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« Esprit scientifique, es-tu là? » Encadrants : Margot Michaud - doctorant MNHN

« Esprit scientifique, es-tu là? » Encadrants : Margot Michaud - doctorant MNHN, morphométrie/phylogénie Paul Zaharias - doctorant MNHN, phylogénie moléculaire Thomas ARBEZ - doctorant MNHN, phylogénie/paléontologie Galeries de Paléontologie et d’Anatomie Comparée, Muséum national d’Histoire naturelle Qu’est-ce que la Science, qu’est qu’une science ? En cours vous étudiez différentes matières. Certaines sont qualifiées de « sciences » , tandis que d’autres non. Par exemple, est-ce que la physique est une science ? L’histoire ? La musique ? Les mathématiques ? Tentez d’y répondre avec une argumentation, on y répondra une fois la science définit. Mais qu’est-ce que ces matières ont en commun pour être qualifiée de scientifiques ? Et qu’est ce qui les distingues des matières qui ne sont pas dites scientifiques ? Avant tout, il faut définir ce qu’est la Science, et ils en existe plusieurs selon le contexte : Qu’est-ce que la Science, qu’est qu’une science ? (1) Définition institutionnelle : Institutions et personnels (= les labos, les scientifiques). (2) Définition épistémologique : Ensemble des connaissances et études produites par l’Homme. Mais qu’est-ce que ces matières ont en commun pour être qualifiée de scientifiques ? Et qu’est ce qui les distingues des matières qui ne sont pas dites scientifiques ? Avant tout, il faut définir ce qu’est la Science, et ils en existe plusieurs selon le contexte : Qu’est-ce que la Science, qu’est qu’une science ? (3) Définition technologique : Ensemble des technologies, le progrès technologique (distinguer le progrès technologique du progrès scientifique). (4) Définition méthodologique : La démarche scientifique (permet de caractériser la Science). Qu’est-ce que la Science, qu’est qu’une science ? Ce qui nous intéresse aujourd’hui c’est la définition « méthodologique » de la science. C’est une façon d’essayer de comprendre le monde matériel en utilisant une méthodologie spécifique dites « démarche scientifique ». Ainsi est dites « science » toute discipline qui applique cette démarche pour acquérir des connaissance sur le monde matériel. La démarche scientifique Idée Tout part d’une idée, par exemple : imaginez que vous êtes perdu dans une forêt depuis des jours sans manger. Vous tombez sur un fruit que vous pensez être comestible mais vous n’en êtes pas sûr. Cette 1er idée s’appelle une hypothèse. La démarche scientifique Idée L’étape suivant est une vérification de cette idée. Imaginons par exemple que vous décidiez de manger une petite partie de fruit pour voir si celui-ci est comestible sans prendre trop de risque. Idée Vérification La démarche scientifique Idée Deux possibilités : 1) Pas de chance, vous êtes malade… On repart donc à l’étape idée ! Ce fruit vous ayant rendu malade, a priori ce type de fruit n’est pas comestible... Vérification Est-ce que les faits soutiennent l’idée? Mauvaise idée…. Non La démarche scientifique Idée Deux possibilités : 2) Vous n’êtes pas malade, votre idée initiale semble correct. Cela vous permets de proposer une théorie : ce type fruit semble comestible. Votre idée est maintenant une théorie car votre hypothèse a été vérifié. Cette théorie va vous permettre de mieux comprendre le monde qui vous entoure : si vous trouvez d’autres fruits du même type, ils doivent être comestible aussi, et donc vous n’hésiterez pas à en manger. Vérification Est-ce que les faits soutiennent l’idée? Mauvaise idée…. Non Nouvelle théorie Utiliser cette théorie pour mieux comprendre le monde La démarche scientifique Idée L’étape qui suit est de faire de nouvelles observations, afin de rendre votre théorie plus sûr et/ou plus complète. En effet, ce n’est pas parce qu’une observation (ici manger un fruit) soutient une théorie que celle-ci est juste. Il se peut que la réalité soi beaucoup plus complexe que votre hypothèse. Ici, faire de nouvelles observations serait de manger plus de ce type de fruits par exemple. Vérification Est-ce que les faits soutiennent l’idée? Mauvaise idée…. Non Nouvelle théorie Utiliser cette théorie pour mieux comprendre le monde Nouvelles observations Sont elles en accord avec le théorie? La démarche scientifique Idée Vérification Est-ce que les faits soutiennent l’idée? Mauvaise idée…. Non Nouvelle théorie Utiliser cette théorie pour mieux comprendre le monde Nouvelles observations Sont elles en accord avec le théorie? Si tout va bien après avoir mangé plusieurs de ces fruits, alors ces nouvelles observations sont en accord avec votre théorie. Votre théorie « ce type de fruit est comestible » est renforcée. Vous pouvez donc continuer à l’utiliser. Oui La démarche scientifique Idée Vérification Est-ce que les faits soutiennent l’idée? Mauvaise idée…. Non Nouvelle théorie Utiliser cette théorie pour mieux comprendre le monde Nouvelles observations Sont elles en accord avec le théorie? Si après avoir mangez plusieurs de ces fruits, vous vous sentez mal, alors il faudra revoir votre théorie. Ce fruit peut-être en fait toxique mais à haute dose. Ainsi en manger seulement un ne vous fera rien, mais en manger plusieurs vous rendra malade. Oui Non La démarche scientifique Idée Vérification Est-ce que les faits soutiennent l’idée? Mauvaise idée…. Non Nouvelle théorie Utiliser cette théorie pour mieux comprendre le monde Nouvelles observations Sont elles en accord avec le théorie? Oui Non Hypothèse : proposition d’explication testable Théorie : explication fondée sur une/plusieurs hypothèses qui ont été testées et retenues Deux notions particulièrement importantes La démarche scientifique Pour que la démarche soit scientifique il y a aussi 3 « piliers » à respecter : Matérialisme : le monde que l’on observe et existe indépendamment de nous (si vous quittez votre bureau, l’ordinateur sur lequel vous regardez cette présentation existe toujours). → pour être scientifique la démarche doit s’appliquer sur des données observables ou mesurables. Reproductibilité : les expériences et les observations sont répétables. → plus on répète nos tests plus on est sûrs de la solidité de l’hypothèse. Réfutabilité : les hypothèses que l’on propose doivent être réfutables 1 2 3 La démarche scientifique Prenons deux exemples : 1) l'affirmation « tous les corbeaux sont noirs » pourrait être réfutée en observant un corbeau blanc Réfutabilité : les hypothèses que l’on propose doivent être réfutables 3 La démarche scientifique Prenons deux exemples : 2) « Tous les humains sont mortels » est non réfutable, et donc non scientifique, parce qu'il faudrait attendre un temps infini pour conclure négativement (constater l'existence d'un humain immortel) et que l'observateur, un humain, même s'il observait la mort de tous ses semblables, ne pourrait conclure positivement qu'après sa propre mort. Réfutabilité : les hypothèses que l’on propose doivent être réfutables 3 La démarche scientifique Pour que la démarche soit scientifique il y a aussi 3 « piliers » à respecter : Le réalisme : le monde que l’on observe existe indépendamment de nous, c’est-à-dire, la matière prime sur les idées (quand je quitte la pièce, cette chaise continue à exister indépendamment de moi). La répétabilité : les expériences et les observations sont répétables, plus on répète nos tests plus on est sûrs de la solidité de la théorie. La réfutabilité : les hypothèses que l’on propose doivent être réfutables. Prenons deux exemples : 1) l'affirmation « tous les corbeaux sont noirs » pourrait être réfutée en observant un corbeau blanc, tandis que 2) « tous les humains sont mortels » est non réfutable, et donc non scientifique, parce qu'il faudrait attendre un temps infini pour conclure négativement (constater l'existence d'un humain immortel) et que l'observateur, un humain, même s'il observait la mort de tous ses semblables, ne pourrait conclure positivement qu'après sa propre mort. La physique est bien une science, elle utilise la démarche scientifique et respecte ses trois piliers. L’histoire aussi, contrairement à ce qu’on pourrait penser. On associe souvent les sciences à la notion d’expérience telles que l’on trouve en physique, chimie ou encore biologie mais ce n’est pas nécessaire à une discipline pour être scientifique. Pour la musique tout dépend ce qu’on entend par ce terme : jouer de la musique n’est pas faire de la science. Mais il existe une discipline scientifique de l’étude de la musique : la musicologie. Les mathématiques ne sont pas une Science, car leur objet d’étude n’est pas réel, ne s’observe pas ni se mesure (les nombres, les fonctions, la géométrie... n’existent pas « à l’état naturel ») mais sont une construction artificielle. Retour sur les différentes disciplines Quel est le but de la science ? « But » de la science : proposer une explication aux phénomènes observables et mesurables, explication qui soit rationnelle et collective (≈objective). La méthodologie scientifique ne peut s’appliquer qu’a ce type de phénomène. Plus largement, le but est de proposer une explication d’un phénomène réel et de confronter les résultats à cette réalité. Attention aux notions « d’observable » et « mesurable : n’est relative qu’aux faits, il est possible de proposer des hypothèses et explications sur ce qui n’est plus observable ni mesurable (ex. un évènement historique) mais cette explication doit se baser sur des observations actuelles (ex. ruines, fossile...). De plus, dans le cadre scientifique ces notions sont à prendre au niveau collectif. Quelque chose est observable et/ou mesurable si tout le monde peut le faire (avec les outils adéquats selon les cas). On ne peut faire uploads/Science et Technologie/ atelier-esprit-scientifique.pdf