Guide des sciences expérimentales
Observation, analyse, communications scientifiques

Sommaire et contenu du livre "Guide des sciences expérimentales - Observation, analyse, communications scientifiques"

Avant-propos ' VII Votre Guide en images IX Calcul de l'incertitude 2.1 Détermination des incertitudes par la méthode des extrêmes ................ 46 CHAPITRE 1 2.1.1 Fonctions utilisant une seule opération simple ou fonctions à une variable ...... 46 Observer, plus que regarder ............ 2.1.2 Fonctions quelconques 1.1 Méthode scientifique ....................... 2 à plusieurs variables .................. 50 1.2 Données qualitatives ....................... 4 2.2 Détermination des incertitudes 1.2.1 Comment recueillir par les règles simples ....................... 55 des données qualitatives .............. 4 2,2.1 Résultat obtenu à la suite 1.2.2 Le rôle du témoin .................... 5 d'une seule opération mathématique .... 56 1.2.3 La mise en place 2.2.2 Résultat obtenu à la suite d'une échelle d'évaluation ............. 7 de plusieurs opérations mathématiques .. 58 1.3 Données semi-quantitatives................. 8 2.3 Détermination des incertitudes 1.4 Données quantitatives: la mesure ............ 11 par le calcul différentiel. .................... 62 1.5 Incertitude absolue ........................ 12 2.4 Démonstration des règles simples ............ 64 1.6 Incertitude relative et précision d'une mesure .. 13 2.5 Méthodes de calcul de l'incertitude 1.7 Chiffres significatifs et écriture d'une mesure .. -14 et chiffres significatifs ...................... 66 1.7.1 Convention d'écriture d'une mesure 2.6 Détermination des incertitudes aléatoires avec l'incertitude absolue .............. 15 par la somme quadratique (outils statistiques) .. 69 1.7.2 Convention d'écriture d'une mesure 2.6.1 Propagation des écarts types a. ........ 70 avec ['incertitude relative .............. 18 2.6.2 Calcul de l'incertitude aléatoire ........ 70 1.8 Incertitude aléatoire 2.7 Incertitude absolue en fonction de l'incertitude et incertitude systématique .................. 19 aléatoire et de l'incertitude systématique ...... 73 1.8.1 Incertitude aléatoire .................. 20 2.8 Moyenne de plusieurs mesures normales ...... 76 1.8.2 Incertitude systématique .............. 23 2.8.1 Mesures compatibles ou non ........... 76 1.9 Évaluation et justification 2.8.2 Moyenne de mesures compatibles ...... 78 de l'incertitude sur une mesure .............. 24 2.8.3 Moyenne et incertitude systématique ... 79 1.9.1 Précision des instruments' gradués ...... 25 2.9 Résumé................................... 81 1.9.2 Précision des instruments à affichage numérique ................. 28 1.9.3 Contribution de divers facteurs à l'incertitude sur la mesure ........... 32 CHAPITRE 3 1.9.4 Mesures reproductibles Présentation des observations et mesures non reproductibles ......... 37 et des résultats. ........................... 85 1.10 Mesures effectuées à l'aide d'un microscope photonique ................ 40 3.1 Photographiesetschémas. ................ .. 86 1.10.1 Diamètre d'un champ d'observation ... 40 3.1.1 Observation d'un milieu. . . . . . . . . . . . .. 87 1.10.2 Dimensions d'un microorganisme ..... 41 3.1.2 Observation au microscope photonique. 89 3.2 Tableaux................................ .. 93 4.6 Ajustementd'unefonctionauxdonnées: outilsstatistiques........................ .. 174 3.2.1 Tableaux d'observations ou de résultats.. 94 4.6.1 Le coefficient de détermination, R2 • . . •• 175 3.2.2 Tableauxde fréquences............. .. 100 4.6.2 Erreur quadratique moyenne, Ôj, 176 3.3 Graphiques............................. .. 102 4.7 Incertitudes sur les paramètres 3.3.1 Graphiques circulaires, ou en secteurs.. 105 d'une courbe de tendance: outils statistiques .. 176 3.3.2 Diagrammes à barres, ou à bâtons. . . . .. 107 4.7.1 Notionsessentielles................. .. 177 3.3.3 Histogrammes....................... III 4.7.2 Incertitude aléatoire sur les paramètres 3.3.4 Graphiquescartésiens.............. .. 112 d'unecourbede tendance........... .. 178 3.3.5 Graphiques générés par des appareils, 4.7.3 Apport de l'incertitude systématiquedes instruments ou des logiciels. . . . . . .. 123 à l'incertitude absolue sur les paramètres 3.4 Résumé 125 d'une courbe de tendance 181 4.7.4 Formules pour calculer l'incertitude systématique. . . . . . . . . . . .. 185 4.8 Comparaison de la zone de prédiction CHAPITRE 4 d'une droite des moindres carrés avec celle prévue selon la méthode des extrêmes. . .. 188 Analyse graphique 4.9 Conditions d'utilisation des outils statistiques 4.1 Étude d'une droite pour calculer l'incertitude aléatoire par la méthode des extrêmes , 132 sur les paramètres d'une courbe de tendance .. 190 4.1.1 Méthode« papier-crayon» 134 4.10 Résumé 192 4.1.2 Méthode informatique , 138 4.10.1 Étude d'une droite: méthodedesextrêmes.............. .. 192 4.1.3 Caractéristiques de la zone de prédiction et mise en œuvre rapide de l'étude d'une 4.10.2 Vérification du choix d'une courbe droite par la méthode des extrêmes .... , 144 de tendance: méthode des extrêmes. . .. 195 4.2 Points singuliers et choix de la courbe 4.10.3 Zone de prédiction, interpolation de tendance 146 et extrapolation 195 4.3 Zone de prédiction, interpolation 4.10.4 Calcul des meilleures estimations des et extrapolation , 151 paramètres d'une courbe de tendance.. 195 4.3.1 Zone de prédiction, 4.10.5 Incertitudes sur les paramètres courbe de tendance non linéaire. . . . . . .. 152 des courbes de tendance: outils statistiques , 196 4.3.2 Zone de prédiction, courbe de tendance inconnue. . . . . . . . .. 153 4.3.3 Interpolation et extrapolation. . . . . . . . .. 153 CHAPITRE 5 4.4 Étude d'une fonction non linéaire Comparaisons: parlaméthodedesextrêmes.............. .. 157 différences significatives ou non? 4.4.1 Changementdevariable............. .. 157 5.1 Comparaisons qualitatives etsemi-quantitatives..................... .. 198 4.4.2 Fonction de type y = Aemx , format semi-log 160 5.2 Comparaisons quantitatives, méthode 4.4.3 Fonction de type y = Axe, format log. . .. 164 des extrêmes: comparaisons de domaines. . . .. 199 4.5 Calcul des meilleures estimations 5.2.1 Comparaison entre deux mesures égales 200 des paramètres d'une courbe de tendance: outilsstatistiques........................ .. 167 5.2.2 Comparaison entre deux 4.5.1 Notion d'erreur en statistique 168 mesures inégales 201 4.5.2 Droite des moindres carrés. . . . . . . . . . .. 169 5.2.3 Importance de ne pas arrondir 4.5.3 Droite pondérée 170 avant de comparer. 201 4.5.4 Paramètres d'une courbe de tendance: 5.2.4 Comparaison entre plus méthodeitérative................... .. 171 dedeuxmesures 202 5.3 Comparaisons quantitatives: CHAPITRE 7 tests statistiques de vérification d'hypothèses .. 203 Communications scientifiques 5.3.1 Notions communes aux différents tests de vérification d'hypothèses ....... 203 7.1 Rapport de laboratoire 260 5.3.2 Test d'hypothèses basé 7.1.1 Parties prélaboratoires 262 sur la distribution binomiale ........... 208 7.1.2 Observations, traitement 5.3.3 Test d'ajustement du khi-deux ......... 214 des observations et résultats 265 5.3.4 Tests d'homogénéité 7.1.3 Discussion et conclusion 268 et d'indépendance du khi-deux ........ 218 7.1.4 Médiagraphie 273 5.3.5 Tests d'hypothèses sur deux moyennes .. 221 7.2 Article scientifique 273 5.4 Comparaisons quantitatives: comparaisons 7.2.1 Partie liminaire 274de moyennes et intervalles de confiance ...... 226 7.2.2 Corpsdel'article................... .. 275 5.4.1 Intervalle de confiance sur une moyenne. 226 7.2.3 Remerciements, références et annexes 278 5.4.2 Comparaison entre des moyennes et le. 230 7.3 Affiche (Poster) 278 5.4.3 Procédure de mise en œuvre d'une comparaison d'intervalles de confiance .. 231 7.3.1 Contenu 279 5.5 Résumé................................... 232 7.3.2 Forme 279 7.4 Présentationorale........................ .. 281 7.4.1 Contenu............................ 282 CHAPITRE 6 7.4.2 Forme.............................. 283 7.5 Citations, références et médiagraphie 284 Stratégie expérimentale 7.5.1 Les différents modèles et styles 285 et analyse des résultats 7.5.2 Les citations textuelles 6.1 Élaboration d'une stratégie expérimentale 238 selon le style de ]'American 6.2 Analyse des résultats 244 Psychological Association (APA) 287 6.2.1 Comparaisons 244 7.5.3 Les références selon le style de l'American Psychological 6.2.2 Analyse des causes d'erreur. 246 Association (APA) 288 6.2.3 Suggestions pour éliminer 7.5.4 Formulations de notices bibliographiques les erreurs décelées 248 basées sur le style de l'American 6.2.4 Précision du résultat et analyse Psychological Association (APA) 290 des causes d'incertitude 249 6.2.5 Suggestions pour diminuer l'incertitude 252 Médiagraphie 297 6.2.6 Validité des résultats SourceS des photographies et des illustrations .. 301 versusleurprécision................ .. 252 6.3 Résumé 255 Indexdes questions. ......................... .. 303