COMMENT EFFECTUER UN GRAPHIQUE de QUALITE ? ...


Ces suggestions ne sont ni exhaustives, ni absolues, ni idéales ; d'autres modalités (éventuellement moins astreignantes) peuvent être mises en oeuvre (cf autres cours ?).

Quelques généralités

Un graphique de bonne qualité sera, généralement, réalisé sur papier millimétré de format A4 ; support qui facilite les problèmes de graduation et de traçage des coordonnées. L'image graphique sera toujours la plus grande possible et sa disposition sur le papier laissera un espace pour le titre et le tableau des coordonnées. L'image-graphique sera réalisée au crayon (type HB - pas trop "gras", pas trop "dur" - ) finement taillé ; le titre et le tableau des coordonnées pouvant être réalisé à l'encre (ou collé pour le tableau de coordonnées). L'orientation en "portrait" ou "paysage" sera laissée à l'appréciation de chacun.

1 Réfléchir à la STRUCTURE de la feuille ...

 

On réfléchira, en fonction du graphique attendu, au choix d'une disposition en "portrait" ou en "paysage" ainsi qu'au positionnement des 3 zones : image-graphique, titre et références, tableau des coordonnées. On délimitera ces zones par de fins repères qui pourront, par après, être effacés.


2

Réfléchir à la GRADUATION des axes ...

 

On prendra, comme référence de travail, les plus petite et grande coordonnées dans le tableau ; ce sont les intervalles de variation en "x" et en "y" qui figureront sur les axes de sorte que :

  1. l'intersection des axes de référence n'aura pas nécessairement comme coordonnée (0,0) mais bien une coordonnée dont les valeurs sont immédiatement inférieures à la plus petite coordonnée observée tout en étant "pratique" - p. ex. multiple de 5, de 10, ... - c'est-à-dire en cohérence avec les graduations du papier millimétré,

  2. les plus grandes abscisse et ordonnée repérées seront, elles, immédiatement supérieures aux plus grandes abscisse et ordonnée observées tout en étant également "pratique" (cf. 1.).


3

Tracer les AXES ..

 

Les axes "x" et "y" seront alors tracés, orientés et gradués ; on y indiquera impérativement les grandeurs (mesurées ou calculées) ainsi que les unités pour chacune d'elles. Afin de ne pas surcharger ces axes, on ne peut y repérer que quelques graduations de sorte à pouvoir y faire également figurer, éventuellement, les coordonnées des mesures ou calculs réels.


4

Tracer les COORDONNÉES ...

 

On repèrera alors les différentes coordonnées en traçant, avec précision et donc aux instruments, de petites croix. Pour chaque coordonnée, les valeurs d'abscisse et d'ordonnée seront notées soit :

  1. entre parenthèses à côté de la croix tracée,

  2. en notant ces valeurs et en les repérant sur leurs axes respectifs.


5

Préparons l'ALLURE de la courbe ... ou de la droite ...

 

On peut alors rejoindre les différentes coordonnées par de petits segments de droite, examiner l'allure générale que prend ce tracé et repérer les coordonnées qui seront considérées comme erratiques ; ce sont celles qui s'écarteront trop fortement de l'allure générale et qui pourront être "oubliées" lors de l'étape suivante. Cette considération étant assez subjective, les mathématiciens nous offrent des techniques de calculs plus objectives : les régressions linéaires, logarithmiques, ... dont la mise en oeuvre se trouve actuellement facilitée lors de l'utilisation de logiciels tels que Quattro Pro, Lotus, Exell, ... intégrant ces algorithmes (cf remarque en 7.).


6

Traçons la courbe DÉFINITIVE ...

 

La courbe (ou droite) "idéale", tracée à vue, passera par un maximum de coordonnées tout en laissant un nombre égal de coordonnées de part et d'autre du tracé "moyen" à l'exception des coordonnées considérées comme erratiques. Ici encore, l'utilisation de logiciels rend ce tracé plus rigoureux (cf remarque 7.) et peut parfois conduire à des résultats étonnants. 


7

Terminons par une REMARQUE ...

 

Soyons "BRANCHÉS" ... si le professeur le permet ! Actuellement, des logiciels comme Lotus, Exell, Quattro Pro, ... rendent toutes ces opérations - présentation, construction du graphique, tracé de la "meilleure" courbe, ... - aisées, à condition de maîtriser ces logiciels. Cette démarche se conçoit lorsque le but n'est plus d'apprendre à concevoir et à dessiner un graphique mais bien d'établir très facilement et rapidement plusieurs graphiques pouvant être comparés, ou encore de faire figurer sur le même graphique différentes courbes afin de visualiser les convergences, cohérences ou ... incohérences.

On trouvera également, sur le Web    (cliquez ici), une page vous permettant de tracer votre graphique "en ligne" et de l'imprimer ! ... si le professeur le permet (why not ?).

   

COMMENT EFFECTUER UN RAPPORT DE LABORATOIRE ? ...


 

Ces suggestions ne sont ni exhaustives, ni absolues, ni idéales ; d'autres modalités peuvent être mises en oeuvre en fonction de l'approche de la séance de laboratoire faite par le professeur.

Quelques généralités

Une séance de laboratoire peut être approchée de nombreuses manières qui peuvent être regroupées en deux catégories :

1.  la fiche de travail présente, de façon séquentielle, toutes les informations nécessaires à l'élève pour réaliser le laboratoire ; cette séquence s'apparente alors à une "recette de cuisine intelligente et raisonnée" (ne soyons pas péjoratif) qu'il convient de comprendre et d'appliquer. La démarche, les mesures et les calculs sont indiqués ou "suggérés" ; l'élève applique, de façon guidée, des règles et connaissances.

  • Exemple : Détermination de la concentration intracellulaire par osmose (cours de Sciences forte - 4ème année) : cliquez ici.(Utilisez les flèches du navigateur pour revenir à cette page)

2.  la fiche de travail présente le thème du laboratoire sans aucune précision quant aux modalités de travail ; quelques remarques spécifiques au thème peuvent être fournies. L'élève doit alors concevoir la démarche, les calculs et le rapport ; il doit réellement construire SON laboratoire.

  • Exemple : Détermination de la teneur en acide citrique dans un citron (cours de Chimie Option de Base - 6ème année) : cliquez ici.(Utilisez les flèches du navigateur pour revenir à cette page)

C'est ce deuxième cas qui nous intéresse et pour lequel je suggère, ci-après, quelques étapes-clés. L'exemple pris (un "classique") pour illustrer les différentes étapes : "Vérifier le degré d'acidité d'un vinaigre commercial"(1). (Le rapport de laboratoire sera constitué par "l'assemblage" du TITRE(1)  et des paragraphes(...)  repérés en vert).


1

Avant de pratiquer ... COMPRENDRE le thème et s'INFORMER ...

 

Il s'agit de comprendre la demande et de la situer dans les contextes théorique, pratique et opérationnel. C'est la phase de recherche de documentation et de révision de la théorie appropriée.


2

Quelle est l'OSSATURE d'une telle démarche ? ...

 

Normalement, ce type de démarche ne figure pas parmi les premières réalisées en laboratoire ; l'élève a dû être confronté à celle évoquée dans le point 1. des généralités. Une des séquences la plus souvent appliquée semble être :

  1. Présentation de la méthode générale de travail,

  2. Suit le protocole de travail en y incluant le matériel utilisé, le(s) réactif(s) engagé(s) et leur(s) caractéristique(s) utile(s) ainsi que les mesures réalisées,

  3. Vient alors, présenté avec les détails significatifs, le raisonnement et calculs effectués conduisant au(x) résultat(s) répondant à la(aux) demande(s),

  4. La(les) conclusion(s) accompagnée(s) d'éventuelle(s) remarque(s) critique(s).


3

Présentation et précision du THEME ... (2)

 

Il convient ici de rechercher la signification de "degré d'acidité" : "Le degré d'acidité est défini comme l'acidité totale exprimée en grammes, d'acide acétique CH3COOH, pour 100 g de solution (en admettant que la masse volumique du vinaigre soit égale à 1 g/cm3 - à vérifier !).". L'élève doit donc réaliser qu'il trouvera solution à ce problème dans le chapitre de l'acido-basicité : titrage volumétrique, conductimètrique ou pHmétrique ; matière qu'il ira revoir.


4

La METHODE GENERALE de travail ...  (3)

 

Admettant choisir le titrage volumétrique, l'élève devrait écrire : "A une prise déterminée de vinaigre additionnée de quelques gouttes d'indicateur coloré, ajouter goutte-à-goutte une solution de base forte de concentration connue jusqu'au virage de la couleur ; lire le volume de base ajouté.".


5

Préciser le PROTOCOLE et ...  (4)

 

En étant systèmatique, l'élève écrirait :

  1. Remplir une burette de 50 ml avec une solution aqueuse de NaOH 1 M (p. ex.) en ayant soin de "conditionner" le robinet et d'ajuster le niveau au zéro,

  2. Prélever 10 ml de vinaigre (p. ex.) et les placer dans un petit bécher de 100 ml ; y ajouter quelques gouttes de phénolphtaléine ; la solution est incolore,

  3. Laisser couler goutte-à-goutte le NaOH en agitant continuellement ; la solution devient rose foncé pour 12,2 ml (p. ex.) de NaOH,

  4. Rincer le bécher et recommencer les points 2. et 3. jusqu'à obtention de 3 titrages "concordants",

  5. Nettoyage et mise en ordre générale du matériel et des réactifs.


6

Développer les CALCULS ...  (5)

 

Il n'est pas inutile d'exprimer les calculs "intégrés" dans des phrases correctement construites ; preuve indéniable d'une bonne compréhension et d'un raisonnement correct.

  • Dans 12,2 ml de NaOH 1 M, il y a 12,2 x 10-3 mol de NaOH et donc d'OH-,

  • Comme la stoechiométrie réactionnelle OH-/CH3COOH et de 1/1, on peut donc affirmer qu'il y avait 12,2 x 10-3 mol d'acide acétique dans la prise de 10 ml,

  • Il y a donc, dans 1 litre de vinaigre, 12,2 x 10-3 x 102 mole de CH3COOH, soit 1,22 mol/l ; la [CH3COOH] = 1,22 M.

  • Puisque la MM de CH3COOH est de 60 g/mol et qu'on admet qu'1 litre de vinaigre a une masse de 1000 g ; dans 100 g de vinaigre il y a donc 60 x 1,22 x 0,1 soit 7,32 g de CH3COOH. Le degré d'acidité est donc de 7,32°.


7

Emettre une CONCLUSION ...  (6)

 

Tout résultat de laboratoire doit être l'objet d'une réflexion critique ; les résultats obtenus sont-ils acceptables ? ... ne sont-ils pas totalement irréalistes ? ... Dans ce cas, l'élève peut alors demander au professeur de comparer, p. ex., avec le degré d'acidité annoncé sur l'étiquette et ... émettre une conclusion.


   
  La séquence du rapport de laboratoire ...

Elle sera donc constituée de la suite : (1) - (2) - (3) - (4) - (5) - (6)

   

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