Tous les naturalistes (qui étudient la nature) ne peuvent pas réaliser des expériences tout le temps. Très souvent ils doivent utiliser les résultats d'autres expérimentateurs. C'est aussi l'étape nécessaire par laquelle doivent passer les élèves : ils doivent étudier les résultats des autres avant de pouvoir eux-mêmes expérimenter. La démarche expérimentale (voir fiche n°1) se transforme alors en analyse : le but de cet fiche est de présenter cette méthode.
On peut distinguer :
* l'analyse d'une expérience complète ou analyse expérimentale...
* l'analyse des données d'une expérience...

L'analyse expérimentale est une interprétation critique d'une expérience réalisée selon la méthode expérimentale.
Elle peut se faire à partir de la description complète d'une expérience (schémas, résultats...) ou d'un texte, ou d'un graphique.

Je vous conseille de la séparer en deux étapes :

• description de l'expérience et de ses résultats : normalement cette partie est immuable
  Remarque : la plupart du temps il manque de nombreuses données dans la description de l'expérience (notamment le témoin) et aucune critique complète n'est possible : on doit faire confiance à l'expérimentateur, ce qui n'est pas un comportement scientifique.... Ce qui est compréhensible dans des livres scolaires l'est par contre beaucoup moins pour des revues scientifiques. C'est pourtant le premier intérêt d'une publication : rendre accessible à la critique une expérience qui doit pouvoir être de nouveau réalisée par d'autres.
• interprétation ou recherche d'hypothèses compatibles avec les résultats de l'expérience et les connaissances de l'expérimentateur. Quand on reprend une expérience ancienne les connaissances ayant évolué, l'interprétation est souvent différente.

Il sera souvent fait appel à la notion de témoin : voici un essai de définition :
un témoin est une expérience complémentaire (réalisée ou non, mais en toute honnêteté elle devrait être réalisée à chaque fois) permettant d'infirmer une hypothèse que l'on pense fausse ou au moins la quantifier (c'est-à-dire évaluer son importance avec des chiffres).

Schémas à réaliser à partir des dessins du livre Bordas p 88 n°2, première expérience

Description:
On place sur l'un des plateaux d'une balance un montage constitué par une plante feuillée dont seules les racines plongent dans l'eau. Le récipient possède un bouchon percé par lequel passe la tige de la plante. Le bouchon ferme hermétiquement le récipient et on colmate par un joint de pâte à modeler l'espace entre les bords du trou du bouchon et la tige.
Au début de l'expérience l'équilibre est réalisé à l'aide de masses que l'on place sur le plateau opposé à celui du montage. On note le niveau de l'eau dans le récipient.
Au bout d'un temps déterminé (trois heures par exemple), on observe que la balance penche du côté des masses (donc que la masse du montage a diminué) et que le niveau de l'eau dans le récipient s'est abaissé (donc que de l'eau est partie du récipient).

Interprétation :

• La perte de masse du montage est due au départ de l'eau. (Pour tester cette hypothèse il suffit d'entourer le montage et le plateau d'un sachet plastique fermé hermétiquement et de recommencer l'expérience (cette expérience peut être considérée comme un témoin qui permet de de tester une hypothèse que l'on croit fausse : la perte d'eau par une voie inconnue). Si la masse du montage diminue encore c'est qu'il y a une fuite quelque part... probablement dans le témoin!
• L'eau qui est partie du récipient a été absorbée par l'ensemble racines-tige puis conduite par la tige (Pour tester cette hypothèse il faut aussi réaliser un témoin pour tester le passage de l'eau par le verre et le bouchon colmaté "hermétiquement" ajusté : le plus simple est de réaliser la même expérience sans plante en prenant bien soin de boucher le trou du bouchon par de la pâte à modeler ; le mieux serait de mettre par exemple un agitateur de verre à la place de la tige et de colmater le trou à la pâte à modeler comme dans le montage avec la tige). Si la masse du montage diminue, on peut donc proposer une explication simple : l'eau s'évapore par les joints : il faut donc mesurer (quantifier) cette évaporation et on peut donc soustraire sa valeur à la quantité d'eau totale perdue par le montage avec la plante. On a donc de nouveau accès à la quantité d'eau qui passe par la tige. Une autre idée des élèves consiste à faire le même montage sans bouchon. Il n'est pas très intéressant car il ne permet pas de quantifier cette évaporation.
• L'eau qui a disparu du montage s'est évaporée au niveau de l'ensemble tige-feuilles. Pour tester cette hypothèse on peut réaliser la seconde expérience du n°2 de la page 88, qui peut aussi être considérée comme un témoin mais, comme elle confirme l'hypothèse, il peut être préférable de la présenter comme une expérience complémentaire. On remarquera que cette expérience confirme l'hypothèse mais ne permet pas de la préciser. Elle n'apporte rien en plus. La seconde expérience ne permet pas de proposer une autre hypothèse.

S'il est souhaitable de ne pas donner de titre qui déflore le sujet à une expérience de ce type, on peut par contre essayer de résumer les conclusions de l'analyse en généralisant un peu : une plante feuillée vivante absorbe l'eau par ses racines, conduit l'eau par la tige et la rejette par évaporation au niveau de la tige feuillée.

L'analyse de données expérimentales est une interprétation des résultats (données) d'une expérience à l'aide de la méthode expérimentale. C'est une étape de la démarche expérimentale. Les données sont la plupart du temps des chiffres (données numériques) mais peuvent parfois être simplement des descriptions d'observation. Ces données sont souvent présentées sous forme de tableau, de graphe mais peuvent aussi être des images...

Tableau des valeurs de l'exercice n°4 du Bordas p 110

Sans insister on souligne cependant les conditions expérimentales mal définies : taille des plantes, âge des plantes, lieu de la mesure, durée de la mesure, saison (éclairement, humidité...)... bref tout un ensemble de facteurs qui ne sont pas précisés et qui sont essentiels à l'interprétation des résultats (un tilleul ne se cultive pas comme un dahlia...).
Plus grave encore, il manque les unités de volume ou de masse pour la quantité d'eau transpirée par unité de surface foliaire (et il manque aussi l'emplacement de la mesure....toutes les feuilles ne donnant pas forcément les mêmes résultats)
Enfin, il est dommage de ne pas faire d'analyse de l'expérience mais les données nous manquent : une question intéressante : à quoi servent les manomètres ?
On suppose donc que les chiffres sont réellement comparables et significatifs, l'analyse va donc nous permettre de proposer des hypothèses explicatives ; on suit la démarche des questions du livre.

1°/ Si l'on s'intéresse uniquement aux résultats obtenus pour la face inférieure des feuilles et contrairement à ce à quoi on pourrait s'attendre, pour les trois plantes étudiées, moins il y a de stomates par unité de surface, plus la plante transpire d'eau par unité de temps et de surface.
Trois hypothèses ont été trouvées :

1. la taille et le degré d'ouverture stomates varie d'une plante à l'autre dans les mêmes conditions expérimentales
2. l'eau sort par une autre voie que les stomates
3. toutes les plantes ne transpirent pas la même quantité d'eau par unité de temps : il y a des plantes de milieux secs et humides et d'autre part la taille de la plante et la quantité d'eau qu'elle draine n'est pas forcément la même.

2°/ c'est l'hypothèse n°2 proposée ci-dessus qui est confirmée par les résultats obtenus chez le tilleul : il n'y a pas de stomates sur la face supérieure et pourtant une transpiration est observée ; il y a donc bien une autre voie de transpiration.

3°/Voilà les hypothèses qui ont été proposées :

• le dahlia a besoin de beaucoup d'eau, il transpire beaucoup et par des stomates situés sur les deux faces de ses feuilles
• le tilleul n'a des stomates que sur la face inférieure de ses feuilles, il transpire assez peu d'eau et pas uniquement par ses stomates
• le lierre consomme et transpire très peu d'eau mais uniquement par voie stomatique

Document 2 Bordas p 72:
Une première approche de l'expérience relatée montre tout simplement la synthèse d'amidon à la lumière et dans les zones vertes de la feuille panachée de géranium.
Une analyse plus poussée nous fait rechercher l'origine de l'amidon mis en évidence : une absence d'amidon peut signifier soit un départ (consommation) soit une arrivée (synthèse ou transport et stockage), soit les deux mais avec un départ plus rapide que l'arrivée... Il est donc indispensable de présenter un témoin avant l'exposition à la lumière. Pour le cas C-D par exemple, s'il n'y a pas d'amidon dans aucune partie de la feuille (feuille présentant un résultat de test à l'eau iodée complètement négatif), c'est donc que il y a bien eu synthèse (ou apport et stockage...) dans les zones exposées à la lumière uniquement. Par contre, toujours pour le cas C-D, si le témoin avant l'expérience présente de l'amidon disposé uniformément, c'est donc qu'à l'obscurité l'amidon est consommé ou consommé plus vite qu'il n'est formé (?) et dans la partie exposée à la lumière, il est formé uniquement ou consommé moins vite qu'il n'est formé....

Expérience "de Rosène ?", p 90, donnée en interrogation comme exemple d'analyse :
L'analyse rapide de cette expérience permet simplement de supposer que dans le montage 2 soit l'huile est toxique, soit il manque quelque chose au jeune plant. Il faut donc absolument prouver que le plant absorbe de l'eau et non l'huile. L'idée est simple : il suffit de proposer l'association du montage de la page 88 avec cette expérience. En fermant les récipients et en les pesant en début et en fin d'expérience, on prouve facilement que l'huile n'est pas absorbée (cela ne veut pas forcément dire qu'elle n'est pas toxique car elle pourrait l'être par contact, mais c'est un début de preuve), mais que, par contre, la seule zone pilifère est susceptible d'absorber suffisamment d'eau (et non l'extrémité de la racine).