La méthode scientifique est définie comme les étapes que les scientifiques suivent pour créer une vision du monde qui soit précise, fiable et cohérente. C’est également un moyen de minimiser l’influence des croyances culturelles et personnelles d’un scientifique sur son travail. Elle vise à rendre les perceptions et interprétations d’une personne sur la nature et les phénomènes naturels aussi scientifiques et neutres que possible. Elle réduit la part de préjugés et de biais que le scientifique peut avoir sur les résultats d’une expérience, d’une hypothèse ou d’une théorie.
La méthode scientifique peut être décomposée en quatre étapes :
- Observer et décrire le phénomène (ou un groupe de divers phénomènes).
- Créer une hypothèse qui explique les phénomènes. En physique, cela signifie souvent créer une relation mathématique ou un mécanisme causal.
- Utiliser cette hypothèse pour tenter de prédire d’autres phénomènes liés ou les résultats d’un autre ensemble d’observations.
- Tester la performance de ces prédictions à l’aide d’expériences indépendantes.
Si les résultats de ces expériences confirment l’hypothèse, celle-ci peut alors devenir une théorie ou même une loi de la nature. Cependant, si les résultats ne la confirment pas, elle doit être modifiée ou complètement rejetée. Le principal avantage de la méthode scientifique est sa capacité prédictive : une théorie prouvée peut être appliquée à un large éventail de phénomènes. Bien entendu, même la théorie la plus éprouvée peut, à un moment donné, se révéler erronée, car de nouvelles observations peuvent être enregistrées ou des expériences menées qui la contredisent. Les théories ne peuvent jamais être totalement prouvées, seulement totalement réfutées.
- Les étapes de la méthode scientifique – Une introduction de base
- Entrée Wikipédia pour la méthode scientifique – Elle aborde l’histoire de la méthode
- Définition de la méthode scientifique – Inclut également un bref historique de son utilisation
- Étapes de la méthode scientifique – Plus de détails sur chacune des étapes
Testez les hypothèses
Tester une hypothèse peut mener à l’une des deux choses suivantes : l’hypothèse est confirmée ou l’hypothèse est rejetée, ce qui signifie qu’elle doit être modifiée ou qu’une nouvelle hypothèse doit être créée. Cela doit se produire si les expériences montrent de manière répétée et claire que l’hypothèse est erronée. Peu importe à quel point une théorie est élégante ou soutenue : si elle peut être réfutée une seule fois, elle ne peut pas être considérée comme une loi de la nature. L’expérimentation est la règle suprême dans la méthode scientifique, et si une expérience montre que l’hypothèse n’est pas vraie, elle l’emporte sur toutes les expériences précédentes qui l’avaient soutenue. Ces expériences testent parfois directement la théorie, tandis que d’autres fois elles la testent indirectement via la logique et les mathématiques. La méthode scientifique exige que toutes les théories puissent être testées d’une manière ou d’une autre : celles qui ne le peuvent pas ne sont pas considérées comme des théories scientifiques.
Si une théorie est réfutée, cette théorie peut encore être applicable dans certains cas, mais elle n’est plus considérée comme une véritable loi de la nature. Par exemple, les lois de Newton ont été réfutées dans les cas où la vitesse est supérieure à celle de la lumière, mais elles peuvent encore être appliquées à la mécanique utilisant des vitesses plus faibles. D’autres théories, largement considérées comme vraies pendant des années, voire des siècles, ont été réfutées suite à de nouvelles observations, notamment l’idée que la Terre est le centre de notre système solaire ou que les planètes orbitaient autour du soleil sur des orbites parfaitement circulaires et non sur les orbites elliptiques désormais prouvées.
Bien entendu, une hypothèse ou une théorie prouvée n’est pas toujours réfutée par une seule expérience. Cela s’explique par le fait que les expériences peuvent comporter des erreurs, de sorte qu’une hypothèse qui semble avoir échoué une fois est testée plusieurs fois par plusieurs tests indépendants. Les causes d’erreurs incluent des instruments défectueux, des erreurs de lecture des mesures ou d’autres données, ou encore le biais du chercheur. La plupart des mesures sont données avec un degré d’erreur. Les scientifiques s’efforcent de rendre ce degré d’erreur aussi faible que possible tout en estimant et en calculant tout ce qui pourrait causer des erreurs lors d’un test.
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Erreurs courantes dans l’application de la méthode scientifique
Malheureusement, la méthode scientifique n’est pas toujours appliquée correctement. Des erreurs se produisent, et certaines d’entre elles sont en réalité assez fréquentes. Comme tous les scientifiques sont humains, avec des biais et des préjugés, il peut parfois être difficile d’être véritablement objectif. Il est important que tous les résultats soient aussi peu biaisés que possible, mais ce n’est pas toujours le cas.
Une autre erreur courante consiste à considérer quelque chose comme une évidence ou à décider qu’une chose est tellement logique qu’elle n’a pas besoin d’être testée. Les scientifiques doivent se rappeler que tout doit être testé avant de pouvoir être considéré comme une hypothèse solide.
Les scientifiques doivent également être prêts à examiner chaque donnée, même celles qui invalident l’hypothèse. Certains scientifiques croient tellement en leur hypothèse qu’ils essaient de justifier des données qui la contredisent. Ils cherchent une raison pour laquelle ces données ou cette expérience doivent être erronées, au lieu de reconsidérer leur hypothèse. Toutes les données doivent être prises en compte de la même manière, même si elles vont à l’encontre de l’hypothèse.
Un autre problème courant est d’oublier d’estimer toutes les erreurs possibles qui pourraient survenir lors des tests. Certaines données contredisant l’hypothèse ont été expliquées comme relevant de la marge d’erreur, alors qu’il s’agissait en réalité d’une erreur systématique que les chercheurs n’avaient tout simplement pas prise en compte.
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Hypothèses, modèles, théories et lois
Bien que certaines personnes utilisent à tort des mots comme « théorie » et « hypothèses » de manière interchangeable, la communauté scientifique a des définitions très strictes de ces termes.
Hypothèse : Une hypothèse est une observation, généralement basée sur une relation de cause à effet. Il s’agit de l’idée de base qui n’a pas encore été testée. Une hypothèse est simplement une idée qui explique quelque chose. Elle doit passer par une série d’expériences conçues pour la prouver ou la réfuter.
Modèle : Une hypothèse devient un modèle après avoir été testée et lorsqu’elle semble être une observation valide. Certains modèles ne sont valides que dans des cas spécifiques, par exemple lorsqu’une valeur se situe dans une certaine plage. Un modèle peut également être appelé une loi.
Théorie scientifique : Un modèle qui a été testé et confirmé à plusieurs reprises peut devenir une théorie scientifique. Ces théories ont été testées par de nombreux chercheurs indépendants dans le monde entier à l’aide de diverses expériences, et toutes ont confirmé la théorie. Les théories peuvent bien sûr être réfutées, mais seulement après des tests rigoureux d’une nouvelle hypothèse qui semble les contredire.
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Conclusion
La méthode scientifique a été utilisée pendant des années pour créer des hypothèses, les tester et les développer en théories scientifiques complètes. Bien qu’elle semble être une méthode très simple à première vue, elle est en réalité l’un des moyens les plus complexes de tester et d’évaluer une observation ou une idée. Elle se distingue des autres types d’explication, car elle tente d’éliminer tout parti pris et de progresser uniquement grâce à l’expérimentation systématique. Cependant, comme toute méthode, il existe une marge d’erreur, telle que le biais ou l’erreur mécanique. Bien entendu, tout comme les théories qu’elle teste, la méthode scientifique pourrait un jour être révisée.
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