Une expérience de germination qui ne permet pas de conclure
Dans une classe de CM1 d'une école de Moramanga, huit groupes de quatre élèves travaillent sur la germination du haricot. Chaque groupe dispose de deux pots identiques, de dix graines, de terreau prélevé dans le même sac et d'un arrosoir. La consigne affichée la semaine précédente était : « place un pot à la lumière, un pot à l'obscurité, arrose les deux pots avec la même quantité d'eau ». Le groupe 3 a ajouté, le jour 3, une cuillère d'engrais NPK dans le pot placé dans le placard, « pour l'aider à pousser », sans le noter sur la fiche. Au huitième jour, le pot à la lumière porte 9 graines germées, des feuilles vertes et des tiges de 7 cm ; le pot dans le placard porte 8 graines germées, des tiges jaunes de 11 cm. Le rapporteur du groupe écrit : « L'obscurité fait pousser plus vite et l'engrais rend les plantes jaunes ». L'enseignant doit corriger le rapport et faire reprendre l'expérience sans acheter de matériel.
1. Les deux conclusions du rapport sont-elles démontrées par cette expérience ? Analysez les variables mises en jeu.
Read the worked answer
Non, aucune des deux conclusions n'est démontrée.
Variables en présence : lumière (pot A : oui ; pot B : non) et engrais (pot A : non ; pot B : oui). Deux facteurs diffèrent entre les deux pots, et un troisième a peut-être bougé sans être mesuré : la température du placard, souvent plus fraîche et plus stable que celle d'une fenêtre.
Conséquence logique : quand deux facteurs varient en même temps, l'effet observé ne peut être attribué à l'un plutôt qu'à l'autre. On ne peut donc pas dire que l'engrais rend les plantes jaunes : la couleur jaune peut venir de l'absence de lumière. On ne peut pas dire non plus que l'obscurité fait pousser plus vite, puisque le pot B a reçu un apport supplémentaire.
Ce qui reste solide : l'observation brute est exacte et intéressante - dans le placard, les tiges sont plus longues, plus fines et jaunes, ce qui correspond à l'étiolement (croissance en longueur et absence de chlorophylle quand la lumière manque). Mais c'est une hypothèse cohérente, pas un résultat de cette expérience.
Faute méthodologique secondaire : l'ajout non noté sur la fiche rend le protocole irreproductible ; c'est aussi grave que l'erreur de variable.
2. Réécrivez la conclusion du rapport en deux phrases, en distinguant ce qui est observé, ce qui est supposé et ce qu'il faudrait faire pour savoir.
Read the worked answer
Formulation attendue, par exemple :
« Nous avons observé que les graines du pot placé dans le placard ont germé (8 sur 10) et donné des tiges plus longues (11 cm contre 7 cm) et jaunes, alors que celles du pot à la lumière ont donné des feuilles vertes. Comme le pot du placard a aussi reçu de l'engrais sans que ce soit prévu, nous ne pouvons pas savoir si c'est l'absence de lumière ou l'engrais qui explique la différence : il faut refaire l'expérience en changeant un seul élément à la fois. »
Pourquoi cette formulation est meilleure :
- elle sépare le constat (chiffres, couleurs) de l'interprétation ;
- elle nomme explicitement le facteur parasite, ce qui est la compétence évaluée ;
- elle débouche sur une action, au lieu de s'arrêter à une conclusion fausse ;
- elle ne rejette pas l'observation de l'élève, elle la valorise en la rendant utilisable.
Erreur à corriger aussi dans le rapport : écrire « l'engrais rend les plantes jaunes » inverse le sens de la remarque de l'élève et n'est pas non plus démontré ; le rapporteur a inventé une causalité en recopiant la remarque du camarade sans la comprendre.
3. Proposez un protocole de reprise réalisable avec les deux pots, dix graines et l'arrosoir déjà disponibles, en indiquant au moins trois précautions concrètes.
Read the worked answer
Choix de reprise : abandonner l'engrais et ne tester que la lumière - c'est la seule variable que le matériel permet d'isoler correctement avec deux pots.
Protocole :
- 5 graines par pot, même sac de terreau, même profondeur (mesurée avec le doigt ou une règle), même jour de semis ;
- les deux pots reçoivent 50 ml d'eau mesurés avec le même verre, au même moment, tous les deux jours ;
- le pot B est recouvert d'un carton retourné, placé dans la même salle que le pot A, pour que la température soit identique ; on soulève le carton 30 secondes lors de l'arrosage, sans déplacer le pot ;
- une fiche de suivi commune, remplie par le groupe tous les deux jours : date, hauteur mesurée à la règle, couleur, nombre de graines germées ;
- aucun ajout non déclaré : la règle est écrite en tête de fiche.
Précautions de sécurité : l'engrais NPK ne doit plus être manipulé à mains nues par les élèves ; s'il est utilisé plus tard, avec gants ou à la cuillère, lavage des mains obligatoire et rinçage du matériel - c'est l'occasion d'une leçon de sécurité.
Critère de réussite : au bout de 8 à 10 jours, le groupe peut dire si la lumière change la couleur et la longueur des tiges, et il sait expliquer pourquoi son ancienne expérience ne le permettait pas.