La méthode expérimentale

Publié le par lenuki

L'utilisation des mots "observation", "hypothèse", "expérience", "expérimentation"  est suffisamment fréquente, dans la vie quotidienne mais aussi et surtout en ce qui nous concerne, dans la méthodologie du mémoire pour qu'on puisse imaginer que leur sens est défini sans ambiguïté. Cela n'est pourtant pas le cas, loin s'en faut : Quel rapport y-a-t-il, par exemple, entre l'élaboration d'une expérience de Physique dans un laboratoire de recherche et l'expérimentation d'une nouvelle méthode pédagogique, dans un établissement scolaire. Pour clarifier la signification de ces différents termes, il est utile de remonter aux sources du problème.

La "méthode expérimentale" est définie par Claude Bernard  comme une activité de construction de savoir, dans le domaine scientifique. Cette méthode peut être décrite par la succession de différentes étapes :
formulation d'un problème
émission d'hypothèses
validation des hypothèses par la conception de l'expérience
réalisation pratique de l'expérience
analyse des résultats
interprétation des résultats

  L'expérience est au centre du processus ; elle est précédée d'une phase de formulation d'hypothèses et suivie par une phase d'analyse et d'interprétation des résultats.

  Cette méthode a largement inspiré les pratiques utilisées dans l'enseignement scientifique, comme en atteste le modèle "OPHERIC" (Observation, Problème, Hypothèse, Expérience, Résultats, Interprétation, Conclusion), couramment utilisé dans la conduite d'activités expérimentales à l'Ecole. Nous présentons ci-dessous, pour ceux qui ne sont pas familiarisés avec l'expérimentation scientifique, un exemple simple (étude de la germination) qui présente néanmoins l'avantage de bien mettre en évidence les caractéristiques essentielles de cette méthode .

  Une hypothèse est une relation de causalité supposée entre deux faits. Pour vérifier cette causalité il suffit de faire varier la cause. L'observation des effets obtenus permet de conclure sur cette relation.

  La réalisation pratique de l'expérience consiste à modifier un des facteurs pouvant agir sur le phénomène étudié. Le protocole expérimental décrit le dispositif utilisé pour agir sur ce facteur (appelé généralement paramètre ou variable). Il décrit aussi le dispositif utilisé pour observer et mesurer les effets ; cela suppose donc qu'on ait défini des entités observables (indicateurs du phénomène étudié) et qu'on ait choisi des "outils d'observation" (dans le domaine scientifique, il s'agit généralement d'instruments d'observation ou d'appareils de mesure). Un protocole expérimental ne prévoit qu'un nombre limité de paramètres connus.

L'expérimentateur choisit de n'en faire varier qu'un seul ; les autres sont supposés constants.

Certains paramètres importants interviennent à l'insu de l'expérimentateur (paramètres cachés). Ces paramètres cachés peuvent fausser les résultats de l'expérience.

  Un résultat négatif de l'expérience conduira soit à une remise en cause du protocole (s'il y a un doute), soit à un abandon de l'hypothèse. Au contraire, un résultat positif pourra conduire à supposer que l'hypothèse avancée constitue une explication possible du phénomène étudié. De nouveaux éléments pourront conduire à formuler de nouvelles hypothèses.

Publié dans raison et réel

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