IV. L`étude du fonctionnement des activités mentales
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Plan du Cours. 1) Métaphore de l’informatique 2) Modèle élémentaire de système de traitement de l’information 3) Perception 4) Attention 5) Mémoire Qu’est-ce que la psychologie cognitive ? Étymologie : - Psyché = Esprit - Logos = Lois / Compréhension – Conception > Discours logique - Cognoscere = Connaître Sciences de l’Esprit qui s’intéresse à la connaissance. Acte de connaître et activité mentale. Comment pense les individus ? Les mécanismes la pensée. Etudier l’ensemble des états mentaux et des processus psychiques > Activités mentales. Représentation internes des données qui lui sont externes. I. Une psychologie des processus cognitifs - Facultés de connaître. Recouvre l’ensemble des activités mentales pas lesquels nous acquérons, nous élaborons et nous utilisons des connaissances sur notre environnement et sur nous même. - Pour évoluer dans notre environnement nous devons construire des représentations de celui-ci et de nous même dans celui-ci. - Représentation = Structure de connaissance sur lequel vont opérer des processus qui vont nous permettre de donner du sens dans les situations nous permettant d’agir et de réagir de la manière la mieux adaptée. - Processus par lesquelles les représentations mentales sont construites et utilisées. Le langage, la compréhension, le raisonnement, la prise de décision, l’apprentissage, la résolution de problème. II. Une psychologie générale Pour atteindre notre objectif : - Encoder/Identifier les signaux sensoriels - Combiner/Distinguer à des informations déjà acquises - Comparer/Juger cette information à des modèles existant - Décider de conserver ou pas si elle correspond à un modèle A une même étape de ces activités, souvent, les mêmes opérations mentales vont être effectuées pas l’ensemble des individus. C’est le fait d’essayer de décrire et de comprendre les processus cognitifs de bases impliqués dans des activités diverses et mise en œuvre potentiellement par l’ensemble des individus qui va conférer à la psychologie cognitive sa qualité de psychologie générale. Les mêmes opérations mentales vont être effectuées par l’ensemble des individus. III.Une psychologie de l’inobservable Les activités mentales sont par essence inobservables mais peuvent faire l’objet d’études rigoureuses qui permettent l’obtention de connaissances ou de représentations précises de la nature de ces activités, des structures de connaissance et des processus qu’elles mettent en œuvre. Ces connaissances qu’on va acquérir par la recherche vont constituer des modèles ou des théories psychologiques qui vont être testées expérimentalement sur la base des comportements observés chez les individus. C’est l’observation des comportements qui va permettre de déduire ces activités mentales (S-R). Ces processus cognitifs sont très complexes, les recherches très difficiles > Il s’agit d’étudier le fonctionnement de processus inobservables. Les activités mentales sont inobservables... On ne peut que les déduire. IV. L’étude du fonctionnement des activités mentales La psychologie cognitive va utiliser différentes méthodes de travail. 2 méthodes : - L’expérimentation (laboratoire + terrain) - La modélisation/Simulation avec l’utilisation de l’informatique pour simuler le comportement des individus. Sciences expérimentale Élaborer des expériences pour tester des hypothèses. Etudier le comportement d’agents autonomes dans une situation virtuel. L’expérimentation = Situation rigoureuse et contrôlée + Utilisation d’indicateurs objectifs + Analyses statistiques. Modélisation/Simulation = Utilisation de programme informatique V. Conclusion La psychologie cognitive = Psychologie générale des processus cognitifs. Objectif = Décrire l’architecture cognitive et les fonctionnements mentaux pas lesquels nous faisons acte d’intelligence > Appelle les connaissances disponibles. > Élabore des représentations sur lesquelles opèrent des processus de traitement de l’information > Processus inobservable, pour y accéder : Utilisation de méthodes particulières : L’expérimentation/Simulation informatique. L'architecture Cognitive Humaine : Étapes et modalités du traitement de l'information. A la fin des années 50, en réponse au courant Behaviorisme qui cherchait à établir des lois mettant en relation les événements de l'environnement (S) et les réponses ( R) un autre courant théorique le « Cognitivisme » va insister sur le rôle des activités mentales qui s'intercale entre le S et le R. > Approche computationnelle ou computo-symbolique conçoit l'homme comme un système de traitement de l'information. I) La métaphore informatique. Acte de savoir – Comment se construisent les connaissances ? Dans les années 50, on ne disposait pas de modèles permettant de rendre compte des processus mentaux. Les concepts de base vont être emprunter à l'ordinateur. > Décrire le processus d'utilisation des connaissances. Vont apparaître des concepts comme « codage », « stockage », « récupération » ou « mémoire » etc... Comme l'ordinateur, l'homme a des périphéries d'entrée et de sortis, un système de stockage et de calcul .. = Système modulaire. (Ex: Mémoire à long terme = Disque dur, mémoire de travail = Processeur, Effecteurs musculaire = Imprimante, Ouïe odorat etc = Périphérie d'entrée) L'être humain va être considéré comme un système structuré, destiné à saisir l'information, la traiter, la conserver et la réutiliser. Inclus, les différents composants du système cognitif humain comme la mémoire à court et à long terme. On va essayer d'étudier comment ces composants sont reliés et comment ils fonctionnent. = L'architecture cognitive. L'information va être recueillit par les sens, analysé, stocké, récupéré puis réutilisé dans différentes situations. Ces activités constituent les caractéristiques du traitement de l'information > Caractéristiques fonctionnelles. Décrire, expliquer l'architecture cognitive et les processus du traitement de l'information > Rôle du chercheur. Problème: Cette architecture et ce processus ne sont pas visible par la conscience. Méthodologiquement, la psychologie cognitive s'appuie très peu sur l'introspection de la conscience. A la place: Expériences permettant de mettre en évidence des indicateurs objectifs (ex: temps de réaction).Manipuler l'environnement du sujet (S) + Analyser les conséquences de ces manipulations sur le comportement et les performances du sujet. Les conséquences analysées > Base au psychologue pour déduire le processus cognitif et les représentations mentales = analyses statistiques pour généraliser le résultat. On n'essaye pas de modéliser le cerveau mais les processus de pensée. II) Un modèle élémentaire de système de traitement de l'information. Le modèle de base du TDI comprend 3 phases: Encodage de l'information Stockage de l'information Récupération de l'information Le facteur temps va également intervenir > Lié à la phase de stockage = Le temps écoulé entre le stockage et la récupération > intervalle de rétention de l'information. III) La perception Une des première étape du traitement de l'information nous permet d'identifier. Au cours de cette première étape le système cognitif reconnais les objets = Reconnaissance des formes. Il sélectionne les informations pertinentes de l'environnement grâce au mécanisme de l'attention et les stocke pendant une durée très courte dans les mémoires sensorielles. La perception va au delà d'un simple enregistrement d'information. → Interprétation de cette information. 3.1) Mise en évidence de mécanismes complexes. L'interprétation des messages sensoriels est rapide et automatique. Il est donc impossible de prendre conscience du phénomène → Introspection. Pour mettre en évidence certains phénomènes, il faut trouver un moyen de ralentir les processus: La dégradation d'images. Le fait de connaître ce que représente l'image semble facilité le processus global d'interprétation. 2 Types de processus de traitement de l'information interviennent simultanément dans la perception: Le traitement dirigé par les données (bottom up / Data driven) Le traitement dirigé par les concepts / Les connaissances (Top down / Knomledge driven / Concept driven) Il s'effectue à partir de la signification faite à un objet / un événement. Il va influencer l'identification des caractéristiques de cet objet. Le traitement dirigé par les données. Il consiste par un traitement de bas en haut (De la perception à la compréhension ou système cognitifs supérieurs) – Processus ascendant. Selon ce traitement nous percevons les objets à partir de l'identification de leurs attributs élémentaires que nous allons chercher à intégrer. On va parler d'un système de donné → Toutes activités s'amorce grâce à l'arrivé de données sensorielles. Le traitement dirigé par les concepts. Il s'effectue par le bas - descendant → De notre compréhension à la perception. Il va s'appuyer sur les connaissances que l'on a de la situation ainsi que sur les attentes/besoins qui se rattachent à cette connaissance. Nos connaissances vont nous aides à identifier plus rapidement certains stimuli. 3.2) Vérifications expérimentales Badgy (1957) Il utilise un stéréoscope « amélioré ». Mais au lieu de présenter une image dédoublée il présente deux images différentes. Il les présente à des enfants d'Amérique du Nord et d'Amérique du Sud. Chacun ne perçoit que l'information la plus familière. Biedeman, Glass et Stacy (1973) Ils présentent des images et demandent aux sujets de trouver l'une d'elle. On localise plus rapidement la cible dans une image « non mélangée » → Dans une situation quotidienne. 3.3) Conclusion Les 2 modes de traitement se complètent mutuellement et contribue à l'identification des objets et des évènements. Il n'est pas possible d'identifier un objet sans tenir compte de ses caractéristiques. Sa reconnaissance ne peut s'effectuer qu'à partir de la connaissance générale que nous avons/que nous avons de la situation.. La perception est partiellement pilotée par la mémoire. Notre perception est soumise au phénomène de notre attention. IV) L' Attention Sans arrêt nous avons une grande quantité de stimuli qui arrivent à nos organes sensoriels . Nos organes sensoriels traitent une grande quantité d'informations qui leur arrivent de manière continue. Il est impossible au système cognitif humain de faire attention à tous les stimuli qui l'entoure. L'attention va donc forcer l'individu à ne pas répondre à toutes les manifestations de l'environnement. L'attention constitue l'un des principaux mécanisme du contrôle du fonctionnement cognitif et comportemental. Il s'agit d'une activité cognitive qui contribue simultanément à la perception, à la sélection et au traitement des informations qui parviennent à l'individu. Cécité attentionnelle (Inattentional blindness) Simons et Chabris (1999) Nous sommes aveugle à la perception de certains stimuli. L'attention est un processus de capacité limité. Elle va être reliée au fonctionnement de l'attention comme un goulot d'étranglement de notre système cognitif. On va distinguer deux formes d'attention: Attention sélective Focalisation sur un stimuli particulier. Nous portons attention aux stimuli informatifs et ignorons les autres. Cette focalisation va nous permettre de traiter ces stimuli profondément. De nombreux travaux montrent que notre capacité de traitement de l'information est limitée. Effet cocktail party → Nous sommes invités à une réception. On se rend compte qu'il n'est pas possible de comprendre toutes les conversations mais qu'il est possible d'en suivre une en particulier. Dans ce cas là le brouhaha des autres conversations n'est perçut que comme un fond sonore. Vérification expérimentale: Écoute Dichotique (Cherry 1953) Un magnétophone diffuse deux messages distincts dans les oreilles du sujet. Le sujet va entendre un message principal dans un oreille et un message secondaire dans l'autre oreille. La tache demandée au sujet est une tâche de filage (ou shadowing) → repérer le message principal au fur et à mesure qu'il est diffusé. Le sujet arrive à répéter le message principal et peut dire peu de chose sur le message secondaire. Tout au plus, il peut indiquer quelque caractéristiques psychiques du message secondaire (voix humaine ou bruit, voix féminine ou masculine, ou dire si le sexe de la voix changeait ou court du texte). Leur perception s'arrête sur les caractères secondaires: Il est incapable de préciser dans qu'elle langue était diffusé le message et de se souvenir des mots même lorsqu'ils étaient répétés plusieurs fois. Il ne peur rien dire sur le contenue sémantique du message secondaire → Traitement de surface. L'attention jouerai un rôle de filtre qui opérerait un choix des informations à traiter. LaBerge en 1995 → L'information pertinente serait amplifiée par l'attention alors l'information non pertinente serait inhibée. Attention partagée Elle permet de réaliser plusieurs activité simultanément. Elle est liée au problème d'allocation des ressources attentionnelles limitées → Elle requiert des ressources importantes toutes fois on ne peut mobiliser 100% de nos ressources pour une tâche. Des chercheurs ont montré que des activités conduites en même temps entrent en concurrence. Dans quelle mesure peut-on réaliser deux tâches simultanément ? Paradigme de double tâches: Demander au sujet d'accomplir deux tâches simultanément. On va mesurer par la suite individuellement le coup cognitif de chacune des tâches: Par la vitesse de réalisation et en dénombrant le nombre d'erreurs commises. Processus automatiques/Processus contrôlés: A partir d'un moment certaines activités vont devenir automatiques et vont libérer des ressources attentionnelles qui vont pouvoir être mobilisées par d'autres activités. L'attention est un processus à capacités limitée. Difficile d'exécuter deux taches en même temps lorsqu'elles se ressemblent, lorsque une ou deux sont relativement nouvelles ou lorsqu'une des deux est assez difficiles. Du point de vue des ressources attentionnelles cette difficulté peut s'expliquer en postulant que le système cognitif dispose d'un réservoir (pool) de ressources attentionnelles unique. Le sujet puiserai donc dans ce « pool » pour accomplir les deux tâches. Or, les ressources nécessaires pour les accomplir dépasserai les ressources disponible. (>100% d'où la diminution des performances). Conclusion: L'attention: Un ensemble de ressources cognitives limitées, mobilisables pour effectuer une tâche donnée. Mécanisme conscient et contrôlé: Plus un stimulus reçoit d'attention, plus son traitement est approfondi. Capacité à: Sélectionner une parti des stimuli de notre environnement. Effectuer un accès conscient au contenu de notre mémoire. Représentation de Newell&Simon: L'attention va dans les deux sens: Vers notre mémoire Vers notre environnement V) La Mémoire 5.1) Structure de la mémoire Selon le modèle d'ATKINSON & SHIFFRIN (1968), on distingue 3 niveaux de mémoire qui sont déterminés par le stockage plus ou moins prolongé que ces derniers permettent: La registre d'information sensoriels La mémoire à court terme/mémoire de travail La mémoire à long terme 5.2) Le registre d'information sensoriels (RIS) C'est un processus déclenché au niveau des récepteurs sensoriels, qui conserve une image précise et complète. Celle ci persiste pendant une courte durée (Entre 100 et 500 Ms). Elle permet aux systèmes suivants d'analyser un signal très bref. Le système du RIS va remplir la fonction de donner au système cognitif le temps d'opérer sur les signaux qui sont parvenus aux organes sensoriels. Il est possible de travailler sur un événement sensoriel pendant une période plus longue que l'évènement lui même. a) Approche intuitive La mémoire échoïque: Un ami vous dit quelque chose... La mémoire iconique: Fermez les yeux puis .. Ouvrez/Fermez → L'image persiste b) Vérification expérimentale (Sperling 1960) Le RIS contient plus d'information que les étapes d'analyses suivantes n'ont la capacité d'utiliser. c) Conclusion L'information semble être conservée sous sa forme initiale. C'est ultérieurement, lorsqu'on va prêter attention à cette information qu'elle sera traitée. 5.3) La mémoire à court terme (MCT) Exemple: Mémorisation d'un numéro de téléphone: Sa sonne occupé. Nous essayons quelques minutes plus tard mais le numéro à disparut de notre mémoire → Stocker dans notre mémoire à court terme. Le système qu'on va utiliser pour se souvenir de l'information en cours d'utilisation. Elle est limitée dans sa capacité de stockage et dans sa durée de rétention de l'information. a) Durée de rétention en MCT Brown 1958 & Peterson 1959 Le mécanisme de la MCT fonctionne pendant environ 20 secondes, lorsqu'il s'agit de se souvenir d'une information très courte. Si aucun rappel ni aucune répétition n'est effectuée, la matériel disparaît → Auto-répétition de maintien. La MCT est sensible aux interférences et est facilement surchargée. b) La capacité de la MCT La mémoire à court terme est une mémoire fragile dont la capacité est limitée. Quelle est l'unité de mesure ? Dicter une série de chiffres au hasard pour déterminer l'Empan mnésique (Taille/capacité de la mémoire). Miller (1956): 7+/- 2 CHUNKS (Magical Number) Chunks: Toute unité de stimulus ayant une signification familière pour le sujet → Il s'appuyerai sur des structures de connaissance déjà présente dans la MLT c) Lien entre CHUNKS et connaissances Les joueurs d'échecs: De Groot (1965) Configuration de jeux ressemblant à des partis réelles. De Groot la présente pendant 5 secondes, puis il enlève les pièces. → Les experts on pus replacer en moyenne 20 pièces sur 32 (Ils se souvenaient de la configuration d'ensemble de pièces (patterm): Chunks) alors que les novices ont pus en replacer seulement 7 (Ils se souvenaient des pièces isolées). Ensuite De Groot à présenté des configurations aléatoires. Les experts sont incapables de replacer correctement les pièces = Novices. 5.4) De la mémoire à court terme à la mémoire de travail Dans les années 1980, la mémoire à court terme est devenu mémoire de travail (MDT) → Baddeley = « Working mémory »: Mémoire en train de travailler. Les chercheurs français on traduit ça par mémoire de travail. Stockage temporaire (considéré comme MCT: mémoire passive = auto répétition) + traitement actif de l'information (traitement au fur et à mesure: vision spatial et phonologique). Traitement de l'information en temps réel 2 modules spécifiques et indépendants (Calepin vision-spatial + boucle phonologique) 1 module non spécifique: Administrateur centrale. Calepin Visio-Spatial Boucle Administrateur Phonologique Central Le calepin vision-spatial traite les stimuli Visio et spatiaux. L'administrateur central est l'unité de gestion central qui coordonne tous les processus qui se déroule en MDT La boucle phonologique traite l'information lié au langage = auto-répétition. 5.5) La mémoire à long terme La plus importante et la plus complexe des système des mémoires. Permet de retenir l'information de façon permanente Assure le stockage, l'organisation et la récupération Quantité et durée de rétention quasi-illimitée Ce n'est pas une mémoire unique mais plutôt un système de mémoire. Une distinction fondamentale Connaissances déclaratives/Connaissances procédurales (Anderson 1983) (Savoir: Peuvent être / (Savoir faire: Vont concerner les actions ou opérations à verbalisées. Transmissibles réaliser pour atteindre un but) oralement) a) La mémoire déclarative Connaissances sur des choses, des faits, des êtres ou des évènements Informations accessibles à une récupération consciente Englobe la mémoire épisodique et la mémoire sémantique (Tulving 1983) b) La mémoire épisodique Informations relatives aux évènements de notre vie Autobiographique: L'individu est acteur ou observateur c) La mémoire sémantique Structure de connaissances à une culture donnée Permet d'organiser la connaissance du monde d) La mémoire procédurale Connaissance sur la façon de faire des activités Habiletés psychomotrices et mentales Résultat d'une longue pratique Non directement explicitable e) Conclusion: Information/représentations/connaissances 1) Ces mémoires sont présentées comme des « boîtes » distinctes, mais il ne faut pas les considérer comme séparées: Elles sont fortement indépendantes. 2) Lors du traitement l'information change de statut: Information puis représentation ( mémoire de travail) et enfin connaissances (mémoire à long terme). RIS: MCT et MDT: MLT: Déclarative iconique et échoïque Auto-répétition de (épisodique ou sémantique maintient Procédurale VI) Conclusion Les connaissances en psychologie cognitive: Des ressources importantes pour les autres disciplines... VII) Pour aller plus loin Alamargot.D. (2001). L4acquisition des connaissances. In C. Golder et D. Gaonac'h (Eds). Enseigner à des adolescent. Manuel de psychologie.
