Module 1

Question 1

C’est quoi la science?

Answer 1

l’étude systématique de la structure et du comportement du monde physique et naturel à travers l’observation et l’expérience
Qui procède selon une méthode

Question 2

C’est quoi la biologie?

Answer 2

La science du vivant

Question 3

C’est quoi la recherche scientifique?

Answer 3

Différentes méthodes qu’utilisent les scientifiques pour étudier le monde physique et naturel et pour proposer des explications basées sur les données tirées de leurs travaux
Outil

Question 4

Quelles sont les deux types de sciences?

Answer 4

Descriptive
Par hypothèse

Question 5

C’est quoi la science descriptive?

Answer 5

cherche à caractériser des patrons que l’on observe (ex. décrire le monde physique ou naturel)
Ex: décrire fonctionnement d’un organe

Question 6

C’est quoi la science par hypothèse?

Answer 6

Teste une ou plusieurs explications causales pour un patron observé (p. ex: expliquer le monde physique ou naturel)
Pourquoi est-ce que le patron est de la façon qu’il est
Trouve une cause
Qu’est-ce qui cause le patron

Question 7

Pourquoi est-ce que les 2 types de sciences sont également important dans la démarche scientifique?

Answer 7

Ils ne peuvent pas faire un sans l’autre
- La science descriptive alimente la science par hypothèse (c.-à-d qu’elle fournit les patrons desquels on tente d’expliquer les causes)
- La science par hypothèse interprète des patrons et, ce faisant, indique vers où il peut être utile de regarder pour détecter d’autres tendances
Il faut passer par descriptive avant d’aller à hypothèse
Ex: descriptive = plus d’animaux aux tropiques qu’aux pôles. Test d’hypothèse = plus d’aliments, plus d’habitat, etc

Question 8

Explique moi l’exemple d’une démarche scientifique de l’eutrophisation des lacs

Answer 8

1. Une étude descriptive révèle un patron (tendance qu’on observe)
2. Hypothèse: K est un nutriment limitant dans ce lac et une augmentation de sa disponibilité stimule la croissance des algues
3. Une expérience manipulant [K] ne trouve aucun effet sur la production primaire, rejetant l’hypothèse
4. Caractériser plus de patrons; la production primaire est-elle corrélée à un autre facteur? Est-ce que [K] est corrélé à ce facteur?

Question 9

C’est quoi les étapes de la démarche scientifique?

Answer 9

Science descriptive -> INDUCTION -> hypothèse -> DÉDUCTION -> prédictions -> ÉTUDE -> données (patron) -> INFÉRENCE -> conclusion (supporte ou rejette l’hypothèse

(Caps = outil pour aller d’une étape à l’autre)

Question 10

C’est quoi l’induction?

Answer 10

Raisonnement inductif :
– Généralisation basée sur un grand nombre d’observations spécifiques
– Particulier → Général
– Le raisonnement inductif est souvent la source d’hypothèses, mais il n’est, idéalement, pas utilisé pour les tester
– Même si toutes les prémisses de base sont vraies, la conclusion n’est pas nécessairement vraie

Question 11

C’est quoi un exemple d’induction?

Answer 11

J’examine 100 chiens pour les puces et tous les chiens examiné ont des puces -> tous les chiens ont des puces

Question 12

C’est quoi la déduction?

Answer 12

Raisonnement déductif:
– Une forme de raisonnement basé sur une ou plusieurs
prémisses et menant à une conclusion logique
– Général → Particulier
– Consiste à émettre une hypothèse et à tirer des conclusions (suite à l’expérimentation ou à l’observation) de cette hypothèse
– Ici il n’y a aucune incertitude: si nos prémisses de base sont vraies, alors la conclusion l’est aussi nécessairement

Question 13

C’est quoi un exemple de déduction?

Answer 13

Les araignées ont toutes 8 pattes, une tarentule est une araignée. -> la tarentule a 8 pattes.

Commence avec un fait

Question 14

Comment est-ce qu’on utilise la déduction dans la méthode scientifique?

Answer 14

Pour tester une hypothèse scientifique, les prédictions doivent être émises suivant les hypothèses par déduction

– Ces syllogismes peuvent être énoncés sous la forme SI-ALORS:
– SI l’hypothèse X est vraie,
– et qu’une étude de type Y est réalisée,
– ALORS le résultat Z sera observé.

Question 15

C’est quoi une hypothèse?

Answer 15

Explication causale d’un patron

Question 16

C’est quoi une prédiction?

Answer 16

l’énoncé de ce qui sera observé sous certaines conditions spécifiques (c.-à-d. les conditions notre étude) si l’hypothèse est vraie.

• Une prédiction n’existe que dans le contexte d’une hypothèse et d’une étude particulière
• La démarche scientifique utilise la déduction pour dériver des prédictions et donc pour tester des hypothèses

Question 17

Qu’est-ce que Sir Karl Popper dit à propos des hypothèses?

Answer 17

En plus d’être causales, toutes les hypothèses scientifiques devraient être réfutables, au moins en principe
– Une hypothèse réfutable est l’une pour laquelle il existe des énoncés d’observation la contredisant
– c.-à-d. qu’elle peut être contredite par un test empirique
– L’hypothèse que le register des fossiles de la vie sur Terre a été créée par un dieu n’est pas réfutable. Il n’existe aucune observation qui pourrait refuter l’existence d’un être surnaturel. Cette hypothèse n’est donc PAS scientifique

Question 18

Pourquoi est-ce qu’on élimine les hypothèses potentielles?

Answer 18

En science, on essaie d’éliminer des hypothèses potentielles pour le phénomène qu’on veut expliquer, parce qu’il est impossible de prouver une hypothèse

Question 19

Vrai ou faux: il est impossible de prouver une hypothèse?

Answer 19

Vrai

la conclusion peut être incorrecte même si Hypothèse (H) et Prédiction (P) sont toutes deux vraies.
Pourquoi? Parce que H n’est pas la seule cause potentielle de P. Donc le fait d’observer P supporte, mais ne prouve pas H.

Question 20

Vrai ou faux: on peut réfuter une hypothèse?

Answer 20

Vrai
La prédiction suit l’hypothèse de façon déductive.
Donc, si Prédiction n’est pas observée, Hypothèse est réfutée.

Question 21

C’est quoi une inférence?

Answer 21

La conclusion (H est supporter ou réfutée)

– Si la prédiction est observée, l’hypothèse est supportée (mais pas prouvée)
– Si la prédiction n’est pas observée, l’hypothèse est rejetée (réfutée)

Question 22

C’est quoi les 2 types d’étude?

Answer 22

Étude observationnelle
Expérience de manipulation

Question 23

C’est quoi l’étude observationnelle?

Answer 23

Le chercheur prend des mesures, mais ne manipule pas le système
Ex: regarde données sur sucre et taux d’obésité et regarde si il y a une corrélation

Question 24

C’est quoi l’expérience de manipulation?

Answer 24

Le chercheur change quelque chose et compare ce qui se passe à un témoin (“contrôle”) ou à d’autres traitements
Ex: manipule diet de sucre de 2 groupes différent pour regarder taux d’obésité

Question 25

Vrai ou faux: le type d’étude est dépendant du type de science?

Answer 25

Faux: il est indépendant

Question 26

C’est quoi la puissance inférentielle?

Answer 26

On se pose si les résultats supportent vraiment les conclusions
Grande puissance = fort résultats
Petite puissance = faible résultats

Question 27

Pourquoi est-ce que les expériences de manipulation ont une plus grande puissance inférentielle de les études observationnelles?

Answer 27

Parce que les expériences de manipulation peuvent éliminer les facteurs confondants et isoler l’influence de la variable qui nous intéresse.
Cela explique pourquoi on entend souvent: «la corrélation n’implique pas la causalité»

Question 28

C’est quoi un facteur confondant?

Answer 28

Un facteur séparé, souvent inconnu, qui pourrait être responsable du patron observé.
Statistiquement, une 3e variable qui est corrélée à la variable indépendante et qui pourrait être la cause de l’association entre les variables dépendante et indépendante.

Question 29

Comment peut-on diminuer les chances d’avoir un facteur confondant durant une expérience de manipulation?

Answer 29

– La variable indépendante (p. ex: la conc. de potassium) est modifiée par le chercheur, donc les différences confondantes sont beaucoup moins probables
– Lorsqu’un facteur confondant potentiel existe, le problème peut être résolu à l’aide de témoins appropriés
– Un témoin est une procédure expérimentale ou un niveau de traitement visant à minimiser les effets des facteurs confondants.

Question 30

C’est quoi l’extrapolation?

Answer 30

– Les études, et particulièrement les expériences de manipulation, sont presque toujours conduites sur des systèmes modèles de plus petite échelle
– Tirer des conclusions (inférences) à partir de résultats sur des systèmes modèles requière que l’on assume que le système modèle se comporte de façon similaire au système d’intérêt
– C’est ce qu’on appelle l’extrapolation, et plus petite est la quantité d’extrapolation nécessaire, plus grande est la puissance inférentielle
– Les études descriptives nécessitent souvent beaucoup moins d’extrapolation que les expériences de manipulation

Question 31

Quand utilise t-on l’extrapolation?

Answer 31

• Entre espèces (très commune dans les études biomédicales, p. ex: rats = système modèles pour les humains = système d’intérêt)
  – D’indicateurs expérimentaux (que l’on mesure ou estime) à propriétés d’un système d’intérêt (p. ex: de niveau d’expression à niveau de protéines, de richesse spécifique à biodiversité, etc.)
  – Entre échelles spatiales (espace : mesure) et échelles temporelles (temps: observe pendant une période de temps pour prédiction pour future)
  – D’In vitro (animal en cage) à in vivo (Vrai environnement)

Question 32

Comment calculons-nous l’extrapolation?

Answer 32

Petite différence entre modèle et intérêt = moins d’extrapolation (ex: rats et humains)
Grande différence entre modèle et intérêt = grande extrapolation (ex: chimpanzé et humains)

Question 33

Quels 2 facteurs ont le potentiel de diminuer la puissance inférentielle d’une étude?

Answer 33

La présence de facteurs confondants
Une grande quantité d’extrapolation

Question 34

C’est quoi le test d’hypothèse statistique?

Answer 34

– Dans presque toutes les études scientifiques, on veut savoir si un patron observé est vrai (est-il arrivé par chance – c.-à-d. est-il un résultat d’une variation aléatoire au niveau de l’échantillonnage – ou bien est-il un phénomène biologique répétable?)
– C’est le domaine du test d’hypothèse statistique
– À ne pas confondre avec le test d’hypothèse scientifique. La science descriptive inclue souvent le test d’hypothèse statistique (encore une fois pour déterminer si les patrons observés sont vrais)
– Cette pratique est très importante, mais son nom peut porter à confusion. Elle devrait être appelée autre chose que test d’hypothèse (comme p. ex: inférence statistique)

Question 35

Résume la démarche scientifique

Answer 35

– Des hypothèses scientifiques sont dérivées (souvent par induction) de patrons tirés d’observations ou d’expérimentation
– Des prédictions déductives sont testées à l’aide détudes observationelles ou d’expériences de manipulation avec des témoins appropriés
– L’inférence statistique est utilisée pour déterminer si les patrons prédits sont observés
– L’inférence supporte ou rejette l’hypothèse en se basant sur l’évidence

Question 36

L’acquisition de connaissance requière que les chercheurs et chercheuses soient quoi?

Answer 36

Rationnels
Sceptique
Objectifs
Méthodologiquement matérialiste

Question 37

Qu’est-ce qu’on veut dire par “les chercheurs doivent être rationnels”?

Answer 37

Qui emploient la démarche scientifique et être parcimonieux (précis)

Question 38

Qu’est-ce qu’on veut dire par “les chercheurs doivent être septique”?

Answer 38

Sur les hypothèses et l’évidence - ne peut jamais être sûr à 100%

– qui cherchent contamment à (ré-)examiner les patrons (sont-ils vrais?) et les hypothèses (sont-elles raisonnables? sont-elles cohérentes avec les données?)
– qui sont toujours prêts à rejeter ou modifier les hypothèses selon l’évidence disponible

Question 39

Qu’est-ce qu’on veut dire par “les chercheurs doivent être objectifs”?

Answer 39

Qui sont non-biaisés par des notions préconçues, des croyances, des idéologies, des expériences, etc
Ex: peut pas parler que Dieu est une raison

Question 40

Qu’est-ce qu’on veut dire par “les chercheurs doivent être méthodologiquement matérialiste”?

Answer 40

Qui restreignent leurs explications au monde matériel (donc qui ne considère pas le surnaturel)

Question 41

C’est quoi la pseudo-science?

Answer 41

Étude ne cherchant qu’à confirmer des croyances
Ex: personnes qui pensent que la terre est plate

Question 42

C’est quoi une théorie?

Answer 42

une hypothèse ayant survécu à de nombreuses tentatives de réfutation (p. ex: la théorie de l’évolution)

Question 43

C’est quoi une théorie scientifique?

Answer 43

– Une théorie scientifique est une explication d’un aspect du monde naturel ou physique qui a été testée à répétition avec la démarche scientifique.
– Elle a résisté à l’examen rigoureux de la démarche scientifique de sorte qu’elle est désormais considérée comme une connaissance scientifique acceptée.
– Ceci est très différent de l’usage courant du mot «théorie» qui signifie «spéculation»

Question 44

C’est quoi l’hypothèse biologique?

Answer 44

– Les humains et les chimpanzés partagent un ancêtre commun d’il y a 6-7 Ma
– Les chimpanzés ont la peau claire mais sont recouverts de poils foncés
– De l’évidence suggère que les premiers humains ont quitté le couvert des arbres pour la savanne découverte, où peu d’ombre est présente
– Les humains ont perdu la majorité de leurs poils corporels (possiblement par une sélection pour faciliter le refroidissement par évaporation pour dissiper la chaleur)
– Les rayons UV causent des mutations de l’ADN
– La mélanine, un pigment produit par les cellules de la peau, absorbe les rayons UV, protégeant les cellules contre les dommages induits par les UV

Hypothèse: la variation de la couleur de la peau chez les humains a évolué d’une sélection pour plus de mélanine dans les régions à grande exposition aux UV parce que ceci réduit les dommages à l’ADN (c.-à-d. le cancer de la peau)

Question 45

C’est quoi le problème avec l’hypothèse biologique?

Answer 45

– Le cancer de la peau apparaît généralement tard dans la vie, longtemps après la reproduction, et n’est généralement pas fatal
– Jablonski & Chaplin (2000) ont argumenté que la sélection pour davantage de mélanine resultant d’une diminution du risque de cancer sera donc très faible…
– …et qu’il est improbable que la fonction protectrice de la mélanine contre le cancer soit l’agent de sélection principal favorisant l’augmentation de la mélanine (c.-à- d. qu’elle aurait pu contribuer faiblement ou pas du tout)

Question 46

C’est quoi le folate?

Answer 46

– Le folate (l’acide folique) est un nutriment essentiel pour la synthèse de l’ADN et est spécialement important pendant la grossesse lorsque les taux de réplication de l’ADN sont très hauts chez le foetus
– Une déficience de folate cause l’anémie chez les mères, des anomalies neurologiques sérieuses chez le foetus et augmente le risque de fausse couche
– La mélanine protège contre la dégradation induite par les UV (c.-à-d. la photolyse) du folate dans la peau

Question 47

C’est quoi la nouvelle hypothèse biologique après avoir découvert le folate?

Answer 47

Les humains ont évolué plus de mélanine (et donc une peau plus foncée) dans les régions à grande exposition aux UV parce que la mélanine les protégeait contre une dégradation du folate induite par les UV

– Cette hypothèse peut expliquer l’évolution d’une peau plus foncée chez les humains suivant la perte des poils, mais elle ne peut pas, à elle seule, expliquer l’évolution de la peau claire (c.-à-d. qu’il n’y a aucun avantage à la peau claire, donc la peau foncée devrait éventuellement évoluer partout)

Question 48

Pourquoi la vitamine D3 est importante dans l’hypothèse biologique?

Answer 48

– Les rayons UVB sont critiques pour la synthèse de la vitamine D3, qui débute dans la peau
– D3 est requise pour l’absorption du calcium et donc pour la croissance des os; des déficiences peuvent mener à l’immobilisation, à des malformations, et à la mort
– Aux latitudes nordiques, la peau foncée peut causer des déficiences en D3

Hypothèse: la sélection aux latitudes extrêmes favorise la peau plus claire pour augmenter la production de la vitamine D

– Les besoins en D3 sont plus grands chez les femmes enceintes et allaitantes que chez les hommes. À travers la population humaine, les femmes ont toujours une couleur de peau légèrement plus claire que les hommes
– D3 peut aussi être obtenue par la consommation de certains aliments, incluant l’huile de foie de poisson. Les populations autochtones des latitudes extrêmes ont une peau plus foncée mais avaient, historiquement, une diète riche en poissons.

Question 49

Donc en résumé, la couleur de la peau….

Answer 49

– La couleur de la peau a évolué dans les populations humaines en réponse aux différences de leur environnement
– Un compromis existe entre la sélection pour une peau plus foncée réduisant la photolyse du folate, et la sélection pour une peau plus claire facilitant la synthèse de la vitamine D3
– Les effets de la mélanine dans la reduction des risques de cancer de la peau n’ont probablement contribué que très peu aux différences actuelles