Méthode scientifique

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On appelle méthode scientifique l'ensemble des canons guidant ou devant guider le processus de production des connaissances scientifiques, que ce soit des observations, des expériences, des raisonnements, ou des calculs théoriques. Très souvent, elle engage l'idée implicite de son unicité, tant auprès du grand public que de certains chercheurs, qui de surcroît la confondent parfois avec la méthode hypothético-déductive. L'étude des pratiques des chercheurs révèl
Méthode scientifique

On appelle méthode scientifique l'ensemble des canons guidant ou devant guider le processus de production des connaissances scientifiques, que ce soit des observations, des expériences, des raisonnements, ou des calculs théoriques. Très souvent, elle engage l'idée implicite de son unicité, tant auprès du grand public que de certains chercheurs, qui de surcroît la confondent parfois avec la méthode hypothético-déductive. L'étude des pratiques des chercheurs révèle cependant une si grande diversité des démarches scientifiques que l'idée d'une unité de la méthode est rendue très problématique. Ce constat ne doit cependant pas être entendu comme une forme d'anarchisme épistémologique. Si la question de l'unité de la méthode est problématique (et ce problème sera abordé plus en détail ci-dessous), cela ne remet pas en question l'existence d'une pluralité de canons méthodologiques qui s'imposent aux chercheurs dans leurs pratiques scientifiques.

La notion de méthode scientifique

La méthode scientifique est l'objet de l'attention des philosophes. Il s'agit alors, le plus souvent, de décider de la bonne méthode scientifique, qui devient dès lors une notion normative. Il convient de distinguer ces réflexions philosophiques des pratiques effectives des scientifiques. Cependant, les unes ne sont pas toujours sans influence sur les autres. Les canons édictés par Aristote furent ainsi pendant des siècles au cœur de la démarche "scientifique" (si l'on accepte l'anachronisme que soulignent les guillemets).

Aristote

Aristote (384 av. J.-C., 322 av J.-C.) est le premier à se reflechir sur l'élaboration d'une méthode scientifique : "Nous estimons posséder la science d'une chose d'une manière absolue, écrit-il, quand nous croyons que nous connaissons la cause par laquelle la chose est, que nous savons que cette cause est celle de la chose, et qu'en outre il n'est pas possible que la chose soit autre qu'elle n'est" (Seconds Anal. I, 2, 71b, 9-11). Il en reste cependant à l'idée d'une science purement déductive.

Roger Bacon

Roger Bacon (1214 - 1294), considéré comme le père de la méthode scientifique, a créé la science expérimentale en faisant de l’expérience la seule source de connaissance scientifique.

René Descartes et Francis Bacon

Raisonnement bayesien

Conventionnalisme

Verificationnisme

Réfutationnisme

Le réfutationnisme (ou falsificationisme, ou faillibilisme) est présenté par Karl Popper dans son livre La logique de la découverte scientifique. Il y critique l'inductivisme et le vérificationnisme, qui selon lui ne sont valides ni d'un point de vue logique ni d'un point de vue épistémologique pour produire des connaissances scientifiques fiablesIl n'est pas dans ses attentions premières de critiquer l'idée reçue de la connaissance scientifique comme connaissance irréfutable, mais sa position revient à renverser ce lieu commun. Selon Popper, plutôt que de rechercher des propositions vérifiables, le scientifique doit produire des énoncés réfutables. C'est cette réfutabilité qui doit constituer le critère de démarcation entre une hypothèse scientifique et une pseudo-hypothèse. C'est en s'appuyant sur un tel critère que Popper critique le marxisme ou la psychanalyse, qui selon lui ne répondent pas à cette exigence de réfutabibilité, ces théories reposant sur des hypothèses ad hoc qui les immuniseraient contre toute critiqueIl remarque ainsi que dans la théorie freudienne, l’opposition entre le principe de plaisir-déplaisir, de réalité, et le principe de compulsion, de répétition, fait qu’aucun comportement humain ne peut être exclu de la théorie. C'est sur cette base que Popper développe sa méthode critique, qui consiste à éprouver de toutes les manières possibles les systèmes théoriques.

Pluralité de la méthode

Contexte de justification et contexte de découverte

Pour saisir la notion de méthode scientifique, il faut commencer par rappeler la distinction entre contexte de justification et contexte de découverte. Le contexte de découverte se rapporte à la façon dont un résultat scientifique est obtenu, découvert, tandis que le contexte de justification concerne la justification d'une théorie ou d'une hypothèse par ces résultats. Reichenbach écrit qu'il « n'existe pas de règles logiques en termes desquelles une "machine à découverte" pourrait être construite, qui se charge de la fonction créative du génie »''The Rise of Scientific Discovery, 1951, p. 231, signifiant ainsi que seul le contexte de justification peut être justiciable d'une analyse méthodologique, tandis que le contexte de découverte reste hors de portée d'une telle investigation. Le philosophe des sciences Dominique Lecourt ajoute ainsi « qu'il n'y a pas de méthode scientifique, du moins considérée abstraitement comme un ensemble de règles fixes et universelles régissant l'ensemble de l'activité scientifique » (Lecourt, 1999, article "méthode"). Cette question de l'unité profonde de la méthode, et donc de la science, est encore aujourd'hui l'objet de discussions. Mais chacun s'accorde à reconnaître, tant parmi les analystes que les acteurs de la science, qu'il n'existe aucune "recette" générale que suivraient ou devraient suivre les chercheurs pour produire de nouvelles connaissances. On peut cependant repérer dans l'activité scientifique différentes méthodes applicable selon les situations, tant dans le contexte de justification que dans le contexte de découverte. Il faut également souligner que la distinction même entre contexte de découverte et contexte de justification et l'objet de forte critique. Il offre cependant un cadre conceptuel permettant de penser la méthode scientifique.

Méthodes dans le contexte de justification

Il s'agit dans ce cas des méthodes permettant de distinguer le vrai du faux.

Déduction

Induction

Abduction

Liste des méthodes

Nous l'avons dit en introduction, il ne s'agit pas tant ici de décrire un ensemble cohérent et fixe de règles d'élaboration de la connaissance scientifique, une "recette", que de décrire les différents canons méthodologiques qui participent à cette élaboration.
-Méthode axiomatique
-Méthode critique
-Méthode déductive : méthode qui consiste à partir du général pour arriver au particulier.
-Méthodes inductives
-Méthodes de Mill
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-Méthode des différences
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-Méthode des variations concomitantes
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-Méthode des résidus
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-Méthode négative de concordance
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-Méthode positive de concordance
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-Méthode réunie de concordance et de différence
-Méthode inductive-déductive d'Aristote
-Méthodes de test
-Méthode expérimentale
-Méthodes par hypothèse
-Méthode hypothético-déductive
-Modèle D-N d'explication
-Modèle déductif d'explication
-Modèle I-S d'explication
-Reproductibilité : la reproductibilité est le meilleur test de la validité d'une expérimentation scientifique.
-Approche nomothétique : dans ce cas, le chercheur vise la détermination de lois naturelles.
-Création de modèles : le modèle est un objet dépouillé de tout ce qui ne concerne pas les propriétés étudiées. Toute la difficulté est justement de sélectionner les éléments importants, tous et rien qu'eux. L'abstraction est la base de la conception d'un modèle : un objet réel, un phénomène, est analysé afin de n'en garder que les caractéristiques essentielles, celles qui ont une influence sur ce que l'on veut étudier. Très souvent, on dispose de modèles généraux qu'on peut spécialiser.
-Méthode analytique : division d'un problème complexe en sous-problèmes plus simples. Cette méthode fut énoncée par René Descartes dans son Discours de la méthode : « ...diviser chacune des difficultés que j'examinerais, en autant de parcelles qu'il se pourrait, et qu'il serait requis pour les mieux résoudre. »
-Abstraction : L'abstraction consiste à isoler par la pensée une propriété particulière d'un objet, pour former sur cette base une représentation particulière de cet objet.
-Grandeurs et mesure

Méthode expérimentale

Méthodes dans le contexte de découverte

Les principales méthodes mobilisées dans le contexte de découverte sont l'expérimentation, l'observation, la modélisation et aujourd'hui la simulation numérique, qui se retrouvent à des degrés divers dans la plupart des disciplines scientifiques. A ces méthodes générales s'ajoutent des méthodes plus singulières, propres à une pratique scientifique particulière.

Observation

L'astronomie est l'une des disciplines scientifiques où l'observation est centrale.

Expérimentation

Shapin et Schaffer, en étudiant l'histoire de la pompe à air, analyse la naissance de la méthode expérimentale. L'expérimentation est également un instrument au service de la découverte. En publiant Introduction à l'étude de la médecine expérimentale en 1866, Claude Bernard tente d'adopter cette méthode dite expérimentale dans le domaine de la médecine. Le principal problème des sciences de la vie, notamment de la biologie et de la médecine, est la recherche de causes, à des maladies, des phénomènes naturelles. En effet, les organismes vivants sont sensibles à une multitude de paramètres qu'il est d'une part difficile d'isoler, et d'autre part, plus on isole les paramètres, plus on s'éloigne de la réalité. Avant l'expérience on doit trouver une hypothèse qui explique le phénomène. Ce n'est qu'après qu'on élabore et on met en œuvre l'expérience scientifique qui pourra valider cette cette hypothèse. L'explication sera alors vraie.

Modélisation

Beaucoup de sciences de la Terre et de l'Univers (notamment : astrophysique, sismologie, météorologie) reposent en grande partie sur l'élaboration de modèles et sur leur confrontation avec des observations de phénomènes.

Simulation numérique

Les scientifiques de ces disciplines ont également recours aux simulations numériques.

Un rôle pour l'analogie?

Imagination et intuition

Les Méthodes régionales

Médecine et méthode du double aveugle

Certaines personnes guérissent spontanément, d'autres réagissent plus ou moins bien aux médicaments, et par ailleurs, le fait même de prendre un traitement peut parfois avoir des effets bénéfiques ou négatif même si le traitement lui-même est sans effet (effet placebo). Il faut donc mener des études dites « randomisées en double aveugle ».

Histoire et approche idiographique

Par essence, le fait historique est singulier : il n'y qu'une seule Révolution russe, qu'une seule Égypte antique. L'analyse de ces événements singuliers repose donc sur une approche idiographique. Certains auteurs, donc Karl Marx et Carl Hempel, ont cependant tenté de développer une approche nomothétique de l'Histoire, en soutenant qu'il existe des "lois de l'Histoire". Cette conception de l'Histoire fut vivement critiquée par Popper, dans "Misère de l'historicisme".

Études quantitatives et qualitatives en Sciences humaines

Les études sur le comportement humain (psychologie, anthropologie) permettent parfois des observations et même des expérimentations.

Science sociales

Deux grands courants de méthodologie viennent rendre compte de la réalité en sciences sociales. Les méthodes qualitatives et les méthodes quantitatives. Ces méthode d'analyses peuvent être utilisés seules; elles peuvent être utilisées indépendamment l'une de l'autre, en complémentarité; elles peuvent apporter chacune des éléments de réponses différents ou encore elle peuvent être utilisées conjointement pour analyser deux fois un même aspect et ainsi le valider. Selon Gilles-Gaston Granger, dans "Modèles qualitatifs, modèles quantitatifs dans la connaissance scientifique"Dans Sociologie et Société, Vol. 14(1), pp. 7-13 les méthodes qualitatives, habituellement perçues comme excluant la scientificité, ont apportées significativement aux sciences contemporaines en permettant de rendre compte des structures qui peuvent être observées et que ces formes, bien que mesurables sont d'abord de l'ordre de l'évaluation qualitative: L'évolution de la prise de conscience de la nature profonde de la pensée scientifique pourrait être symbolisée très schématiquement, par trois devises, dont chacune réinterprète d'une certaine manière et rectifie la précédente. On a d'abord proclamé qu'il n'y avait de science que universel; puis qu'il n'y avait de science que du mesurable. Nous devrions dire aujourd'hui: il n'y a de sens que le structurable. Profession de foi qui ne récuse nullement les deux précédentes, mais les relativise, et donne un nouveau sens à l'universel et au mesurable." GRANGER, G.G. (1982) p.12, et dans le résumé Ainsi, il convient de reconnaître l'apport de ces méthodologies en sciences sociales. Il est d'ailleurs possible de faire des expériences en analyse des réseaux sociaux. L'étude du petit monde représente l'expérience la plus popularisée du genre. La majorité des économistes contemporains admet que les méthodes utilisées en économie doivent s'approcher autant que possible des méthodes des sciences physiques. Les économistes de l'École Autrichienne soutiennent au contraire que l'économie doit, comme les mathématiques et la logique, être construite par pure dérivation logique à partir d'axiomes irréfutables.

Question de l'unité de la méthode

Dans les « sciences » humaines (économie, ethnologie, psychologie, etc.), la démarche expérimentale est délicate, l'aspect prédictif de la méthode appliquée aux phénomènes humains étant souvent mis en défaut. Face à cette difficulté deux attitudes opposées ont vu le jour:
- L'émergence des sciences humaines et sociales à partir de la fin du et au a conduit à remettre en question le modèle vieillot de la méthode scientifique, qui définit de façon réductrice la notion de science.
- Pour d'autres auteurs, comme Michel Foucault dans Les mots et les choses, il faut au contraire se méfier de la tautologie qui consiste à définir une discipline comme scientifique parce que son nom contient le mot science. Il serait donc souhaitable, qu'à l'instar de la philosophie, ces disciplines s'assument en tant que démarche rationnelle d'étude du réel sans expérimentation possible.

Histoire de la méthode

Indépendamment des querelles philosophiques se développant autour de la notion de méthode scientifique, les pratiques des scientifiques ont grandement évolué au cours des siècles. Les chercheurs n'administrent plus la preuve aujourd'hui comme on le faisait il y a cinq siècles.

Universalité de la méthode

La méthode évolue dans le temps. Elle évolue également dans l'espace. Les activités exercées dans les différentes sciences expérimentales sont tellement diverses qu’il serait vain de chercher à les modéliser. En revanche les démarches scientifiques, censées créer des connaissances, ont des caractères communs et universels qu’il est possible d’exhiber. Le modèle de la démarche expérimentale comporte deux descriptions complémentaires et indissociables :
- La démarche expérimentale passe obligatoirement par trois étapes. Ce sont :
- une phase de questionnement ;
- une phase de recherche de réponse à la question posée ;
- une phase de validation de la réponse trouvée. Les champs de validités des réponses trouvées étant limités, la validation ne peut pas se faire par une confirmation directe, mais par une successions de non infirmations.
- La démarche expérimentale fait obligatoirement intervenir trois domaines :
- le domaine «réel» : pour la physique il s’identifie au monde matériel qui comporte des «objets» participant à des événements dont on veut décrire l’évolution ;
- le domaine théorique comporte les outils intellectuels forgés pour répondre aux questions : théories, concepts etc. ;
- le domaine technique comporte les dispositifs expérimentaux, appareils de mesures etc. Les mesures ou les déterminations d’indicateurs mesurables font partie intégrante de la démarche.

Notes et références

Voir aussi

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