Entraînement métacognitif

Metacognition et efficience cognitive
Valerie PENNEQUIN
EA 2114 Psychologie des Ages de la Ve
Métacognition : activité mentale par laquelle les processus
mentaux deviennent eux-mêmes objets de cognition (Flavell, 1987)
Plusieurs composantes :
•Les connaissances métacognitives : connaissance et la prise
de conscience du sujet pour ses propres pensées : dès 4 ans
• Les habiletés métacognitives : capacité d’activer des
stratégies d’exécution et de contrôle : 11-12 ans
• Expériences métacognitives : jugements et sentiments
survenant pendant la tâche
Les différentes composantes de la métacognition et leurs
manifestations en tant que fonctions de monitoring et de contrôle
(Efklides, 2006)
Monitoring
Connaissances
Expériences métacognitives
métacognitives
théories concernant :
La personne
De familiarité
De difficulté
Les buts
Les fonctions
cognitives
et délibérées
concernant :
De confiance
De satisfaction
La prédiction perf
L’effort alloué
La tâche
Les stratégies
Utilisation de
stratégies conscientes
Sentiments :
Idées, croyances,
Contrôle
Jugements/Estimations :
Estimation de l’effort
Estimation de l’exactitude
de la solution
Agréabilité du problème
Intérêt pour le problème
Le temps passé
La vérification
La planification
Métacognition et difficultés scolaires:
Effet d’un entraînement sur la résolution de
problèmes mathématiques
Pennequin V., Sorel, O., Nanty, I., Fontaine, R. (2010)
Thinking & Reasoning, 16, 3, 198-220.
Modèle de Demetriou et Kasi (2001) :
Organisation cognitive
Système métacognitif
(contrôle et régulation)
Système des processus cognitifs
Systèmes spécialisés
Lien entre métacognition et performances académiques
(Masui, De Corte, 1999)
résolution de problèmes mathématiques
(Desoete, Roeyers, & Buysse, 2006 ; Téong, 2002)
Entraînement à la métacognition : effets bénéfiques sur les
procédures en maths chez enfants de 8 ans (Desoete, Royers, &
De Clercq, 2003), chez les adolescents (Kramarski, 2004), chez les
adultes (Chinnapan & Lawson,1996 ; Sutherland, 2002)
Synthèse :
• Peu d’études chez le jeune enfant
• Résultats peu clairs concernant les bénéfices de
l’entraînement (maths/métacognition)
• Résultats incertains concernant l’effet du niveau en maths
PROBLEMATIQUE :
Niveau faible
en maths
Mesure des perf
en maths
Entraînement
métacognitif :
connaissances +
habiletés
Niveau normal
en maths
Mesures
métacognitives :
connaissances +
habiletés
Sujets : 48 enfants de CE2 de 8;5 ans à 10;1 ans :
2 groupes expérimentaux /2 groupes contrôles
2 niveaux en mathématiques (faible et normal)
Procédure
Pré-test : macro-prédiction + résolution de 12 pb + questionnaire
connaissances métacognitives de 13 items avec évaluation de 0
(pas important du tout) à 10 (très important)
« lire plusieurs fois le problème et la question demandée »,
« encercler les informations pertinentes »
« vérifier le résultat »
Entraînement :
Séance 1 : La représentation du problème
Séance 2 : Les stratégies générales de compréhension du pb
Séance 3 : Identification des mots inducteurs de l’unité de mesure
Séance 4 : Identification des mots inducteurs de l’opération logique
ou mathématique à utiliser
Séance 5 : Evaluation du résultat
Séance 6 : Apprentissage à l’autonomie
Post-test : idem pré-test
RESULTATS : traitement par analyses de variance
Ecart entre prédiction et performances
Moyennes de l'habileté de macro-prédiction au pré-test et au post-test
selon le niveau en mathématiques
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
Pré-test
Post-test
niveau faible
niveau normal
Nombre de problèmes résolus
Moyennes des performances en résolution de problèmes au pré-test et
post-test selon le niveau des élèves en mathématiques
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Pré-test
Post-test
niveau faible
niveau normal
DISCUSSION :
Connaissances
métacognitives =
Niveau faible + +
Entraînement
métacognitif
Habiletés
métacognitives
Niveau normal +
Niveau faible + +
Perf en maths
Niveau normal +
CONCLUSION :
• Bonnes connaissances métacognitives dès 8 ans
• Connaissances métacognitives nécessaires mais pas
suffisantes pour la résolution de problèmes
• Travail sur la mise en œuvre de ces connaissances :
habiletés métacognitives
Liens entre métacognition et estime de soi
chez les élèves
Pennequin, V., Sorel, O., Radafshar-Faget C. ( 2013)
Links between metacognition and the self-esteem of school-children. In D. Halkias (Ed.),
Psychology and the Search for Certainty in Everyday Life. Athens: ATINER.
?
Entraînement métacognitif
Ghourchian,
1998
Rezvan,
Ahmadi, and
Abedi (2006)
Legendre, 1993
Harter, 1982
Sentiment de compétence
Confiance en soi
Estime de soi
Armor &
Taylor,
1998
Bien-être
Participants
23 enfants de 11,3 ans en moyenne divisés en groupe expérimental
et groupe contrôle.
Matériel
Questionnaire de connaissances métacognitives
Macroprédiction
Résolution de 12 problèmes
Estime de soi échelle de 0 (moins que les autres) à 5 (meilleur que
les autres) avec 9 propositions “pour l’intelligence, par rapport aux
enfants de ton âge, tu te trouves…” (Maintier & Alaphilippe, 2006)
90
80
knowledges scores
70
60
50
40
30
20
10
0
pretest
posttest
control group
experimental group
Figure 1. Mean metacognitive knowledge scores on pre-test and post-test
for the experimental and control groups
(F(1, 21) = 2,27 , p >.05)
10
9
8
macroprediction scores
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
pretest
posttest
control group
experimental group
Figure 2. Mean macroprediction scores on the pre-test and post-test
for the experimental and control groups
(F(1, 21) = 8,84 , p<.01)
10
9
8
problem solving scores
7
6
5
4
3
2
1
0
pretest
posttest
control group
experimental group
Figure 3. Mean problem-solving scores on the pre-test and post-test
for the experimental and control groups
(F(1, 21) =5,1 , p<.01)
Discussion:
Progrès en
macroprédiction
Connaissances
métacognitives
Metacognition Training
Progrès en résolution
de problème
Estime de soi
Estime de soi
Métacognition et déficience intellectuelle chez l’enfant et
l’adolescent :
effet d’un entraînement sur la résolution de problèmes
Pennequin, V., Sorel, O., Nanty, I., et Fontaine, R. (2011)
Enfance, 2, 225-244.
Modèle de Demetriou & Kasi (2001)
3 niveaux d’organisation reliés entre eux :
• Processus de base nécessaires à la résolution de la tâche
• Processus cognitifs qui représentent et traitent l’information, ainsi
que leurs interactions
• Système métacognitif
DI = trouble à un niveau spécifique ? Trouble général ? Ou trouble
métacognitif ?
Detterman (1987), Sternberg et Spear (1985), Masi, Marcheschi,
Pfanner (1996) :
Troubles à chaque niveau + dans leurs interactions
Notre objectif général = le second niveau d’organisation peut
être amélioré en entraînant le troisième niveau ?
Moreno & Saldana (2005) : entraînement métacogn chez DI sévères
(QI = 36) : domaine mnésique
Büchel et Paour (2005) : limites conceptuelles et structurales
aux entraînement chez les DI
Van der Stel, Veenman (2008) : effet différentiel du QI et de la
métacognition sur effets d’apprentissage et d’entraînement chez
enfants sans DI
Problématique
Tester l’effet d’un entraînement métacognitif auprès de sujets
déficients intellectuels sur la résolution de problèmes auprès de
jeunes enfants et d’adolescents
Etude des 2 limites : effet de l’âge et du niveau de QI sur les
effets de l’entraînement (Büchel et Paour, 2005)
2 hypothèses :
• L’entraînement métacognitif a un effet bénéfique sur les deux
composantes métacognitives, connaissances et habiletés.
• L’effet de l’entraînement métacognitif est lié à l’âge des enfants et à
leur niveau de QI : les enfants les plus âgés et ayant un plus fort QI
sont ceux qui bénéficieront le plus de l’entraînement métacognitif.
Méthode
Sujets
41 enfants et adolescents (17 filles et 24 garçons) âgés de 8 à 15 ans
en Institut Médico-Educatif ou SEGPA.
QI < 70, (étendue = 40 à 70, moyenne = 56,2, s = 9,62).
Matériel
Pour les connaissances : questionnaire avec 13 items avec
évaluation de 0 (pas important du tout) à 10 (très important)
« lire plusieurs fois le problème et la question demandée »,
« encercler les informations pertinentes »
Pour les habiletés : macro-prédiction + perf résolution de 12 pb
TABLEAU 1. — Caractéristiques du groupe expérimental
et du groupe contrôle
Effectif
Répartition
genres
des
Moyenne
et écart-type de l’âge
Moyenne
et écart-type du QI
(WISC III)
Groupe
expérimental
Groupe contrôle
21
8 filles
20
9 filles
11 ; 5 ans
(s = 4 ; 5)
56,5
(10,2)
11 ; 4 ans
(s = 4 ; 6)
55,9
(10,5)
Analyses de Variances : les effets de l’entraînement
7,5
7,0
6,5
Valeur absolue des différences entre les macro-prédictions
6,0
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
Pré-test
Post-test
Groupe Expérimental
Groupe Contrôle
Entraînement
Fig. 1. — Effet de l’entraînement sur les performances de macro-prédiction
7,0
6,5
6,0
Différence de performances de résolution de problèmes
5,5
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
Pré-test
Post-test
Groupe Expérimental
Groupe Contrôle
Entraînement
Fig. 2. — Effet de l’entraînement sur les performances de résolution de problèmes
Analyse qualitative
• 90,5% des sujets ont légèrement augmenté leur score de
connaissances métacognitives
• 85,7 % des sujets ont amélioré leur macro-prédiction (3 sujets ont
stagné mais déjà très bon score au pré-test
• 100 % des sujets ont augmenté leur scores de résol pb de 2 pb en
moy
DISCUSSION
• Effet de l’entraînement métacognitif pour gpe expé surtout sur
habiletés (tendance sur les connaissances)
Il est possible d’augmenter les capacités de résolution de problèmes
en développement les capacités métacognitives de sujets déficients
intellectuels (Demetriou & Kasi, 2001)
DI : déficience au 2ème niveau et 3ème niveau d’organisation et dans
leurs liens
• Effets différentiels de l’âge et du QI
Dans la DI légère et modérée, capacités de compréhension et
ressources attentionnelles suffisamment préservées pour que les
sujets puissent bénéficier de l’entraînement métacognitif et ce, quel
que soit leur âge entre 8 et 16 ans.
Pistes de recherche :
• Liens Age et QI sur effet de entraînement métacognitif dans la DI
sévère ?
• Effets à long terme ?
• Effets de transfert ?
• Liens Métacognition et Fonctions exécutives ?
La métacognition chez les adolescents présentant des troubles
de la conduite et du comportement :
humeurs et expériences métacognitives
Pennequin V., Lunais, M. (2013)
Enfance, 4, 303 -322.
Expériences métacognitives : Sentiments et jugements qu’une
personne sent apparaître quand elle est confrontée à une
tâche cognitive (Efklides, 2001, 2008)
Modèle BACEIS (Behavior, Attitudes, Cognition and the
Environment as Interacting Systems) d’Hartman et Sternberg
(1993) : interactions entre cognition, métacognition et affect
lors d’un apprentissage.
Le supersystème interne :
cognitif : cognition + métacognition
affectif : motivation et auto-régulation affective
Le supersystème externe : contexte environnemental
(scolaire ou non).
Hirt, Mc Donald et Melton (1996) : une humeur positive ou
négative influe sur les expériences métacognitives d’une
tâche créative.
Efklides et Petkaki (2005) : étude de l’induction d’une humeur
sur les expériences métacognitives et la performance
mathématique chez enfants de 11 ans.
Pas d’effet de l’humeur induite sur les perf
Effet de l’humeur seulement sur les
expériences métacogn rétrospectives
Enfants avec troubles des conduites :
• Difficultés d’apprentissage sans troubles intellectuels :
difficulté à réguler son comportement et ses
apprentissages
• Humeurs et émotions négatives plus souvent que chez
les enfants sans trouble, particulièrement dans un
contexte d’apprentissage et s’ils se sentent en difficulté
(Sanders, Dadds, Johnston, & Cash, 1992).
L’objet de la recherche : étudier les liens existant entre les
humeurs et les expériences métacognitives chez les adolescents
présentant des troubles de la conduite et du comportement dans
un contexte de résolution de problèmes. Nous proposons d’étudier
ce lien de façon prospective, mais aussi de façon rétrospective.
HYPOTHESES
• Les performances en résolution de problème sont liées aux
humeurs et aux expériences métacognitives.
• Nous postulons ensuite un lien entre les humeurs et les
expériences métacognitives qui serait différent en fonction du fait
que la mesure soit réalisée avant ou après la résolution effective du
problème. En accord avec la littérature (Efklides, 2002 ; Efklides &
Petkaki, 2005 ; Schwarz, 2010), nous nous attendons à ce que les
humeurs soient davantage liées aux expériences métacognitives
après la résolution du problème, cette dernière ayant pu générer
des sentiments et jugements métacognitifs particuliers.
Méthode
Sujets
45 garçons de 17 ans de moyenne d’âge (s = 1,46 an) en
ITEP (Institut Thérapeutique, Educatif et Pédagogique)
9 ans d’études en moyenne
Matériel
• The Metacognitive Experiences Questionnaire (MEQ)
Efklides (2002) : 1 version prospective + 1 version
rétrospective. Echelle en 4 points pour les réponses.
• Questionnaire d’humeurs (Efklides et Petkaki, 2005).
Metacognitive Experiences Questionnaire
Pour chaque question, réponds en noircissant la case qui convient le mieux
à ton ressenti actuel :
Te sens-tu bien ?
Te sens-tu calme ?
Te sens-tu joyeux ?
Te sens-tu énervé ?
Te sens-tu satisfait ?
Te sens-tu triste ?
Te sens-tu mélancolique ?
Te sens-tu anxieux ?
Te sens-tu pessimiste ?
Te sens-tu déçu ?
Pas du tout
un peu
moyennement
beaucoup
extrêmement
Questionnaire d’expériences métacognitives prospectif
As-tu l’impression de connaître le problème lu?
Les questions lues te semblent-elles difficiles ?
Crois-tu que ces questions vont te demander des efforts pour les
résoudre ?
Crois-tu que la solution que tu trouveras sera la bonne ?
Trouves-tu ce problème intéressant ?
Pas du tout
un peu
assez
beaucoup
Questionnaire d’expériences métacognitives rétrospectif
Est-ce que le problème t’a plu ?
Le problème t’a-t-il intéressé ?
Les questions étaient-elles difficiles ?
As-tu fait des efforts pour résoudre ce problème?
A ton avis, tes solutions sont-elles les bonnes ?
Quel est le pourcentage de confiance que tu accordes à tes solutions ?
Es-tu satisfait des solutions que tu as apportées au problème ?
Matthieu veut manger une choucroute ce midi. Il va faire les courses et hésite
entre deux marques différentes. Les étiquettes des deux marques ont été
détaillées ci-dessous.
En te référant à ces étiquettes, trouve les réponses aux questions
Couscous
MARQUE A
Valeur nutritive :
Portion pour une personne (236
g)
2 portions par paquet
Couscous
MARQUE B
Valeur nutritive :
Portion pour une personne (236
g)
2 portions par paquet
Composants alimentaires
présents par portion:
Total de graisse: 30g
Sodium: 950mg
Total de carbohydrate : 16g
Sucre: 4g
Protéine: 20g
Vitamine C: 0%
Composants alimentaires
présents par portion:
Total de graisse: 3g
Sodium: 1250mg
Total de carbohydrate : 16g
Sucre: 3g
Protéine: 19g
Vitamine C: 0%
1/ Ces étiquettes concernent quel produit?
2/ Combien de portion(s) y-a-t-il dans le paquet de marque A ?
3/ Combien de mg de sodium y-a-t-il dans la marque B ?
4/ Matthieu doit éviter les aliments trop gras, laquelle de ces deux
marques serait donc la plus adaptée pour lui ?
5/ S’il choisit la marque B, de quel composant alimentaire y-a-t-il le
plus ?
6/ De quel composant alimentaire ces deux marques ont-elles
exactement la même quantité ?
7/ Si Matthieu veut réduire sa consommation de sel, quelle marque de
choucroute doit-il éviter ?
Procédure
Passation individuelle.
1 - Questionnaire d’humeurs prospectif
2 - Lecture du pb (sans résolution)
3 - Version prospective du MEQ
4 - Résolution du pb
5 - Version rétrospective du MEQ
6 - Questionnaire d’humeurs rétrospectif
RESULTATS
Régression ascendante pas à pas avec les humeurs
et les expériences métacognitives
comme prédicteurs des performances de résolution de problème.
F
Etape
Predicteur
β
R²
F
Predicteur
β
R²
Change
Sentiment de
1
difficulté
Prospectif
Change
Sentiment de
-.31 *
.0957
4,55 *
difficulté
-.53 ** .2890 17,48 ***
Rétrospectif
• Plus l’adolescent a le sentiment que le problème a été
difficile pour lui et moins bonne est la performance réelle
• Aucune humeur liée directement à la performance
Meilleur modèle de la régression ascendante pas à pas avec les humeurs
prospectives en tant que prédicteurs et l’expérience métacognitive prospective
en tant que variable dépendante.
Variable dépendante
Etape
Familiarité du problème
Etape 2
Sentiment de difficulté
Etape 2
Estimation de l’effort à
Etape 3
fournir
Prédicteurs
β
R²
F Change
Bien
.26 NS
.0497
2,25 NS
Excité
-.18 NS
.0785
1,37 NS
Excité
.3369 *
.0510
2,1 NS
Anxieux
-.3013*
.1127
Calme
-.24 NS
.0468
2,11 NS
Pessimiste
.21 NS
.0773
1,39 NS
Anxieux
-.16 NS
.1015
1,10 NS
Bien
.3042 *
.0926
4,39 *
Bien
.3362 *
.0611
2,80 NS
Excité
-.2437
.0942
1,53 NS
Anxieux
.2069
.1326
1,81 NS
2,92 NS
Estimation de l’exactitude
Etape 1
de la solution à trouver
Intérêt pour la tâche
Etape 3
Avant la résolution du problème ,
Plus l’adolescent est excité et anxieux, plus le sentiment
que le problème va être difficile pour lui est fort.
Mieux l’adolescent se sent, plus il a d’intérêt pour la
tâche et plus il estime que sa solution sera exacte.
Après la résolution du problème,
Plus l’adolescent est joyeux et content et heureux et plus il
se dit intéressé par la tâche, plus la tâche lui a été agréable et
moins fort est le sentiment de difficulté, mieux il estime
l’exactitude de sa performance, plus il a confiance en sa
solution et plus il a un sentiment de satisfaction.
S’il se sent pessimiste sur sa résolution, il se sent alors moins
intéressé, il a ressenti la tâche comme moins agréable et a un
fort sentiment de difficulté. S’il se sent anxieux, l’estimation
de l’effort fourni est moins bonne et son sentiment de
satisfaction est moindre.
DISCUSSION
Humeurs et performance
Aucune humeur n’est liée aux performances en résolution de problème
Métacognition et performance
Chez les ados avec troubles de la conduite, les scores de résolution de problème
sont prédits en partie par le sentiment de difficulté (prospectif et surtout
rétrospectif)
Estime de soi ? Cf Pennequin, Sorel & Radafshar-Faget (2013)
Humeurs et métacognition
Le sentiment de difficulté prospectif lié à des humeurs négatives comme
l’énervement et l’anxiété
les humeurs positives et négatives sont nécessaires pour que le
jugement soit bien adapté à la tâche (Efklides, 2001, 2002)
Rôle limité des humeurs sur sentiments et jugements métacognitifs avant
résolution du pb
Chacune des expériences métacognitives rétrospectives est prédite par
l’humeur positive de se sentir content ou joyeux.
Le sentiment de difficulté rétrospectif est lié aux humeurs positives et
négatives
Or la performance est liée au sentiment de difficulté
Importance de travailler sur les humeurs de l’ado avant, pendant
et surtout après la résolution du problème. Mémorisation des
expériences passées pour les pb futurs
CONCLUSION
Les humeurs n’ont pas de lien direct avec la performance de résolution de
problème, mais sur la régulation de cette activité de résolution.
Avant résolution
Excité, anxieux
Après résolution
content, anxieux, pessimiste
Sentiment de difficulté
prospectif et rétrospectif
Estimation de l’effort à fournir
Habiletés à mettre en œuvre
Performance au problème
Merci de votre attention