Formuler une problématique, un résultat attendu

❯ En sciences, il existe deux grands types d'exercices : l'exercice quantitatif, dans lequel un résultat numérique est attendu, et l'exercice qualitatif, dans lequel un raisonnement est demandé en utilisant uniquement des mots et des schémas. Cette distinction se retrouve aussi dans les activités.

• L'activité « Quels sont les effets de la pression ? »,
  p. 237, du chapitre 12
  est une activité qualitative.
• L'activité « La composition d'une pièce de 10 centimes »,
  p. 34, du chapitre 2
  est une activité quantitative.

❯ Il faut être rigoureux et précis dans le raisonnement et le vocabulaire employé. Le choix des mots est important.

• Formuler une hypothèse. Dans une activité expérimentale, on cherche souvent à vérifier une hypothèse. Il faut se demander : « si mon hypothèse est correcte, quelles seront les conséquences observables ? ».


• Se poser la question de ce que l'on va observer : un changement de forme, de couleur, etc. On utilise ses sens pour faire ces observations, il s'agit le plus souvent de la vue.


• Comparer. Une observation est d'autant plus pertinente qu'elle ne vient pas seule. On compare deux systèmes en ne faisant varier qu'un seul facteur. Cela peut être via une expérience test/témoin ou une observation avant/après.

L'

expérience de l'activité p. 237

consiste à mettre un ballon de baudruche dans une cloche à vide.

• L'hypothèse est la suivante : la pression extérieure a une influence sur le volume du ballon.
• Si l'hypothèse est vérifiée, le volume du ballon devrait changer lorsque la pression diminue.
• On peut comparer le ballon de baudruche avant et après avoir fait le vide. On fait l'expérience avec deux ballons identiques, un sous la cloche et l'autre à l'extérieur

❯ Notion d'observable. L'observable est une grandeur physique que l'on peut mesurer avec le matériel du laboratoire. La mesure de cette observable doit permettre de répondre par étapes successives à la problématique de l'activité.

• La première étape est donc d'identifier cette observable à partir du questionnement que pose l'activité. Si la grandeur à mesurer dans l'activité est directement accessible, le travail est simple. Le plus souvent une mesure directe est impossible, il faut alors trouver la grandeur associée qui peut être mesurée.


• Le capteur. Une fois l'observable identifiée, il faut déterminer le capteur à utiliser. Il doit être disponible au laboratoire et avoir une précision suffisante.

L'exemple s'appuie sur

l'activité « La composition d'une pièce de 10 centimes », p. 34, du chapitre 2

.

Cette activité a pour but de déterminer la masse en cuivre d'une pièce de 10 centimes. Or, la mesure directe n'est pas possible car la pièce n'est pas faite de cuivre pur mais d'un alliage. On sait qu'au laboratoire on peut déterminer des concentrations, notamment d'espèces colorées. En effet, la concentration est proportionnelle à l'absorbance, mesurable avec un spectrophotomètre. L'absorbance est donc l'observable. Il ne reste plus qu'à transformer les atomes Cu en ions Cu²⁺, c'est le but de la première étape : le traitement chimique.