observations faites — est suffisamment grande pour que les données ne soient pas biaisées par quelques observations seulement.

Si les données ne supportent pas l’hypothèse, d’autres observations doivent être faites, une nouvelle hypothèse est formée et la méthode scientifique est utilisée à nouveau. Lorsqu’une conclusion est tirée, la recherche peut être présentée à d’autres pour les informer des résultats et recevoir des commentaires sur la validité de la conclusion tirée de la recherche.

Exemples de méthodes scientifiques

Il existe de très nombreux exemples d’utilisation de la méthode scientifique à travers l’histoire car elle est la base de toutes les expériences scientifiques. Les scientifiques mènent des expériences en utilisant la méthode scientifique depuis des centaines d’années.

L’expérience de Francesco Redi sur la génération spontanée en est un exemple. Au 17ème siècle, lorsque Redi vivait, les gens croyaient généralement que les êtres vivants pouvaient spontanément provenir de matières organiques. Par exemple, les gens croyaient que les asticots étaient créés à partir de viande laissée de côté pour s’asseoir. Redi avait une autre hypothèse: que les asticots faisaient en fait partie du cycle de vie des mouches!

Il a mené une expérience en laissant quatre pots de viande dehors: certains découverts, d’autres recouverts de mousseline et d’autres complètement scellés. Les mouches sont entrées dans les bocaux découverts et les asticots sont apparus peu de temps après. Les pots qui étaient couverts avaient des asticots sur la surface extérieure de la mousseline, mais pas à l’intérieur des pots. Les pots scellés n’avaient absolument aucun asticot.

Redi a pu conclure que les asticots n’apparaissaient pas spontanément dans la viande. Il a en outre confirmé les résultats en collectant des asticots capturés et en les transformant en mouches adultes. Cela peut sembler du bon sens aujourd’hui, mais à l’époque, les gens n’en savaient pas autant sur le monde, et c’est à travers des expériences comme celles-ci que les gens ont découvert ce qui est maintenant une connaissance commune.

Les scientifiques utilisent la méthode scientifique dans leurs recherches, mais elle est également utilisée par des personnes qui ne sont pas scientifiques dans la vie quotidienne. Même si vous n’en étiez pas consciemment conscient, vous avez utilisé la méthode scientifique à plusieurs reprises pour résoudre des problèmes autour de vous.

Par exemple, disons que vous êtes chez vous et qu’une ampoule s’éteint. Remarquer que l’ampoule est éteinte est une observation. Vous vous demandez alors naturellement: « Pourquoi l’ampoule est-elle éteinte? »et trouver des suppositions ou des hypothèses possibles. Par exemple, vous pouvez émettre l’hypothèse que l’ampoule a brûlé. Ensuite, vous effectueriez une toute petite expérience afin de tester votre hypothèse; à savoir, vous remplaceriez l’ampoule et analyseriez les données (« La lumière est-elle revenue? »).

Si la lumière se rallumait, vous concluriez que l’ampoule avait en fait brûlé. Mais si la lumière ne fonctionnait toujours pas, vous auriez d’autres hypothèses (« La prise ne fonctionne pas », « Une partie de la lampe est cassée », « Le fusible s’est éteint », etc.) et les tester.