Mémoire et apprentissage (MAPP)

Mémoire et apprentissage (MAPP)
Le 23/09/2015
Cours de Serge Nicolas : Un siècle d’étude de la mémoire et de l’apprentissage
Cette question remonte aux premiers travaux réalisés dans le domaine de la mémoire.
Présentation d’auteur travaillant dans le domaine de la mémoire et des travaux dans le
domaine de l’apprentissage (travaux allemand).
Théodule Ribot : la perspective pathologique.
Fondateur de la psychologie française, ancêtre de la neuro psychologie. S’appuie sur
l’observation de patient, de sujet présentant des troubles cognitifs pour comprendre le
fonctionnement normal. Approche neuro psychologique. C’est un personnage atypique,
quelqu’un qui a vécu au temps de William James. C’est quelqu’un qui a écrit le premier
ouvrage sur la mémoire. Avant la mémoire était abordé par les philosophes sans livre traitant
de la question. C’est aussi le premier enseignant de la psychologie en France. L’ouvrage est
« les maladies de la mémoire » (1881) : ce livre traite de la mémoire étudié grâce à l’approche
de la neuropsychologie et de la pathologie. On trouve dans ce livre que la mémoire est une
fonction biologique qui a évolué car il adopte une perspective évolutionniste dans sa
psychologie. Il est intéressé par Spencer, contemporain de Darwin qui a proposé une théorie
de l’évolution des fonctions mentales. Pour Ribot, les fonctions mentales ont évolué chez les
espèces, et ces fonctions mentales évoluent aussi chez l’individu de l’enfance à l’âge adulte. Il
adopte aussi une autre perspective qui est la notion d’involution. Ce concept est nouveau qu’il
a empreinté aux écrits d’un neurologue Anglais du nom de Jackson. Il dit qu’il peut y avoir une
évolution à rebours à cause des maladies et des traumatismes. Donc c’est une fonction
biologique, la mémoire dépend du cerveau et des fonctions cérébrales, pas évident pour
l’époque car à cette époque la mémoire est une fonction de l’âme. Ribot considère que la
mémoire dépend du corps et pas de l’esprit, la mémoire se trouve dans les cellules nerveuses.
Il fait l’hypothèse d’un continuum de la mémoire qui va de la mémoire biologique vrai vers la
mémoire psychique. Ce qui veut dire comme on le dirait aujourd’hui de la mémoire
procédurale, des actions, ancré dans l’organisme grâce à l’apprentissage et que cette mémoire
évoluent vers la mémoire des représentations : une mémoire « psychique » moins bien ancré
dans l’organisme car moins répété. Cette mémoire épisodique est plus fragile que la mémoire
des actions avec toujours une assise biologique. Et donc quand il y a traumatisme, maladie
(démence) on va avoir une involution parce que cette mémoire biologique, des actions, c’est
la mémoire des animaux et que la mémoire psychique est la mémoire des animaux supérieurs
et de l’homme. Chez l’enfant, le bébé a une mémoire des actions, biologique, la mémoire
psychique apparait avec le langage quand on peut évoquer des souvenirs. Lorsque Ribot pose
ces hypothèses, pour les tester il fait une revue de littérature.
Ribot pose une loi : la loi de régression de la mémoire ou la loi de Ribot. Les souvenirs les plus
récents sont affectés en premier.
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Les écrits de Ribot ont influencé beaucoup d’auteur tel que Korsakoff, Charcot, Janet et Delay.
On retrouve dans son ouvrage l’idée qu’il existe plusieurs types de mémoire, essentiellement
sensorielle.
Ribot a eu un contradicteur indirect : Bergson dans « matière et mémoire » (1896), il n’est pas
d’accord avec l’hypothèse de Ribot. Pour lui, la mémoire psychique est la véritable mémoire
et elle n’est pas une fonction biologique (perspective spiritualiste). Pour lui, il existe deux types
de mémoire distincte : la mémoire biologique (des actions) vs la mémoire psychique (des
représentations). La mémoire psychique appartient à l’âme et l’âme ne peut être résumée au
cerveau. Cette mémoire à besoin du cerveau pour s’exprimer. La mémoire des actions est
pour Bergson la mémoire des habitudes donc pour lui l’apprentissage dépend du cerveau.
H. Ebbinghaus : la perspective expérimentale
Psychologue allemand, premier spécialiste de la mémoire. La mémoire est le premier thème
de la psychologie. Les autres thèmes viennent de la physiologie.
Ce qui l’intéresse est l’étude expérimentale de la mémoire au sens large. La mémoire est à la
fois acquisition consciente et inconsciente. Lorsqu’il étudie la mémoire il l’étudie dans sa
caractérisation consciente et inconsciente. Il essaie de trouver un indicateur général de la
mémoire consciente et inconsciente. Il trouve cet indicateur dans la technique
d’apprentissage qui implique la mémoire. Il n’y a pas d’apprentissage s’il n’y a pas de mémoire.
Il faut que à chaque essaie il y ait une trace des premiers apprentissages et des apprentissages
successif pour qu’il y ait évolution. (Utilisation du conditionnement : technique élémentaire
qui implique la mémoire.)
Le matériel utilisé par Ebbinghaus : pour l’apprentissage, suite de série de syllabes sans
signification pour éviter les stratégies qui peuvent être utilisé spontanément. Il construit 2300
syllabes sans signification en étant son propre sujet. Il fait des expériences sur lui-même matin
et soir pendant 3 ans. Ces expériences portent sur la caractérisation de l’oubli. Il lit la série,
une pause de 15 secondes et recommence…puis délai de quelques heures à plusieurs mois et
réapprentissage sans effort de mémorisation il lit au même rythme la série apprise
antérieurement. Il note le temps d’apprentissage ou de lecture nécessaire pour réapprendre
une série déjà apprise : il a besoin de moins de temps et de moins d’essais. On observe donc
un gain, une ré-économie au ré apprentissage. Il existe donc dans la mémoire des traces du
premier apprentissage. Pour les séries datant de 1 mois, il n’avait aucun souvenir conscient
mais il observe quand même ce gain. Ce gain n’est pas attribué au fait d’apprendre à
apprendre. Grâce à cette technique il met en évidence l’existence de la mémoire inconsciente.
Au bout de 3 mois, encore un gain de 10 à 15% au ré apprentissage pour des séries oubliés
consciemment.
Aujourd’hui cette expérience serait considérée comme un test de mémoire implicite.
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Influence sur Jacobs : tâche d’empan mnésique, pour mesurer la capacité de mémoire chez
les enfants, les écoliers. Il utilise les syllabes sans significations mais sans résultats et donc
utilise des lettres et des chiffres. Il montre que l’évolution de l’empan mnésique on l’observe
chez les enfants et qu’il augmente avec l’âge.
G.E. MÜLLER : l’approche expérimentale
S’intéresse spécifiquement au thème de l’apprentissage. Continuateur des travaux
d’Ebbinghaus. Il a des élèves sérieux : Schumann, Jost et Pilzecker. Il va améliorer la méthode
d’Ebbinghaus.
La loi de Jost : Thèse sur l’influence de la distribution des répétitions sur la force d’association.
Cette loi attrait l’apprentissage massé vs distribué. Si on cherche à mémorisé n’importe quelle
série, par exemple de chiffres ou de mots, on peut procéder de deux manière différentes. On
peut examiner ou parcourir cette série 30 fois à la suite, mais on peut aussi disperser ces 30
répétitions sur plusieurs jours, en répétant cette série 10 fois par jours pendant 3 jours. La
deuxième forme est a plus avantageuse pour une rétention à long terme.
1e tableau : résultat = nombre de ré apprentissage effectué pour se souvenir.
 Et donc, préférable d’étaler plutôt que de masser
Effet d’espacement des répétitions : trois types de dispersion
1. Lire une série de syllabes D pendant 3 jours, 8 fois par jours (schéma 3.8)
2. Lire une série D’ pendant 6 jours, 4 fois par jours (schéma 6.4)
3. Lire une série D’’ pendant 12 jours, 2 fois par jours (schéma 12.2)
Avec une méthode de rappel associatif. Plus on a une dispersion importante meilleurs est le
rappel du deuxième mot de chaque couple. Lorsque l’apprentissage est sur 3 jours les résultats
sont faibles. Lorsque c’est étaler sur 6 jours on passe au double etc.
2e tableau : résultats = nombre de mot rappelé
 Et donc, préférable d’étaler encore plus longtemps dans le temps
A. Binet : l’approche expérimentale
Es travaux pionniers de Binet :
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Mémoire et expertise : les calculateurs mentaux et joueurs d’échec
Mémoire et suggestibilité
Mémoire du témoignage
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Expérience : Présentation d’un poster avec différents éléments pendant quelques secondes
ou minutes. Puis leur demande de ce qu’il se souvienne ? Il montre alors que l’on fait beaucoup
de faux souvenirs et que l’on en fait d’autant plus que les questions posées peuvent produire
des réponses erronées. Pour lui, le type de question posé peut déformer le souvenir du témoin
ultérieurement (car Binet est à la base avocat). Exemple : de quel couleur est le fil qui traverse
le bouton ? (sachant qu’il y a un bouton mais pas de fil) le sujet peut se rendre compte de
suite de la non existence du fil mais si on lui repose la question quelque jours plus tard : il va
donner la couleur du fil qui n’existe pas = faux souvenir.
Donc, Binet est souvent incompris et critiqué car trop novateur pour son époque. Son
influence se retrouve surtout à l’étranger.
Bilan de la première période = engouement pour les études pathologiques sur la mémoire (le
premier âge d’or, le deuxième étant au 20e siècle). Il n’y a pas de communication entre les
psychologues de la mémoire et les médecins. On observe une absence de modélisation de la
mémoire. Cela va être l’inverse plus tard.
Le 30/09/2015
Mémoire et répétition
Introduction : trois étapes dans le processus d’apprentissage
Encodage – stockage – récupération
L’encodage est l’acquisition de l’information, processus par lequel l’information d’entrée est
enregistrée en mémoire.
Le stockage est le maintien de l’information dans le temps, le processus par lequel
l’information enregistrée est consolidé en mémoire
La récupération est l’accès à l’information stockée, processus par lequel l’information stockée
est réactualisée.
On peut faire varier le stockage en faisant varier le temps et la récupération, son accès peut
se faire avec ou sans indices.
Les psychologues se sont beaucoup intéressés aux différentes situations d’encodage.
Quelles sont les clefs d’une bonne mémoire ?
 Recoder l’information sous une autre forme, mettre des mots en image : théorie du
double codage de PAIVIO. S’intéresse à l’étude de la force de l’image. Le codage pour
les images est plus puissant que pour les mots.
 Le rôle des indiçage-texte. Les indices permettent d’accéder à l’information stockée.
L’épreuve de reconnaissance est la plus indicée, indiçage maximum. Si l’on compare,
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le rappel libre, l’indiçage et la reconnaissance on a une augmentation des
performances.
 la répétition test : la pratique de l’accès permet de maintenir en mémoire l’information
plus longtemps.
Le recodage permet de convertir l’information sous une autre forme et donc le principe est
de convertir l’information en une forme qui est plus facile à mémoriser.
149162536496481 correspond au carré des nombre entier : 1 4 9 16 25 36 49 64 81
Puissance de l’image
Etude de Erdelyi, Buschke & Finkelstein, 1976 :
Trois conditions (mots vs mots avec image mentale vs dessin) avec un meilleur rappel pour les
dessins. La condition dessin conduit à des performances deux à trois fois plus élevé que la
condition mot. Cette supériorité est moins importante en tâche de reconnaissance.
Etude de Bower & Reitman, 1972 :
Mémorisation de 100 paires de mots sans lien. Une condition de répétition et une tâche
d’imagerie mentale : les sujets doivent former une image mentale avec les deux mots. La tâche
de rappel est indicée : on présente un des deux mots. Les résultats montrent la supériorité du
rappel dans la condition image mentale.
Et donc, le recodage est la clef d’une mémorisation réussi. L’imagerie est une technique de
recodage efficace pour du matériel verbal et la récupération est aussi une variable clef.
Le lien encodage et récupération apparait avec l’utilisation des procédés mnémotechnique : il
associe de bonne stratégie de l’encodage et des indices de récupération. Exemple : la méthode
des lieux, un des procédés le plus efficace.
Expériences d’apprentissage : Matériel étudié = S et Test = T
Tulving : courbe classique d’apprentissage d’une série de 16 mots avec une épreuve de rappel
libre. S-T-S-T etc. Effet plafond après le 9e 10e effet.
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Hypothèse fondamentale :
1. Seuls les épisodes d’étude permettent l’apprentissage quand on a des séries de type : ST ST
ST…
2. Les tests mesurent ce que les étudiants ont appris durant les épisodes d’étude, ce sont des
instruments d’évaluation de la performance
C’est hypothèses sont-elles correctes ?
 Dire que les tests ne sont que des instruments d’évaluation est faux c’est aussi autre
chose.
L’effet test
Etude de Zaromb & Roediger, 2010 :
Liste de 50 mots présentés au sujet, parmi ces mots il y a 10 catégories avec 5 items par
catégorie. Ces 50 mots sont présentés dans 3 conditions : 4 études et 4 tests vs 6 études et 2
tests (1e et 3e position) vs 8 études et 0 test avec ensuite un test final 48h après.
Résultats : concernant la phase d’apprentissage, augmentation des performances avec les
séries. Au départ les deux groupes sont au même niveau en test 2 et 4. Puis ensuite, différence.
Au bout de 48h, meilleurs performance dans la condition 1 > condition 2 > condition 3.
 Importance des phases de test et de rappel pour la mémoire
Tester la mémoire permet son évaluation et son amélioration. De nombreuse étude montrent
que le test permet d’accroitre les performances ultérieures qu’une étude complémentaire.
Peut-on rendre l’apprentissage encore plus efficace ?
La condition standard ne semble pas la plus efficace car il y a un ré apprentissage d’items déjà
mémorisé. Et donc développement d’une condition drop-out ou l’item mémorisé est
supprimé de l’étude une fois mémorisé.
Etude de Karpicke & Roediger 2007 :
Apprentissage de 40 mots en 8 essais et un test final une semaine plus tard. Durant
l’apprentissage la condition drop-out semble mieux fonctionner avec un apprentissage plus
rapide et une performance globale plus élevé. Par contre 1 semaine plus tard, le rappel est
plus important dans la condition standard par rapport à la condition drop-out.
 Les conditions qui souvent rendent l’apprentissage plus lent et plus difficile accroissent
la mémorisation ultérieure.
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Qu’es est-il de la condition standard (Etude-Test) qui permet une meilleur rétention ?
L’augmentation des performances lors de l’étude ? Lors du test ? Les deux ?
Etude de Karpicke & Roediger, 2008 :
Apprentissage de paires associées en 4 essais. Les pairs sont composées de mots SwahiliAnglais (exemple : mashua-bateau). 4 conditions : standard (condition 1) vs trois autre
condition avec Etude puis test puis cela change avec toujours 4 essais : présentation des items
non rappelé et test sur toute la liste (condition 2) vs présentation de toute la liste mais test
sur une partie de la liste, sur les items non rappelé (condition 3) vs étude et item non rappelé
(condition 4). Avec ensuite un rappel indicé.
Hypothèse : Pour toutes les conditions les réponses sont de 50%. Seulement, l’étude répétée
après l’apprentissage n’a pas d’effet sur le rappel final mais que le test répété produit un large
effet positif.
Une semaine plus tard : meilleurs performances en condition 1 et 2.
Et donc, la récupération répétée est la clé de la mémorisation à long terme. A partir d’un
certain seul l’étude répétée n’apporte que peu de chose à la mémoire. Tester la mémoire
permet de l’évaluer mais également la transforme. Les bénéfices peuvent être très
importants.
Etude de Karpicke & Roediger, 2006 :
Etude de passage de prose. Ré étudier ou tester (rappel libre sans feedback) avec un test final :
5 min, 2 jours ou 1 semaine.
Les résultats montrent que 5 minutes après en condition S-S les performances sont meilleurs
qu’en condition S-T alors que c’est l’inverse ensuite au bout de 2 jours et 1 semaine. On retient
mieux les passages de prose à court terme mais au fil du temps on se souvient mieux de ces
passages quand on a eu un test.
Le fait qu’en phase d’étude de produire du matériel plutôt que de simplement le lire entraine
de meilleures performances sur le long terme : effet de production.
L’effort réalisé va avoir un effet sur le long terme.
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Le 7/10/2015
Cours 3 : Apprentissages complexes
L’idée ici est celle de l’influence de l’inconscient dans les apprentissages. Dans les
apprentissages simples, l’inconscient n’est pas impliqué alors que dans les apprentissages
complexes, il y a une part indispensable de l’inconscient pour réaliser certaines tâches.
Contexte des études sur l’apprentissage implicite ;
Né avec le chercheur américains Reber, a pour origine le projet « grammarama » de Chomsky
et Miller, 1957, qui s’intéressent à l’apprentissage du langage. Etude scientifique en milieu
naturel, pour cela ils ont créé des langues artificielles pour contrôler la difficulté de ces
langues. Ce projet, au début est initié dans le but d’étudier ces grammaires artificielles et pour
comprendre comment les sujets découvrent les règles grammaticales. Chomsky pense que les
enfants découvrent les règles naturellement alors que Miller fait l’hypothèse qu’ils mettent
en place des stratégies de découverte de ces règles.
Ils ont concentré leur attention sur l’activité des sujets lorsqu’ils sont confrontés à des suites
de lettres générées par des suites grammaticales qu’ils devaient découvrir. Intérêt pour
l’apprentissage de nouvelle règle d’une nouvelle langue sans s’intéresser à la mémoire.
Exemple : chaque suite de lettre est produite en partant de l’état initial jusqu’à l’état final, voir
cela comme un chemin.
A partir des suites de lettre ils doivent découvrir les règles de fonctionnement.
Résultats : l’étude préliminaire des règles grammaticales facilitent la mémorisation des suites.
Grammaire artificielle de Reber :
Il introduit le changement suivant : plutôt que de demander au sujet de découvrir les règles,
il présente la tâche comme une tâche de mémoire. Il va voir comment fonctionne le sujet dans
des conditions ou il est immergé dans une langue hypothétique. Proposé au sujet des
nouvelles suites de lettres qui suivent la grammaire vs qui ne suivent pas. Tache de
mémorisation puis tâche de classification ou de ré apprentissage. Résultats : la découverte
des règles conscientes ou inconscientes permet une meilleure mémorisation de nouvelle suite
suivant la même règle.
Apprendre une série de chaines alphabétiques ne comportant que des consonnes 
résultats : apprentissage plus facile pour les suites grammaticales pour des sujets non
informés de la présence d’une règle e construction.
Ou présentation ultérieures de nouvelles chaines grammaticales et non grammaticales 
résultats : 79% de réussite pour dire si oui ou non ces suites suivent la règle. Les sujets ont
l’impression qu’ils répondent au hasard mais non, ils ne savent pas expliciter.
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L’idée que défend Reber est que s’il y a cette réussite, c’est qu’ils ont réussi inconsciemment
à faire des règles grammaticales. Et donc de pouvoir juger par la suite de la grammaticalité de
nouvelle phrase d’une langue.
Seulement, est-ce que ce n’est pas des moyens mnémotechniques ?
Et donc, lors du test il propose d’autre symbole, et donc change l’aspect perceptif des lettres.
Et donc si les sujets réussissent c’est que c’est bien dû au fait que les sujets extraient
inconsciemment des règles.
Les chercheurs actuels n’ont pu reproduire cette expérience.
Exemple :
Implicite = demande seulement de mémoriser
Explicite = on dit au sujet que les suites présentés suivent des règles grammaticales et en leur
précisant que s’ils trouvent les règles la mémorisation sera plus facile.
Facile = la découverte des règles est facile
Difficiles = la découverte des règles est plus complexes.
 Découverte de fausses règles qui gênent dans la condition explicite/difficile
 On a ici une interaction croisé entre les facteurs consigne et difficulté
 On a une interaction ordonnée entre difficulté/consigne : globalement les
performances dans la découverte des règles faciles sont plus élevées que dans la
condition difficile et cela est plus accentué dans la condition explicite qu’implicite.
 Biais : difficulté de la règle, type de sujet
 Les patients amnésiques sont capables d’abstraire inconsciemment des règles. Et
donc, ne repose pas sur le souvenir des séries d’apprentissage.
 Mémoire procédural inconsciente ?
 Le sujet n’arrive pas à expliciter la base de ces jugements
 La mémoire épisodique intervient dans la condition explicite/facile
Et donc, selon Reber, une information peut être enregistrée passivement par un système
d’abstraction non conscient. Ce qui est appris est une connaissance tacite, une représentation
abstraite et inconsciente de la structure contenue dans l’information présentée. Le jugement
est « implicite », les sujets ne sont pas conscients des aspects du stimulus qui conduisent à
leur décision. Le processus implicite est mis en œuvre inconsciemment quand les sujets ne
tentent pas de découvrir le code complexe sous tendant la structure du stimulus.
Existence de l’inconscient cognitif et sa puissance d’abstraction : problème car les résultats de
Reber n’ont pu être répliqué.
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Critique :
Dulany et al : l’apprentissage et l’abstraction des règles sont consciente. Les minis règles
découvertes consciemment suffisent pour obtenir les performances obtenus par Reber.
Brooks : position mnémo-centriste : basé sur l’aspect globale et perceptif de la suite. La suite
ressemble à la suite de l’étude. Va faire une expérience décisive. Le sujet mémorise des suites
d’étude et lors du test il propose de nouvelles suites à classer comme étant grammaticalement
correct ou non. Il va manipuler l’aspect perceptif et la grammaticalité de ces suites.
Grammaticalement similaire (GS) vs Grammaticalement dissimilaire (GS) vs Agrammaticale
similaire (AS) vs Agrammaticale dissimilaire (AD). Est-ce que les sujets vont choisir les GS et
GD (comme ce que dit Reber) ? Ou bien se baser sur le perceptif et choisir les suites GS et
AS en se basant sur la similarité perceptive ?
Les résultats montrent que les deux hypothèses sont vrais et que les deux hypothèses sont
fausses : il y a une part de la grammaticalité et une part de la similarité. Le perceptif joue un
rôle. La part de l’abstraction est faible.
 Se base peut être sur la mémoire implicite ?
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