Poser des questions sous forme vérifiable

Donner les moyens aux élèves de concevoir et de réaliser des enquêtes expérimentales est un aspect important de l’apprentissage du processus scientifique. La première étape de ce processus est la formulation d’une question expérimentale ou sous forme vérifiable.

En quoi une question sous forme vérifiable est-elle différente des autres types de questions scientifiques?

Les questions sous forme vérifiable sont celles auxquelles on peut répondre en menant une enquête expérimentale et en observant le monde naturel. Les questions auxquelles il est impossible de répondre par l’observation directe ou par la collecte de données dans le cadre d’une enquête expérimentale (p. ex., les questions commençant par « pourquoi ») ne sont pas considérées comme vérifiables. Les questions qui font appel aux opinions ou auxquelles les réponses peuvent varier selon la personne interrogée ne le sont pas non plus. Il faut savoir que les enquêtes expérimentales ne permettent pas de répondre à toutes les questions scientifiques. Par exemple, de nombreuses découvertes en astronomie, comme les irrégularités des orbites d’Uranus et de Neptune, ont été réalisées seulement grâce à une observation attentive.

Questions sous forme vérifiable

Pour qu’une question soit sous forme vérifiable, on doit pouvoir y répondre en utilisant des méthodes scientifiques comme :

• la recherche;
• l’étude sur le terrain;
• l’expérimentation.

Avant tout, les questions sous forme vérifiable nécessitent qu’on définisse les variables de l’enquête expérimentale. Les questions précisent donc ce que l’on fera varier (changer) et les effets attendus du changement de cette variable. Les questions sous forme vérifiable consistent à changer une seule variable à la fois pour voir l’effet produit sur une autre variable.

Pour en savoir plus sur les variables, consultez le document d’information Déterminer les variables.

Les questions sous forme vérifiable commencent souvent par des expressions interrogatives telles que : « Comment...? » « Qu’est-ce que...? » « Si...? » ou « Est-ce que...? ». Elles sont souvent formulées selon le style suivant :

• Si nous changeons _______, quels effets cela aura-t-il sur _______?
• Qu’arrivera-t-il à _____ si nous changeons _______?
• Quels sont les effets de ______ sur ______?
• Comment ______ influe-t-il sur ________?

Vous utilisez peut-être déjà les objectifs SMART en classe, mais vous pouvez aussi vous servir de ce concept lorsque vous préparez des questions sous forme vérifiable pour mener des expériences avec les élèves.

S = Spécifique

Plus la question est spécifique, plus il sera facile de concevoir et de mettre en place une enquête scientifique. Par exemple, la question « Quels sont les effets du sol sur la germination? » peut être précisée ainsi : « Quels sont les effets de la température du sol sur le nombre de semences qui germeront? »

M = Mesurable

Au moment de formuler les questions sous forme vérifiable, les élèves doivent réfléchir aux mesures à prendre ainsi qu’aux données à recueillir. Avec ces deux points à l’esprit, les élèves pourront mieux peaufiner et préciser leurs questions. Par exemple, dans la question précisée ci-dessus, les élèves mesureraient la température du sol (à l’aide d’un thermomètre) et recueilleraient des données sur la germination (suivi du moment où la semence germe).

A = Atteignable

Lors du remue-méninges pour trouver des questions sous forme vérifiable, les élèves peuvent se demander : pouvons-nous réaliser cette expérience avec le temps et le matériel qui nous sont alloués? Sinon, de quoi avons-nous besoin? Est-il possible de faire cela en classe?

R = Rationnel

Idéalement, les questions sous forme vérifiable mèneront à des réponses signifiantes pour les élèves qui approfondiront leur compréhension des concepts scientifiques. Encourager les élèves à déterminer leurs propres questions sous forme vérifiable peut les motiver à trouver des réponses.

T = Temporel

Dans le même ordre d’idées que le point « A » pour « Atteignable », les élèves doivent se demander : « Avons-nous le temps de faire cette expérience? » Par exemple, si l’enquête cherche à déterminer les effets de la quantité d’eau sur la taille des tomates sur le plant, l'expérience s’échelonnera sur plusieurs mois, voire dépassera la fin de l’année scolaire.

Comment Tomatosphère^MC conçoit le questionnement sous forme vérifiable?

L’Enquête sur les semences fournit aux élèves la question de recherche :

Est-ce une question sous forme vérifiable? Oui!

• Elle est formulée selon le style des questions sous forme vérifiable (p. ex. : Quels sont les effets de ___ sur ___?)
  Dans l’Enquête sur les semences, nous nous demandons : quels sont les effets d’une modification de l’environnement des semences avant leur plantation (c.-à-d., l’environnement spatial) sur le nombre de semences qui pousseront (c.-à-d., le taux de germination)?
• Elle est spécifique (l’élément qui a changé ne fait pas de doute).
  La question sous forme vérifiable de l’Enquête sur les semences se penche sur le changement de traitement des semences (graines envoyées dans l’espace ou traitées dans des conditions simulant l’espace comparativement à des graines non traitées).
• On peut répondre à la question au moyen d’observation et de mesures.
  Dans l’Enquête sur les semences, les élèves observeront et mesureront le taux de germination, c’est-à-dire le nombre de graines qui germeront.

Exercice dirigé

Demandez aux élèves de lire les questions suivantes et de déterminer si elles sont vérifiables ou non, puis d’expliquer pourquoi.

1. Qu’est-ce qui aide le plus les plantes à pousser?
2. Quels sont les effets du sol sur la croissance de plants de tomates?
3. Quels sont les effets de la durée d’exposition à la lumière sur la superficie des feuilles de plants de tomates?