Psychologie cognitive
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1 Institut Supérieur du Sport et de l’Education Physique, Le KEF Formation continue Psychologie cognitive SOUHA KHADHER 2 Plan du cours Chapitre I- Aperçu sur la psychologie cognitive Chapitre II- la mémoire Chapitre III- la perception Chapitre IV- l’attention Chapitre V- L’apprentissage moteur Bibliographie -Atkinson, R. C., & Shiffrin, R. M. (1968). Human memory: A proposed system and its control processes. In K. W. Spence & J. T. Spence (Eds.), The psychology of learning and motivation: Vol. 2. -Advances in research and theory. New York: Academic Press. -Atkinson, R. C., & Shiffrin, R. M. (1971). The control of short-term memory. Scientific American, 225, 82-90. -Baddeley, A. D. (1992). Working memory. Science, 255, 556-559. -Baddeley, A. D. (1998). Human memory: Theory and practice (rev. ed). Needham Heights, MA: Allyn & Bacon -Baddeley, A. D. (1999). Memory. In R. A. Wilson & F. C. Keil (Eds.), The MIT encyclopedia of the cognitive sciences (pp. 514-517). 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Comment parvenons-nous à soutenir une conversation avec une personne pendant une réception et être en même temps à l’écoute d’une autre conversation plus 5 intéressante qui se déroule juste à coté de vous ? Pourquoi les gens sont si certains souvent de ce qu’ils ont avancé en réponse à une question alors qu’en réalité ils ne le sont pas. Ce ne sont là que 3 exemples qui sont abordés dans le domaine de la psychologie cognitive. Les psychologues cognitivistes étudient la manière dont les individus perçoivent, apprennent, se souviennent et pensent. 1- Les antécédents psychologiques de la psychologie cognitive Les principales perspectives psychologiques se sont construites et ont réagit vis-à-vis de celles qui ont émergé antérieurement ; le processus dialectique qui est apparu tout au long de l’histoire de la philosophie et de la psychologie naissante s’est aussi insinué à travers la psychologie moderne. Les premiers psychologues ont toutefois soulevé une autre question fondamentale qui continue d’embarrasser les psychologues cognitivistes : aurons-nous une meilleure compréhension de l’esprit humain en étudiant ses structures ou en étudiant ses fonctions ? bien que la psychologie cognitive n’ait pas été reconnue comme une branche distincte de la psychologie jusqu'à la dernière moitié du XXe siécle, les questions qu’elle soulève furent les questions principales que se sont posés les psychologues au cours de la première moitié du XXe siècle (Leahey, 1997 ; Morawski, 2000). 1-1 Les tous premiers courants dialectiques en psychologie de la cognition 1-1-1 Le structuralisme : L’objectif du structuralisme, considéré généralement comme la première école de pensée majeure en psychologie, fut de comprendre la structure (configuration d’élément) de la pensée et ses perceptions en les analysants à partir de leurs constituants. Par exemple la perception d’une fleur, peut être analysée en fonction de ses couleurs, de ses formes géométriques, de ces rapports de taille… 1-1-2 Le fonctionnalisme : une alternative au structuralisme Une alternative au structuralisme proposait aux psychologues de se centrer sur les mécanismes de la pensée plutôt que sur ses contenus. Les fonctionnalistes se sont demandés que soit ce que font les individus et pourquoi agissent ils ainsi ? Alors que les structuralistes se sont demandé « quels sont les contenus élémentaires [STRUCTURE] de la pensée humaine ? » les fonctionnalistes affirmaient la clé pour comprendre l’esprit et le comportement humain est l’étude du comment et du pourquoi des mécanismes par lesquels l’esprit fonctionne, plutôt que l’étude des contenus et des structures élémentaires de l’esprit. Puisque les fonctionnalistes pensaient que l’utilisation de toutes sortes de méthodes pourrait 6 répondre aux mieux aux questions du chercheurs, il semble naturel que ce courant de pensée ait aboutit au pragmatisme. Les partisans du pragmatisme pensent que la connaissance est validée par son utilité : que peut-on en faire ? Les pragmatistes s’intéressent non seulement à connaitre ce que font les individus, mais aussi à ce qu’on peut tirer de cette connaissance sur ce que font les individus. Par exemple les pragmatistes croient en l’importance de la psychologie de l’apprentissage et de la mémoire, parce qu’elle peut notamment nous aider à améliorer les performances des enfants à l’école. Le chef de file qui a guidé le fonctionnalisme vers le pragmatisme fut William James (18421910), dont la contribution fonctionnelle majeure dans le domaine de la psychologie se résume à un livre : son œuvre marquante des Principles of psychology (1890-1970). Aujourd’hui encore, les psychologues cognitivistes renvoient souvent aux écris de James lors de discussion à propos de thèmes centraux de la discipline comme l’attention, la conscience, et la perception. James a prouvé qu’un travail réellement influent, au même titre que la réputation de son auteur, peut aider à façonner un champ d’investigation. 1-1-3 L’associationnisme : une intégration synthétique. L’associationnisme, à l’instar du fonctionnalisme, était moins une école rigide de la psychologie qu’un courant de pensée influent. L’associationnisme examine comment les faits ou les idées peuvent être associés dans la pensée les uns aux autres, et aboutir à une forme d’apprentissage. Par exemple les associations peuvent résulter de la contigüité (associer des choses qui tendent à se manifester ensemble à peu prés au même moment), la similitude (associer des choses qui ont des traits ou des propriétés similaires), ou le contraste (associer des choses qui semblent présenter des polarités, par exemple chaud /froid, lumière/ obscurité, jour/nuit). 1-1 -4 De l’associationnisme au behaviorisme Le behaviorisme, qui peut être considéré comme une forme extrême d’associationnisme, se focalise entièrement sur l’association entre l’environnement et un comportement observé. Pour les behavioristes les plus stricts, les plus extrêmes (ou radicaux), toutes les hypothèses sur les pensées internes et les stratégies de la pensée ne sont rien d’autre que la spéculation. Et bien qu’elles puissent relever du domaine de la philosophie, elles n’ont certainement pas leur place dans la psychologie. 1-1 -5 Les partisans du behaviorisme L’auteur dont on reconnait volontiers qu’il est le père du behaviorisme radical est John Watson (1878-1958) Watson n’invoquait pas de contenus ou de mécanisme mentaux internes, 7 affirmant que les psychologues devaient seulement se concentrer sur l’étude du comportement observable (Doyle, 2000). Il réfutait l’idée selon laquelle la pensée équivaut à une parole intériorisée. Le behaviorisme se démarquait des autres mouvements en psychologie qui l’ont précédé par un changement qui élargissait la recherche expérimentale, depuis les sujets humains jusqu’aux animaux. A partir des années 1960, le behaviorisme radical a semblé être presque synonyme du nom d’un de ses grands partisans les plus fervents, B.F.SKINNER (1904-1990). Pour Skinner, à peu prés toute les formes du comportement humain, et pas seulement l’apprentissage, pourraient s’expliquer par le comportement manifesté en réaction à l’environnement. Skinner a rejeté l’existence de mécanismes mentaux et , au lieu de cela a soutenu que le conditionnement opérant – dans lequel le comportement peut être consolidé ou affaibli du fait de la présence ou de l’absence d’un renforcement (récompense ou punition) pourrait expliquer toute les formes du comportement humain. 1-1 -6 Des behavioristes osent jeter un regard furtif dans la boite noire Alors que la plus part des behavioristes évitaient de scruter la « boite noire » de l’esprit humain pour se concentrer uniquement sur les comportements observables ? Certains psychologues ont commencé à s’intéresser aux contenus de cette boite mystérieuse.par exemple, Edward Tolman (1886-1959), un behavioriste de la première heure, pensait que ni le comportement des animaux ni celui des humains ne pouvait se comprendre sans aussi tenir compte du but et de l’orientation du comportement. Toldman (1932) a soutenu que tous le comportement sont dirigés vers un certain but, que ce soit un rat pour trouver de la nourriture dans un labyrinthe ou une personne qui essaie d’échapper à une situation déplaisante. A cet égard, Toldman peut être considérer comme un aïeul de la psychologie cognitive moderne. 1-1-7 La psychologie de la forme De nombreuses critiques adressées au behaviorisme, se sont les psychologues de la forme qui semblent avoir été les plus avides. Au cours de la période 1930-1960, les théoriciens de la psychologie de la forme (ou gestaltistes) se sont radicalement opposés aux béhavioristes. Des expériences effectuées avec des singes mettent en évidence que la résolution d’un problème ne résulte pas de simples conditionnements, mais supposent également la compréhension de schèmes d’action complexes articulés entre eux. Par exemple, Wolfang Kohler a observé comment les chimpanzés apprenaient à attraper des bananes situées à l’extérieur de leur cage, grâce à un bâton. C'était le fruit d’une période de tâtonnements, d’une phase très courte de réflexion, puis d'une soudaine compréhension (insight) de la solution. Max Wertheimer a 8 affirmé que les apprentissages proposés aux élèves dans les écoles sont ennuyeux et ne font pas assez appel à la compréhension par insight et donc à une pensée véritablement créatrice. Les représentants de ce mouvement sont : Wertheimer, koffka et Köhler, la gestalt est un mot allemand signifiant «forme globale» ou «forme organisée» 2- L’émergence de la psychologie cognitive Nous avons mis jusqu'à présent l’accent sur le développement philosophique et psychologique qui ont aboutit à l’émergence de la psychologie cognitive. Des développements dans d’autres domaines ont aussi contribué au développement du cognitivisme (la conception d’après laquelle beaucoup de conduites humaines peuvent être saisies si on comprend d’abord comment les individus pensent). Et de la psychologie cognitive moderne. Les domaines qui ont les plus contribués à l’émergence de la psychologie cognitive sont les domaines scientifiques, la linguistique, et l’anthropologie, ainsi que des domaines technologiques comme les systèmes de communication, les sciences de l’ingénierie et l’informatique. Les méthodes de recherche en psychologie cognitive 9 10 Des méthodes de recherche distinctives 11 Les psychologues cognitivistes ont souvent la possibilité d’élargir et d’approfondir leur compréhension de la cognition par des recherches en sciences cognitives, un domaine interdisciplinaire qui utilise les notions et les méthodes issues de la psychologie cognitive, de la psychobiologie, de l’intelligence artificielle, de la philosophie, de la linguistique et de l’anthropologie. Les chercheurs en sciences cognitives emploient ces notions et ces méthodes pour étudier notamment les mécanismes d’acquisition et d’utilisation des connaissances chez l’homme. Les psychologues cognitivistes profitent aussi de collaboration avec d’autres psychologues comme les psychologues sociaux (par exemple, dans le domaine interdisciplinaire de la cognition sociale) les psychologues qui étudient la motivation et les émotions, et les psychologues du travail (qui étudient les interactions homme machine). Les collaborations avec les psychologues du travail illustrent l’interface entre la recherche fondamentale en psychologie cognitive et l’investigation psychologique appliquée. Les psychologues cognitivistes se proposent d’étudier une grande variété de processus psychologiques qui incluent non seulement la perception, l’apprentissage, la mémoire, et la pensée, mai aussi d’autres qui semblent être moins directement de nature cognitive comme les émotions et la motivation. En fait, à peu prés n’importe quel thème intéressant sur le plan psychologique peut être étudié dans une perspective cognitive. CHAPITRE II LA MEMOIRE 12 Comment faites vous pour connaitre les réponses aux questions posées juste avant, ou à toute autre question de cette nature ? Comment faites vous pour vous rappeler de n importe quelle sorte d’information utile à tel moment de la journée ? la mémoire est le moyen par le quel on retiens et on retire de nos expériences passées l’information dont on a besoin dans le moment présent (Tulving, 2000b ; Tulving & Craik, 2000). En tant que processus, la mémoire réfère aux mécanismes dynamique de stockage et de récupération de l’information ayant trait aux expériences, ces passées (Crowder, 1976). Plus précisément, les psychologues cognitivistes ont identifiés trois opérations inhérentes à la mémoire : l’encodage, le stockage, et la récupération (Baddeley, 1998, 1999, 2000b ; Brown & Craik, 2000). Chaque opération représente une étape dans l’activité de la mémoire. L’encodage consiste à transformer les données sensorielles en une sorte de représentation mentale ; le stockage consiste à conserver l’information encodée dans la mémoire ; la récupération consiste à extraire ou utiliser l’information stockée en mémoire. En effet, La mémoire est la faculté d'acquérir, de stocker et de reconstituer des informations dans le cerveau, qui a un rôle central dans l'apprentissage et la pensée. Il existe deux types de mémoires : mémoire à court terme et mémoire à long terme 1- Modèle Traditionnel de la mémoire Dès la fin des années 1960 Richard Atkinson & Richard Shiffrin (1968) propose une nouvelle métaphore qui conceptualise la mémoire sous la forme de trois registres mnésiques : (1) un registre sensoriel pouvant conservé des quantités d’informations relativement limités pendant un laps de temps très bref, (2) un registre à court terme capable de stoker l’information pendant des périodes assez longues mais avec une capacité assez limitée ; (3) un registre à long terme d’une très grande capacité capable de stoker l’information sur des très longues périodes .Atkinson & Shiffrin établissent une distinction entre les structures (ou les registres), et l’information stockée dans les structures ou (mémoire). Mais aujourd’hui, les psychologues cognitivistes décrivent plus volontiers les trois registres en termes de mémoire sensorielle, de mémoire à court terme et de mémoire à long terme. En outre, d’après Atkinson & Shiffrin, les trois registres ne semblent pas appartenir a des structures physiologiques distinctes ; se sont plus tôt des constructs hypothétique -- c'est-à-dire eux-mêmes non mesurables ou observables directement, mais qui servent de modèles mentaux pour comprendre comment fonctionne un phénomène physiologique comme la mémoire. La figure ci-dessous représente un modèle simple de traitement de l’information de ces registres (Atkinson & Shiffrin, 1971). Le modèle d’Atkinson –shiffrin insiste sur le caractère passif de réceptacle où sont stockés les souvenirs, Environnement 13 mais il mentionne aussi certains mécanismes de control qui gouvernent le transfert de l’information d’un registre à l’autre. Cependant le modèle à trois registres n’est pas l’unique façon de conceptualiser la mémoire. Recepteurs sensoriels Emetteurs Mémoire de travail Générateur de réponses Mémoire à long terme Figure Représentation schématique du modèle de la mémoire. D’après Atkinson et Shiffrin (1971). 1-1 Stockage sensoriel : 14 On pense que le stockage sensoriel est le dépositaire en première instance d’une grande part de l’information qui entre par la suite dans les registres à court terme et à long terme. De solides preuves (quoique encore discutées ; voir Haber, 1983) plaident en faveur de l’existence d’un stockage iconique, le stockage iconique est une mémoire sensorielle visuelle discrète, appelée ainsi parce que certains auteurs suggèrent que l’information est stockée sous forme d’icônes (images visuelles qui représentent quelque chose ; les icones ressemblent d’habitude à tout ce quoi peut être représenté). 1-2 Stockage à court terme : Alors que la plupart des individus ont peu sinon pas du tout accès aux registres de leur mémoire sensorielle, tout le monde a accès aux registres de la mémoire à court terme qui conserve les souvenirs pendant quelques secondes et, occasionnellement, jusqu’à deux minutes ? Par exemple, pouvez-vous rappeler le nom du chercheur qui a découvert la mémoire iconique ? Quels sont les noms de ceux qui ont perfectionné par la suite cette découverte ? Si vous êtes capable de rappeler ces noms, vous faites appel, en procédant ainsi, à certains processus de contrôle de la mémoire. D’après le modèle d’Atkinson-Shiffrin, le stockage à court terme conserve non seulement quelques items, mais aussi certains mécanismes de contrôle qui régulent le flot d’information jusqu’à et à partir du stockage à long terme, là ou l’information peut être gardée plus longtemps. Plus spécifiquement, la durée de conservation de l’information dans la mémoire à court terme est d’environ 30s, seuil audelà duquel la révision est nécessaire pour la retenir. L’information est stockée sous forme acoustique- c’est-à-dire par ce qu’on entend- plutôt sous forme visuelle- c’est –à-dire par ce qu’on voit. Quel est le nombre d’items d’information qu’on peut conserver à tout moment en mémoire à court terme ? Dans un article de référence, George Miller(1956) avait constaté que la capacité de notre mémoire immédiate (à court terme) pour une grande variété d’items se situe autour de 7 items, plus ou moins 2 items. Un item peut être quelque chose de simple comme un chiffre, ou quelque chose de plus compliqué comme un mot. Si on regroupe une suite de 20 lettres ou des chiffres en 7 items signifiants, on peut s’en rappeler alors qu’on ne pourrait pas le faire s’il fallait répéter immédiatement les 20 items. Par exemple, la plupart des individus ne peut pas conserver en mémoire à court terme cette suite de 21 chiffres : 101001000100001000100. Cependant, si on les rassemble en unités plus grande Comme 10, 100, 1000, 10000, 1000, et 100, on sera alors certainement capable de reproduire sans 15 difficulté les 21 chiffres en 6 items (cf. G. A. Miller, 1956, à propos de chiffres binaires vs. à base huit). 1-3 Stockage à long terme Quand bien même on ait constamment recours à notre mémoire à court terme dans nos activités quotidiennes, c’est pourtant de mémoire à long terme dont on parle le plus souvent, faisant référence aux souvenirs conservés pendant de longues périodes, et peut-être indéfiniment. Tous les individus comptent beaucoup sur leur mémoire à long terme. C’est là ou est conservée l’information qu’on désire faire passer dans notre vie quotidienne/ les noms des gens, les emplacements des objets, la programmation de nos activités jour après jour, et ainsi de suite. L’inquiétude survient dés qu’on constate avec effroi que notre mémoire à long terme nous fait défaut. Quelle quantité d’information peut-on garder dans la mémoire à long terme et pour combien de temps ? la question de la capacité de stockage peut être expédiée rapidement car la réponse est simple : on ne sait rien, pas plus qu’on ne sait comment on pourrait le découvrir. S’il était possible de concevoir des expériences qui mettent à l’épreuve les limites de la mémoire à court terme, on ne sait pas comment faire pour tester les limites de la mémoire à long terme et préciser par la même sa capacité ; Certains théoriciens ont suggéré que la capacité d la mémoire à long terme est infinie, de moins sur un plan pratique. (Bahrick, 1984a, 1984b, 2000 ; Bahrick & Hall, 1991 ; Hintzman, 1978). La réponse à la question de la durée de conservation de l’information dans la mémoire à long terme est difficile à fournir parce que nous ne disposons à l’heure actuelle d’aucune preuve de l’existence d’une minute supérieure absolue de la durée de stockage de l’information. 2- Le concept de mémoire de travail Si les théories concevaient la mémoire à court terme comme un registre de stockage relativement passif, la remise en cause de cette notion a conduit à se focaliser sur le rôle fonctionnel de la mémoire. La prise en compte de ce rôle fonctionnel est d’autant plus importante que dans les années 70 commencent à émerger des recherches abordant des activités cognitives complexes comme la compréhension de textes ou la résolution de problèmes. Sans pour autant abandonner l’approche dualiste, il devenait urgent de se demander à quoi pouvait bien servir cette mémoire transitoire. L’hypothèse la plus naturelle, dont on avait déjà les prémisses dans le modèle d’Atkinson et Shiffrin (1968), est que cette mémoire servait, outre la conservation de l’information durant l’activité cognitive, à traiter 16 cette information. On est ainsi passé d’une conception passive avec la mémoire à court terme à une conception active avec la mémoire de travail. 17 CHAPITRE III La perception 1- La conception théorique de la perception : En 1890, Ehrenfels avait remarqué qu’une mélodie particulière est plus qu’une succession de notes puisque cette forme musicale demeure lors d’une transposition des notes la constituant. L’émergence d’une forme dépend à la fois des facteurs structuraux, liés aux propriétés du stimulus et des systèmes neurosensoriels, et des facteurs comportementaux, liés à l’état mental du sujet. Actuellement, cette distinction se retrouve dans les notions respectives de traitement ascendant (dirigé par le stimulus, bottom-up) et de traitement descendant (dirigé par les concepts, top-down). Les psychologues gestaltistes ont tenté de déterminer quels sont les principes de structuration d’une scène, essentielle pour lui donner un sens. Ils ont ainsi proposé des lois de structuration perceptive, dont nous décrivons les plus remarquables : 1.1 La loi de la bonne forme (ou de la « prégnance » ou de la simplicité) prédit que, parmi plusieurs interprétations possibles, on privilégie toujours la plus simple, celle qui correspond aux formes les plus naturelles, les « bonnes » formes (figure1) 18 Figure 1 : en (a) seront perçus un carré et une ellipse superposés, comme en (b), et non les autres interprétations pourtant possibles mais plus complexes comme en (c) ou en (d). (Source: d’aprés sensation and perception, E. B. Goldstein, Wadsworth Publishing Compagny, «3 éd, 1989). 1-2 La loi de la familiarité (ou de la signification) implique plus personnellement le sujet, en particulier ses attentes, sa mémoire et ses connaissances antérieures. Ainsi, dans le tableau de Bev Doolittle, on peut percevoir treize visages si l’on est informé de leur présence La figure de Leeper (figure 3b) est interprétée comme une jeune fille (3a) ou une vielle femme (3c) selon les dessins présents préalablement. Le contexte joue aussi un rôle important (figure 4), le même stimulus « I3 » sera perçu comme le lettre B dans le suite A, I3, C et comme le nombre 13 dans la suite I2, I3, I4. Le rôle des connaissances antérieures est donc essentiel pour la représentation conceptuelle (comme dans le cas de l’interprétation de radiographies). 19 Figure 3. La figure de Leeper (b). Elle peut être interprétée comme le portait d’une jeune fille ou d’une vielle femme. Le retrait de certains détails (a) et (c) lève l’ambigüité de la figure originale. (Source : d’après psychologie de la perception, A. Delorme, Edition Vivantes, 1982) Figure 4 : Rôle du contexte. I3 ABC I2 I3 I4 Ces deux lois, bonne forme et similarité, furent un apport fondamental de l’école gestaltiste, car elles démontraient le rôle du sujet dans ses constructions perceptives (facteurs comportementaux, processus top-down). Mais les gestaltistes ont aussi décrit des lois générales liées au stimulus : les lois de groupement et de ségrégation. 1-3 Les lois de groupement s’appliquent lorsque plusieurs éléments distincts sont organisés en une unité plus grande. Selon la loi de proximité, les éléments les plus proches sont regroupés. Selon la loi de similitude (ou de similarité), les éléments semblables sont regroupés. Selon la loi du destin commun, sont considérés comme appartement à la même forme des éléments se déplaçant selon la même trajectoire, comme dans les textes défilants des bandeaux lumineux, ou selon des trajectoires compatibles (vagues et ondes sur l’eau, fontaines à jets d’eau, feux d’artifices…..). Selon la loi de continuité, on privilégie les formes présentant le meilleur alignement plutôt que celles à contours anguleux avec des points de Rebroussement La loi de la continuité implique qu’une forme simple peut facilement être dissimulée dans une figure complexe qui en prolonge les contours. 1-4 Les lois de ségrégation figure-fond Ils partent du principe qu’un objet est perçu lorsqu’il constitue une figure qui se distingue du fond. Rubin (1921) a énoncé les propriétés respectives de la figure et du fond (comme le fait que le contour appartienne à la figure, au premier plan, le fond se prolongeant derrière celleci …) et les indices favorisant l’émergence d’une figure. En l’absence de tels indices, certaines scènes ambigües illustrent le fait que plusieurs représentations sont possibles à partir 20 des mêmes informations sensorielles (figure 8). La présence de plusieurs interprétations est un argument en faveur de l’existence de facteurs autres que structuraux dans la perception. Figure 8. Le vase-visage de Rubin. Un vase blanc sur un fond noir ou deux profils noirs sur un fond blanc peuvent être vus alternativement mais non simultanément. L’observation bascule spontanément d’une interprétation à l’autre. (Source : d’après information, sensation et perception, J. D. Bagot, Armand Colin, Coll. « Cursus »,1999). La principale critique à l’encontre des lois d’organisation perceptive porte sur leur caractère essentiellement descriptif et peu prédictif, notamment lorsque plusieurs lois sont en compétition. De plus, la tentative malheureuse d’interprétation physiologique de l’époque (isomorphisme entre les champs électriques cérébraux et la forme perçue) a contribué au déclin de cette théorie. Vers la fin des années 1960, la découverte des détecteurs de caractéristiques (en particulier les détecteurs d’orientation dans le système visuel, mis en évidence par les travaux électro physiologiques de Hubel et Wiesel, prix Nobel en 1981), conduit à de nouvelles explications de certaines lois d’organisation. La similarité, notion assez vague d’une des lois de groupement, se trouve précisée. On ne regroupe pas des éléments de même forme mais ceux partageant un des attributs de cette forme comme, par exemple, l’orientation. Par conconséquent, un ensemble de T droits sera plus difficilement distingué d’un ensemble de L droits (forme différente mais orientation similaire) que d’un ensemble de T inclinés (forme similaire mais l’orientation différente, expérience de Beck en 1966). Une telle détermination de frontière entre les éléments d’une texture s’opère aussi sur d’autres dimensions comme la couleur, le contraste de luminance, la direction de mouvement, 21 fermeture d’un contour, la taille…..comme l’ont montré les nombreuses expériences de Treisman. CHAPITRE IV L’ATTENTION 1- La détection de signal L’habituation soutient notre système attentionnel, mais ce système remplit bien d’autres fonctions que le simple fait de traiter les stimuli familiers et ceux qui sont nouveaux. Les trois fonctions principales de l’attention sont : (1) la détection de signal, qui inclut la vigilance et l’exploration en vue de repérer l’apparition d’un stimulus particulier ; (2) l’attention sélective, qui consiste à prendre en compte certains stimuli et à ignorer les autres (Duncan, 1999) ; et (3) l’attention partagée, qui consiste à répartir à bon escient les ressources attentionnelles disponibles pour coordonner la réalisation simultanée de deux ou plusieurs taches. Ces trois fonctions sont résumées dans le tableau 3.4. Les psychologues cognitivistes ont étudié chacune d’elles afin d’élargir la compréhension de l’attention à partir de nombreuses perspectives. Dans cette section, nous allons discuter de la détection de signal. Tableau Les quatre fonctions principales de l’attention. Les psychologues cognitivistes se sont particulièrement intéressés à étudier l’attention partagée, la vigilance et la détection de signal, l’exploration et l’attention sélective. 22 Fonction Attention partagée Description il nous arrive fréquemment de faire en sorte d’exécuter plus d’une tache à la fois et au besoin, nous modifions nos ressources attentionnelles pour les répartir à bon escient Vigilance et détection de Très souvent, nous nous signal efforçons de détecter un signal qu’on perçoit ou non, c’est-à-dire un stimulus cible prosexigène particulier. Grace à notre grande vigilance pour détecter les signaux, nous sommes prêts à agir très vite dés la détection de signaux stimuli. Attention sélective Nous opérons constamment des choix en fonction des stimuli qui attirent notre attention et ceux que nous ignorons. Le fait de se désintéresser ou du moins porter une moindre attention sur certains stimuli nous permet de rendre plus saillants d’autres stimuli. Notre attention focalisée sur des stimuli informatifs particuliers renforce notre aptitude à les manipuler en vue d’autres processus cognitifs comme la compréhension verbale ou la résolution de problèmes. Exemple Les conducteurs chevronnés peuvent facilement parler tout en conduisant dans presque toutes les circonstances, mais si un autre véhicule semble dévier de sa trajectoire, ils sont prompts à concentrer toute leur attention sur leur conduite et interrompre la conversation. Pour repérer un sous-marin, on peut guetter des ondes sonar inhabituelles ; dans une rue sombre, on peut essayer de détecter des silhouettes ou des bruits inquiétants ; ou après un tremblement de terre, on reste sur ses gardes à la moindre odeur de fuite de gaz ou de fumée. On peut être attentif en lisant un manuel ou en écoutant le cours d’un professeur, tout en ignorant d’autres stimuli comme la radio ou la télévision voisine, ou des retardataires qui entrent dans la salle de cours. Dans certaines professions, la vigilance est une question de vie ou de mort. Quels sont les facteurs qui contribuent à notre aptitude à détecter les événements importants de notre environnement ? Les psychologues cognitivistes veulent comprendre comment les individus explorent l’environnement pour détecter les stimuli importants. La compréhension 23 de cette fonction de l’attention a une importance pratique immédiate. Un surveillant sur une plage surpeuplée doit être en permanence vigilant. De même, si vous avez et l’occasion de prendre l’avion, vous savez l’importance d’un niveau de vigilance élevé chez les contrôleurs aériens. Bon nombre d’autres professions exigent de la vigilance, comme celles qui impliquent certains systèmes de communications et d’alarmes et un contrôle de qualité dans presque toute circonstance. Il en va de même pour les détectives, les médecins et les chercheurs qui se doivent d’être vigilants dans leurs activités respectives. Outre le fait de rester vigilant lorsque des stimuli importants surviennent, on doit aussi rechercher parmi un ensemble varie d’items ceux qui sont plus importants. Dans chacune de ces circonstances, les individus doivent rester éveilles, être sur le qui-vive pour détecter l’apparition d’un stimulus, et ce en dépit de la présence de distracteurs et de longues périodes durant lesquelles le stimulus est absent. 2- La vigilance : La vigilance désigne la capacité d’une personne à se focaliser sur un ensemble de stimulations pendant une longue période durant la quelle elle s’efforce de détecter l’apparition d’un stimulus cible particulier intéressant. Lorsqu’un individu est vigilent, il attend attentivement pour détecter un stimulus signal qui peut apparaitre à tout moment. La vigilance est surtout requise dans des situations ou un stimulus donné n’apparait qu’à de rares occasions mais exige une attention et une réactivité immédiate dès sa manifestation. Une possible attaque nucléaire exige une vigilance extrême de la part des autorités militaires. C’est à Norman MackWorth (1948) qu’on doit la première recherche importante sur la vigilance. Dans cette étude, les sujets doivent regarder un écran ou est représenté un cadran d’horloge. Une aiguille progresse par saccades régulières d’une seconde, et de temps à autre, l’aiguille fait un saut de deux secondes. La tache du sujet consiste à appuyer le plus vite possible sur un bouton après un saut de deux secondes. Les performances des sujets commencent à se détériorer de façon significative après seulement une demi-heure d’observation. De fait, après de délai, les sujets ont omis prés d’un quart des doubles sauts de l’aiguille. Il est apparu que les baisses de vigilance ne sont pas pour la plupart dues à une diminution de la sensibilité de »s sujets, mais plutôt à leur plus grande incertitude à l’égard de ce qu’ils perçoivent (Broadbent & Gregory, M.1965). En lien avec ces résultats de la théorie de la détection de signal (TDS), on a pu observer que les sujets deviennent par la suite moins enclins à prendre le risque d’indiquer des fausses alarmes. Au lieu de cela, ils commettent 24 l’erreur de ne pas Indiquer la présence du stimulus signal lorsqu’ils ne sont pas surs de l’avoir détecté, montrant ainsi des taux d’omissions plus élevés. L’entrainement peut aider à renforcer la vigilance (Fisk & Schneider, 1981), mais pour les taches qui exigent une vigilance soutenue, la fatigue entrave les performances, et rien ne saurait à cet égard remplacer des périodes de repos pour accroitre la détection de signal. 3- L’exploration (ou inspection visuelle) Alors que la vigilance implique l’attente passive de l’apparition d’un stimulus signal, l’exploration ou inspection visuelle consiste en la recherche active et habile d’une cible (Pashler, 1998 ; Posner & DiGirolamo, 1998 ; Posner, DiGirolamo, & Fernandez-Duque, 1997 ; Wolfe, 1994). Plus précisément, l’inspection référée à un repérage par balayage dans l’environnement de traits (ou attributs, ou caractéristiques) particuliers en vue de rechercher activement quelque chose dont on ne sait pas précisément où il se situe. Vouloir localiser une marque particulière de céréales dans une allée bondée d’un magasin – ou repérer un mot clé précis dans un manuel volumineux – est un exemple d’inspection visuelle. A l’instar de la vigilance, lorsqu’on recherche quelque chose, il nous arrive de répondre en commettent des fausses alarmes. Dans le cas de l’inspection visuelle, les fausses alarmes surviennent habituellement dés qu’on rencontre des distracteurs (stimuli apotropaïques qui détournent notre attention du stimulus cible). 25 Fig Inspection visuelle Comparez la difficulté relative pour trouver la lettre T en (a) et en (b). la taille de la configuration affecte l’aisance avec laquelle vous effectuez la tâche. 3-1 La théorie de l’intégration des attributs D’après Anne Treisman, une théorie de l’intégration des attributs explique l’aisance relative relative pour mener une inspection de caractéristiques, et la difficulté relative pour mener une inspection de conjonction. Fig Inspection visuelle. En ( c ). Cherchez la lettre O et en (d). cherchez la lettre T. 3-2 La théorie de la similitude 26 Mais le modèle de Treisman ne fait pas l’unanimité. Par exemple, John Duncan et Glyn Humphreys (1989, 1992) ont proposé une explication alternative aux nombreux résultats obtenus par Treisman. D’après leur théorie de la similitude, les données de Treisman peuvent être réinterprétées comme étant simplement dues au fait que plus la similitude entre les stimuli cibles et les distracteurs augmente, plus il est difficile de détecter les premières. 3-3 La théorie de l’inspection guidée En réponse à ces résultats et à d’autres, Kyle Cave et Jeremy Wolfe (1990) ont proposé une alternative au modèle de Treisman qu’ils ont nommé inspection guidée. Selon eux, le modèle d’inspection guidée suggère que toutes les inspections visuelles, qu’elles soient de caractéristiques ou de conjonction, impliquent deux étapes consécutives : (1) lors d’une étape en parallèle, l’individu active simultanément une représentation mentale de toutes les cibles potentielles, à partir de chacun des attributs de la cible qu’elles possèdent ; et (2) lors d’une étape sérielle, l’individu évalue de façon séquentielle chacun des éléments activés, en fonction du degré d’activation, et choisit alors les véritables cibles à partir des éléments activés. Fig inspection visuelle en (h), cherchez les cercles blancs et en (i) le cercle noir. 3-4 La théorie du filtre du mouvement Peter McLeod, Jon Driver et leurs collaborations (McLeod, D.river, Dienes, & Crisp, 1991) ont découvert un trait qui présente des effets paradoxaux lorsqu’il est combiné à d’autres 27 traits : c’est le mouvement. En d’autres termes, parfois le mouvement de renforce la facilité et la vitesse d’une inspection visuelle, et d’autres fois le mouvement inhibe une inspection visuelle. Lorsque le mouvement est conjoint avec un attribut distinctif (par exemple, la forme) d’une cible, l’exploration se déroule plus facilement et plus rapidement que lorsqu’il s’agit de rechercher le seul trait distinctif. 4- L’attention sélective et l’attention partagée 4-1 Les paradigmes de base pour l’étude de l’attention sélective Il existe de nombreuses manières pour étudier l’attention sélective (Egeth, 2000 ; Luck, Hillyard, Mouloua, & Hawkins, 1996 ; Moore & Egeth, 1997 ; Pashler, 1998 ; Pashler & Johnston, 1998 ; Van der Heijden, 1992). Une des plus simples part de nos propres expériences de la vie courante. Supposez que-vous êtes invité à un diner. C’est bien votre chance, vous voila placé à coté de quelqu’un qui vend 110 marques d’aspirateurs et vous détaille en long, en large et en travers les mérites respectifs de chaque marque. Tout en conversant avec ce moulin à parole assis à votre droite, Vous commencez à saisir des bribes de conversation de deux convives situés à votre gauche. Leurs propos sont bien plus intéressants, notamment parce qu’ils donnent des informations croustillantes que vous apprenez au sujet d’une de vos connaissances. Vous vous efforcez de maintenir un semblant de conversation avec le bavard à votre droite tout en captant le dialogue à votre gauche. Cette petite saynète décrit une expérience de terrain sur l’attention sélective, qui a fait l’objet d’une recherche menée par Colin Cherry (1953). Cherry a appelé ce mécanisme l’effet de « cocktail party » qui est le processus de repérage d’une conversation mêlée à d’autres conversations provoquant une distraction, et qu’on observe dans les réunions entre plusieurs personnes qui rendent saillante l’attention sélective. 4-2 Les théories du filtre et de l’entonnoir dans l’attention sélective Dans une des premières théories de l’attention, Donald Broadbent (1958) a proposé l’existence d’un filtrage de l’information qui nous est utile après avoir été enregistrée au niveau sensoriel (figure 3.5). Dans la perspective de Broadbent, de multiples canaux d’input sensoriel atteignent un filtre attentionnel, ce qui n’autorise qu’un seul canal d’information sensorielle de continuer à travers le filtre et atteindre les processus de perception qui nous permettent d’assigner une signification à nos sensations. En plus des stimuli cibles, les stimuli 28 dotés de caractéristiques sensorielles distinctives (par exemple, des différences dans la hauteur ou dans l’intensité d’un son) peuvent passer par le système attentionnel, atteignant par ce moyen des niveaux de traitement plus élevés, comme la perception. Cependant, d’autres stimuli seront filtrés au niveau sensoriel, sans pouvoir traverser le filtre attentionnel pour parvenir au niveau de la perception. La théorie de Broadbent a été corroborée par les observations de Colin Cherry qui a constaté que l’information sensorielle (par exemple, différences de sexe pour la voix, la tonalité vs. Les mots) peut être repérer par une oreille non focalisée, mais que l’information nécessitant des processus perceptifs plus élaborés (par exemple, des mots allemands vs. Anglais, ou même des mots présentés dans l’ordre inverse de leur présentation habituelle) n’est pas repérée par une oreille non focalisée. 4-3 Le modèle du filtre sélectif de Moray Peu de temps après la théorie de Broadbent, la recherche aura tôt fait de faire apparaitre des erreurs dans le modèle de Broadbent (par exemple, Gray & Wedderburn, 1960). C’est ainsi que Neville Moray (1959) a constaté que même lorsque les sujets ignorent la plupart des autres aspects de niveau supérieur (par exemple, sémantiques) du message non focalisé, ils reconnaissent néanmoins leurs noms dans une oreille non focalisée. Moray a suggéré que cet effet pouvait s’expliquer par le caractère puissant, très saillant de messages susceptibles de rompre le filtre de l’attention sélective, alors que d’autres messages n’y parviennent pas. Si on voulait modifier la métaphore de Broadbent, on pourrait dire que, d’après Moray, le filtre sélectif bloque la plupart des informations au niveau sensoriel, mais que certains messages très saillants sont si puissants qu’ils percent le mécanisme de filtrage. 4-4 Le modèle d’atténuation de Treisman Anne Treisman a observé que si un sujet répète en poursuite un message cohérent reçu dans une oreille et ignore un message dans l’autre oreille, un phénomène intéressant se produit dès lors que le message dans l’oreille focalisée est transféré soudainement dans l’oreille non focalisée : les sujets vont alors extraire les premiers mots de l’ancien message dans la nouvelle oreille, ce qui suggère que le contexte va brièvement amener les sujets à répéter en poursuite un message qu’ils auraient dû ignorer. D’après Treisman, l’attention sélective implique trois étapes. Dans un premier temps, nous analysons de façon pré-attentive les propriétés physiques d’un stimulus, comme par exemple l’intensité d’un son, sa hauteur (liée à la « fréquence » des ondes sonores), et ainsi de suite ; ce processus pré-attentif se déroule en parallèle (simultanément) pour tous les stimuli sensoriels qui pénètrent. Pour les stimuli qui présentent les propriétés cibles, on fait passer le signal à l’étape suivante ; pour les stimuli qui ne présentent pas ces propriétés, on ne fait 29 passer qu’une version affaiblie du stimulus. Dans un deuxième temps, nous analysons si un stimulus donné à un pattern, comme par exemple des paroles ou de la musique. Pour les stimuli qui présentent le pattern cible, on fait passer le signal à l’étape suivante ; pour les stimuli qui ne présentent pas le pattern cible, on ne fait passer qu’une version atténuée du stimulus. Dans une troisième étape, et nous centrons notre attention sur les stimuli qui composent cette troisième étape, et nous évaluons de manière séquentielle les messages qui se présentent, en assignant des significations appropriées aux messages du stimulus sélectionné. 5- L’attention partagée Dans la détection de signal et l’attention sélective, le système attentionnel doit coordonner une recherche de la présence simultanée de plusieurs attributs – tache relativement simple, même si elle n’est pas facile. Cependant, en d’autres occasions, le système attentionnel doit effectuer en même temps deux ou plusieurs taches distinctes. Une des premières études dans ce domaine a été menée par Ulric Neisser et Robert Becklen (1975), qui ont présenté à des sujets une vidéo dans laquelle le déroulement d’une activité (trois personnes jouant au basket) était superposé au déroulement d’une activité (deux personnes faisant un jeu de claques avec leurs mains). Au départ, la tache consistait simplement à regarder attentivement une activité tout en ignorant l’autre, et presser un bouton chaque fois que des événements clés se produisaient dans l’activité focalisée. Cette première tâche mobilisait essentiellement l’attention sélective. Mais Neisser et Becklen ont ensuite demandé aux sujets de se focaliser simultanément sur les deux activités et de signaler les événements clés dans chacune d’elles. Même lorsque les deux activités ont été présentées en vision dichoptique (c’est-à-dire non pas en un seul champ visuel, mais de telle sorte que chaque activité est observée par chaque œil), les sujets ont rencontré des grandes difficultés pour effectuer les deux taches en même temps. Neisser et Becklen ont fait l’hypothèse que de meilleures performances auraient pu être réalisées avec de l’entrainement. Ils ont également avancé l’hypothèse que la performance à des taches multiples reposait sur une habileté (due à la pratique), et non sur des mécanismes cognitifs particulier. L’année suivante, Elizabeth Spelke, William Hirst et Ulric Neisser (1976) ont utilisé un paradigme de double tache pour étudier l’attention partagée pendant l’exécution simultanée de deux activités. Le paradigme de double tache comprend deux taches (tache A et tache B) et trois conditions (uniquement la tâche A, uniquement la tâche B, et les deux tâches A et B ensemble). Pour ces chercheurs, il s’agissait de comparer et de contraster la latence (temps de réponse) et la précision de l’exécution dans chacune des trois conditions. Des latences élevées 30 signifient des réponses plus lentes. Des études antérieures avaient montré que la vitesse et la précision de l’exécution simultanée de deux taches était très faible pour l’exécution synchrone de deux processus contrôles. Dans les rares cas ou des sujets ont manifesté des niveaux élevés de vitesse et de précision pour l’exécution simultanée de deux taches, au moins une des taches fait généralement appel à un traitement automatique, et le plus souvent les deux taches impliquent ce type de traitement. CHAPITRE V L’APPRENTISSAGE MOTEUR « Modification adaptative du comportement au cours d’épreuves répétées (Piéron, 1968) » « L’apprentissage est un ensemble de processus associés à l’exercice ou à l’expérience conduisant à des modifications permanentes du comportement habile( Schmidt, 1993) » « L’apprentissage est un processus ou un ensemble de processus qui sous tend des modifications de comportements à la suite de l’expérience ou du contact avec l’environnement (Malcuit, Pomerleau & Maurice, 1995) » « L’apprentissage est un processus d’adaptation cognitivo-moteur, relié à la pratique et à l’expérience, favorisé par des conditions d’apprentissage qui mènent à des changements permanents de la performance et de l’habileté motrice (Chevalier, 2004) » Le schéma ci dessous nous présente le processus d’apprentissage, selon (Chevalier,2004) 31 L’apprentissage c’est relié des nouvelles information a celle qui sont déjà apprises L’apprentissage est orienté vers un but 2 L’apprentissage c’est organiser l’information 1 Qu’est ce que l’apprentissage ? 3 L’apprentissage est influencé par le développement L’apprentissage se fait par étape 6 5 L’apprentissage c’est acquérir un répertoire de structure cognitive 4 1- Les processus cognitifs impliqués dans l’apprentissage Selon l’approche cognitive, plusieurs processus sont impliqués dans l’apprentissage moteur, nous citons ∗ L’enregistrement sensoriel ∗ L’attention (vigilance, attention soutenue, concentration, inhibition, partage. ∗ La représentation (imagerie mentale multi sensorielle) ∗ La mémorisation (court et long terme) ∗ La reconnaissance (expérience passées) 1-1 Lien de l’apprentissage avec la cognition Sur un plan cognitif, apprendre c’est traduire certaines capacités à détecter l’information sensorielle ( kinesthésique, sensorielle, auditives, proprioceptives), à porter attention à certaines informations (vigilance, maintien, centration et partage de l’attention à construire une représentation de la tache , à emmagasiner l’information en mémoire à court terme, ou mémoire de travail (traitement limité) et l’acheminer vers la mémoire à long terme ou mémoire d référence (entrepôt d’expériences) et aussi à récupérer en mémoire par la capacité de reconnaissance l’information pertinente à la réalisation de la tâche. 32 2- Traitement de l’information 2-1 Méthodes du traitement de l’information Les chercheurs dans le domaine du traitement de l’information ont utilisé des observations comportementales en même temps que des mesures psychophysiologiques. Mais c’est l’accent sur la méthode chronométrique qui a permis de quantifier le mieux l’ensemble des processus du traitement de l’information. Plus récemment, les méthodes de simulation ou de modélisation mathématique ont enrichi le dispositif méthodologique de mesure de la qualité du traitement de l’information. 2-1-1 La détection du signal L’une des méthodes les plus utilisées pour étudier ce traitement est celle de la détection du signal (Macmillan & Creelman, 1991). Lors de ce type de tâche, certains événements sont classifiés en tant que signal : le sujet doit détecter si ce dernier est présent. Quand il est absent, on parlera d’effet bruyant. La proportion d’essais où le signal est correctement identifié, est appelée « taux de réussite ». Quant à la proportion d’essais dans laquelle le signal est incorrectement identifié, elle est qualifiée de « taux d’erreur ». En utilisant les deux derniers indices, il est possible d’évaluer si l’effet d’une variable porte sur la discriminabilité ou sur la réponse binaire. Nous sous-entendons par là que l’erreur peut être soit une variable qualitative, située sur un continuum, soit une variable binaire (oui – non, blanc – noir) La théorie de la détection du signal est souvent utilisée comme base pour l’analyse de données dans chaque tâche. Cette théorie postule que la réponse dans chaque tâche est fonction de deux opérations discrètes : l’encodage et la décision. Lors de l’épreuve, le sujet collecte les informations présentées et décide si cette information est suffisante pour garantir une réponse au signal. 2-1-2 La méthode chronométrique L’approche chronométrique du traitement de l’information (Temprado 1994 ; Temprado & Famose, 1993), a permis d’identifier les évènements qui modifient la difficulté informationnelle des tâches motrices. Son principe consiste à mesurer le temps requis, après l’apparition d’un signal d’exécution impératif, pour déclencher une réponse exacte. Le temps de traitement requis, entre la présentation du signal et le déclenchement de la réponse est la somme des durées moyennes de traitement de chaque stade. Chaque stade reçoit de celui qui 33 le précède un code qui est le produit du traitement effectué par les processus qui se déroulent au sein de ce stade. De fait, les durées de traitement de chaque stade sont indépendantes ; lorsque la difficulté de la tâche augmente, le temps de traitement s’allonge. Le modèle sériel permet d’identifier les éléments de la difficulté informationnelle des tâches motrices. Chaque opération requiert du temps pour transformer l’information qui lui est transmise. Par conséquent, la mesure du temps requis pour produire une réponse exacte rend compte des opérations cognitives effectuées par le pratiquant pour réaliser la tâche. Le temps de réaction peut ainsi être considéré comme un indice représentatif de la difficulté du traitement requis pour réaliser la tâche et, par conséquent, comme un indicateur fiable pour estimer la difficulté des tâches motrices. La production d’une réponse motrice finalisée est le produit observable des opérations de traitement de l’information sous jacentes. Lorsque la difficulté de la tâche s’élève, le temps requis pour produire la réponse augmente (Temprado 1992). Figure . Traitement de l’information et indicateurs de la difficulté de traitement. (d’après Sanders, 1990). 34 Les deux méthodes s’appuient sur des analyses de temps de réaction seulement, sans considération de taux d'erreur. Ceci peut être problématique parce que la performance n'est pas typiquement « sans erreur », et, comme dit supra, la vitesse peut être un facteur réduisant la précision. En dépit des ces limitations, ces méthodes se sont avérées robustes et utiles (Sanders, 1998). 2-3 L’apprentissage moteur peut il être négatif ? En principe l’apprentissage moteur véhicule la notion de progrès. Mais cette notion de progrès semble être ambigüe, en effet telle modification de comportement peut être vécu par le sujet comme une régression alors l’éducateur y verra une étape indispensable pour rompre un mauvais automatisme et parvenir à un geste nouveau plus efficace ultérieurement. Il n’est pas aisé de distinguer des changements négatifs et des changements positifs, de parler de progrès positifs ou de progrès négatifs. Ce qui serait grave, en apprentissage, ce serait que le pratiquant ne puisse plus changer ni évoluer ou s’adapter.
