2- Les étapes de la démarche expérimentale

COURS MAGISTRAL
INTRODUCTION A LA
PSYCHOLOGIE
EXPERIMENTALE
INTRODUCTION A LA
PSYCHOLOGIE EXPERIMENTALE
PLAN
1- Préliminaires
Définitions, repères historiques, applications
2- Les étapes de la méthode expérimentale
2.1. Analyse bibliographique ou observation pour déceler les faits remarquables
2.2. Construction de la problématique et formulation d’hypothèses
2.3. Opérationnalisation
2.4. Recueil des données
2.5. Analyse des données
2.6. Interprétation des résultats
2.7. Discussion et reformulation théorique
2.8. Publication
3. Les principaux domaines d’étude (perception, mémoire, langage…)
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Comment définir la psycholologie expérimentale ?
Il s’agit d’une psychologie élaborée grâce à la méthode expérimentale.
Psychologie expérimentale = rigueur, objectivité, transparence
Méthode expérimentale = méthode de recherche qui vise à l’élaboration
des connaissances au moyen de l’expérimentation.
A distinguer de la méthode clinique qui est une méthode d’application.
Aujourd’hui, on tend à lui substituer le concept de psychologie générale
et parfois de psychologie cognitive.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Psychologie cognitive = porte sur les structures mentales, spécialement dans la
perspective du traitement de l’information.
Neuropsychologie
Psychologie
Psychologie cognitive
Technologies nouvelles
Linguistique
Informatique
Sciences cognitives
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Attention aux malentendus :
1- Ne pas confondre le recours à l’expérience et l’organisation d’une
d’une expérimentation
2. La psychologie expérimentale n’est pas forcément la psychologie
du laboratoire
3- La psychologie expérimentale se réfère plutôt aux tests statistiques
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Claude Bernard (1813-1878) : père de la physiologie moderne, il posa les
principes de la médecine expérimentale. Il développa le schéma "observation,
hypothèse, confirmation/infirmation". Cette méthodologie scientifique lui a
permis de faire progresser la physiologie et la médecine dans les domaines de la
neurologie, de la digestion et de la régulation endocrinienne.
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applications
Wundt (1832-1920)
Fechner (1801-1887)
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applications
James McKeen Cattell
C. Spearman
E.B. Titchener, 1898
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Pieter Brueghel : " La pie sur la potence "
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applications
La courbe d‘oubli
Ebbinghaus s‘intéressa à la question suivante:
Combien oublions-nous au cours du temps? Est-ce que l‘oubli est
un processus linéaire
linéaire ou non linéaire?
non linéaire
100%
100%
50%
50%
0%
0%
Temps
Temps
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
En conclusion, au XIXème siècle, les conceptions changent
radicalement du spiritualisme au matérialisme et cela est
probablement une conséquence de la révolution industrielle.
Cependant, l’émergence de la psychologie scientifique s’est faite
progressivement et en fonction de différentes influences. Pour
l’essentiel, les débuts de la psychologie scientifique sont liés au
prolongement des recherches dans le sillage des laboratoires de
physiologie et de physique allemands, caractérisés par un objectif
de mesure, mais aussi à la théorie de l’évolution des espèces de
Darwin.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
A. Binet (1857-1911)
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
H. Piéron (1881-1964)
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
On peut dire que la coupure avec la psychologie philosophique apparaît avec le
père du béhaviorisme, l’américain Watson (1878-1958).
Ce qui caractérise Watson, c’est sa prise de décision très nette contre une
psychologie qui voudrait être à la fois scientifique et introspective.
Modèle : stimulus
réponse
Le béhaviorisme s’inscrit dans un courant philosophique anglais.
Il s’appuie sur certains principes (Licke, Hume) :
- l’empirisme : toutes nos connaissances viennent de l’expérience.
- l’associationnisme : principe selon lequel images, idées … ne sont pas
enregistrées en désordre mais associées entre elles, d’où l’expression “association
d’idées”, “le fil de la pensée”.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Les béhavioristes s’appuient sur les travaux relatifs au
conditionnement de l’animal (Pavlov) et sur la synapse
(Sherrington)
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Stimulus
???
Réponse
Tolman introduit des variables intermédiaires telles que
motivations ou buts.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Certains psychologues d’origine allemande et physiciens de formation, comme
Kölher (1887-1967), Koffka et Wertheimer, vont opposer au béhaviorisme et à
l’associationnisme du XIXème siècle une nouvelle conception se fondant sur des
découvertes, portant plus sur la physique, la perception visuelle et la
neuro-physiologie que sur le conditionnement.
- Référence à l’électromagnétisme
- La gestalt : le psychisme n’est pas une mosaïque, il est constitué d’unités
organisées et de groupes : ce sont des formes dotées de sens, de signification et
non pas des sommes d’éléments.
Pour le gestaltisme, c’est l’esprit humain qui structure et organise le monde. Il
ne s’intéresse pas à la manière dont l’environnement agit sur le système humain,
comme le béhaviorisme, mais à la manière dont le système organise
l’environnement, cad, aux formes que celui-ci construit.
+ correspondance entre cerveau, perceptions, et états mentaux.
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applications
Imagerie par Résonance Magnétique
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Spécialisations fonctionnelles
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Conférences Macy : la cybernétique = science des systèmes autorégulés, comme
les dispositifs de pilotage automatique des avions.
Analogie entre le fonctionnement du cerveau et celui des machines automatiques.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
C’est entre autres à la cybernétique que l’on doit les bases des sciences
cognitives, notamment grâce aux travaux de Wiener (1948). Il effectue une « synthèse
des mathématiques pures (théorie de la prédiction statistique), dans le domaine de la
technologie (machines à calculer, télécommunications), dans ceux de la biologie et de
la psychologie, et jette les bases d’une science nouvelle, à support mathématique,
destinée à couvrir tous les phénomènes qui, d’une manière ou d’une autre, mettent
en jeu des mécanismes de traitement de l’information » (Ladrière, 2002).
À la même époque eurent lieu les conférences de Macy (entre 1946 et 1953) où,
sous l’égide du philanthrope Josiah Macy Jr., les « grands esprits » de l’époque
se réunissaient pour définir une science générale du fonctionnement de l’esprit.
Déjà moult disciplines étaient présentes (mathématiciens, logiciens, ingénieurs,
physiologistes et neurophysiologistes, psychologues, anthropologues et économistes)
par l’entremise de gens comme Norbert Wiener, Warren McCulloch, John Von
Neumann, Karl Popper et Margaret Mead.
Roberto Cordeschi
Neurones idéaux
D'après une célèbre et pittoresque métaphore de Warren S. McCulloch, une machine
constituée d'autant de tubes électroniques ou de lampes que possède de neurones le
cerveau humain (environ dix à douze milliards d'unités) aurait besoin de l'Empire
State Building pour l'abriter, la puissance des chutes du Niagara pour l'alimenter et le
fleuve Niagara pour la refroidir. Cette métaphore remonte à la fin des années quarante.
McCulloch, neurologue, mathématicien, philosophe et poète, était l'un des pionniers
du champ d'études que le mathématicien Norbert Wiener baptisa " cybernétique " en
1946. Ce domaine s'est affirmé comme lieu de rencontre de disciplines diverses :
électronique, neurophysiologie, mathématiques, études sur les mécanismes
d'autorégulation et de contrôle, et nouvelle théorie de l'information (WIENER 1948).
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Darmouth (Canada) : séminaire sur l’intelligence artificielle. Son objectif : copier,
puis dépasser les activités humaines réputées intelligentes comme raisonner,
utiliser le langage ou résoudre des problèmes.
Analogie entre le fonctionnement du cerveau et celui d’un programme informatique.
Modèle connexionniste qui conçoit les opérations intelligentes comme un système
auto-régulé et un modèle symbolique qui envisage la pensée comme une série de
calculs.
Prédiction : la plupart des théories en psychologie prendront la forme de programmes
informatiques ?
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
" Intelligence Artificielle : ensemble des théories et techniques développant des
programmes informatiques complexes capables de résoudre des problèmes sans que
les algorithmes de résolution soient explicitement fournis. " Les recherches en
intelligence artificielle concernent la simulation des processus cognitifs.
Intelligence artificielle et systèmes experts ".
Aujourd’hui les sciences cognitives sont intégrées dans plusieurs disciplines reliées à
la cognition naturelle (philosophie, psychologie, linguistique et neurosciences) et à la
cognition artificielle (intelligence artificielle et informatique)
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Emergence de modèles s’inspirant de l’informatique : la pensée humaine est une suite
d’opérations logiques effectuées sur des symboles abstraits.
Le plus généralement, le cognitivisme est assimilé aux recherches menées en
sciences cognitives, adoptant l'idée du traitement de l'information. Les cognitivistes
supposent ainsi que le cerveau fonctionne comme un ordinateur. Il est établi une
séparation entre le matériel biologique constituant le système nerveux (le « hardware »
de l'ordinateur) et les « programmes » qui sont exécutés (le « software »).
De façon plus restrictive, il peut aussi être assimilé au computationnisme ou modèle
computo-représentationnel (Fodor).
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
“La modularité de l’esprit” : le psychisme humain traite les informations sous forme
de modules spécialisés destinés chacun à un type particulier d’opération.
Un module est :
1) spécifique à une opération précise (perception, langage, mémoire ….)
2) son fonctionnement est autonome, rapide et inconscient
3) il possède une localisation neuronale précise
Cependant, avec les années 80, critiques venues de différents horizons.
Les questions que se pose la psychologie cognitive sont anciennes, elles concernent les
activités mentales.
C'est la manière de les aborder qui est nouvelle : on recourt principalement à
l'expérimentation pour apporter des preuves.
Etapes de traitements de l’information
Exemple : Modèle de la mémoire
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Réseau d’activation et connexionnisme : un autre courant de recherche a dominé
ces dernières années et est basé sur la notion de distribution de l’activation. On sait
que les neurones forment un réseau complexe. Chaque neurone communique avec
un ou plusieurs autres au moyen de synapses ayant un effet exitant ou inhibant. A
un niveau plus abstrait, on stipule que les informations circulent d’une unité de
traitement à une autre.
Distinction d’avec le modèle computationnel :
1) il rejette la notion de représentation.
2) il ne considère pas que les opérations mentales s’effectuent par une suite de
calculs en série, mais par un traitement parallèle distribué.
Modèle PDP (parallel Distributed Processing) : réseau dont les unités sont
interconnectées par des liens pondérés.
Le connextionnisme est considéré comme non-réductionniste.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
L’alternative émergentiste apparaît très tôt à travers la mise en question de la logique
comme approche principale dans les sciences cognitives. De fait, on ne trouve dans le
cerveau aucune règle ni processeur logique. Ce n’est donc plus le système de
l’ordinateur mais l’étude du cerveau et des interconnexions neuronales qui le
caractérisent qui va devenir le paradigme d’étude de la cognition.
Le connexionnisme se fonde aussi sur des modèles informatiques mais cherchent une
correspondance plus étroite avec le fonctionnement du cerveau humain.
Varela et Maturena reporchent au cognitivisme de ramener la pensée humaine à un
dispositif mécanique et logique alors qu’elle s’inscrit dans le vivant.
Cognition incarnée = dépend des types d’expériences qui découlent du fait d’avoir un
corps doté de diverses capacités sensori-motrices ; ces capacités motrices s’inscrivent
elles-même dans un contexte biologique, psychologique et culturel. Les processus
sensoriels et moteurs, la perception et l’action sont fondamentalement inséparables
dans la cognition vécue.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
L'énaction: un concept des neurosciences cognitives
Parmi les conceptions les plus novatrices de ces dernières années, l'énaction apparait
comme porteuse d'avenir. De nombreuses théories sur les apprentissages sont apparues
au cours du siècle, certaines ont eu leur heure de gloire et ont servi de base à la
construction de l'étude sur les différentes façons dont on s'y prend pour accéder à des
connaissances ou transformer nos comportements.
Le concept apparait dans les articles et ouvrages de Francisco Varela, neurobiologiste
et chercheur en sciences cognitives, c'est un concept validé scientifiquement à partir
d'études sur l'homme et l'animal. Dans son livre "l'inscription corporelle de l'esprit",
il cite M. Merleau-Ponty qui avait entrevu l'idée 50 ans auparavant.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Une expérience chez les animaux
Deux groupe d'oisillons élevés sans leurs congénères adultes:
le 1er groupe a la possibilité de déclencher d'un coup de bec l'enregistrement du
chant des oiseaux de son espèce.
Ce groupe restituera 76% du chant entendu.
le 2ème groupe est dans une cage voisine et a juste la possibilité d'entendre
l' enregistrement déclenchés par le 1er groupe.
Ce groupe restituera 39% du chant enregistré.
La seule différence en faveur du 1er groupe : l'initiative dont ils disposaient au cours
de l'apprentissage. Apprendre par l'énaction pour un sujet, cela veut dire tout simplement
avoir l'initiative de ses comportements et de ses mouvements dans le temps de
l'apprentissage. La perception et la motricité sont indissociables donc sous le primat
de l'action qui les stimule.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Langage et énaction
Le développement du langage reflète l'énaction des connaissances.
"je met de l'argent de coté", "il se prend pour quelqu'un d'autre", "il n'y arrivera pas",
"je dois repartir à zéro", "les sectes manipulent les gens", "tiens bon!"!, "elle se donne
beaucoup en ce moment, je dois me sortir de cette relation qui me bouffe la vie".
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Le modèle de l’énaction propose à son tour une alternative, au sein de l’émergentisme.
Le modèle connextionniste s’en tient à la représentation d’un monde extérieur
pré-determiné.
L’énaction centrée sur le terrain du faire et de la pratique va à l’encontre d’une
pré-determination de la connaissance et fait valoir une cognition vivante qui joue avec
l’aléatoire et l’imprévisible.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Chez l'enfant porteur de handicap ou présentant un trouble des acquisitions, le concept
d'énaction est particulièrement intéressant pour les enfants ayant des déficiences
sensorielles, motrices ou mentales. Ainsi, les enfants hypotoniques, hypokinétiques ou
au contraire hyperactifs-hyperkinétiques ne peuvent du fait de leur déficience et de
certaines négligences éducatives, développer certaines capacités intellectuelles qui
apparaissent de prime d’abord éloignées de leur déficience, on pense ainsi au lien entre
certaines dyspraxies et certains apprentissages (lecture, langage élaboré, pensée logique,
calcul, accès à certaines abstractions), lien étudié par Piaget ou par Dugas et Gérard
pour les dyspraxies de développement ou encore par Lacert pour les affections
neuropédiatriques.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Tout domaine se définit par son contenu et une méthode.
Les problèmes, par leur contenu, appelle en général une méthode. Les méthodes, en
retour, s’adaptent aux problèmes.
C’est ainsi que l’on applique au terme “psychologie” différents adjectifs.
La recherche en psychologie expérimentale : étude des processus mentaux ;
sensation, perception, conditionnement, l’apprentissage et la mémoire, thèmes qui
constituent encore un secteur important dans la recherche en psychologie.
On dit souvent que la psychologie expérimentale est devenue une psychologie
cognitive.
Ces méthodes peuvent être employées dans d’autres domaines de la psychologie.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Les méthodes de la psychologie expérimentale employée dans d’autres domaines :
- En psychologie sociale : La psychologie sociale est un domaine si vaste et hétérogène
qu’il est difficile de la définir de manière univoque et impartiale. Toutefois, le terme
même de “psychologie sociale” fournit un premier élément de définition : la psychologie
sociale cherche à rendre compte des relations entre l’individu (et sa “psyché”, selon la
terminologie de Cosnier, 1998) d’une part, et l’environnement social d’autre part.
Comme le relève Serge Moscovici (1984), la psychologie sociale peut être définie soit
par ses objets d’étude (par exemple les relations intra- et intergroupes, l’identité sociale,
les jugements et les stéréotypes sociaux, les croyances et représentations sociales, le
développement socio-cognitif de l’individu, l’influence sociale, les relations
interpersonnelles, etc.), soit par son mode d’appréhension de certaines problématiques
c’est-à-dire par ce que Moscovici appelle le regard psychosocial. La spécificité de ce
regard serait en particulier de considérer que l’individu interagit toujours avec d’autres
individus de manière réelle ou imaginée, si bien que même ses pensées les plus intimes
sont de nature sociale.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
L’utilisation de la méthode expérimentale en psychologie sociale date des années 30
avec Kurt Lewin “la dynamique des groupes”.
Trois catégories de recherche :
- sujets examinés en laboratoire en les soumettant à des stimuli évoquant des situations
sociales ;
- en laboratoire, il est aussi possible de manipuler les conditions dans lesquelles se
déroulent les interactions au sein d’un groupe restreints de sujets ;
- hors du laboratoire, manipuler les caractéristiques d’une situation impliquant des
sujets naïfs dont on observe les conduites.
Résultats d’enquête, de recherches ...
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Lewin a développé une théorie des groupes restreints, d'une part ; et d'autre part il a
développé la recherche-action qui impliquait une technique originale de formation
des intervenants sociaux (Marrow 1972).
La recherche-action classique et l'apport de Kurt Lewin :
On attribue parfois l'invention du terme recherche-action à un anthropologue, J. Collier,
qui proposa que les découvertes de type ethnologique faites aux USA sur les Indiens
des réserves soient utilisées au bénéfice d'une politique favorable à ces derniers
(Collier 1945). Kurt Lewin élabora la première définition de cette orientation
(Lewin 1948).
Les premières interventions illustrant la recherche action lewinienne visaient à
modifier des attitudes et des comportements dans un certain nombre de secteurs de
l'activité sociale.
Son étude concernant les habitudes alimentaires des Américains en temps de
guerre est souvent citée à titre surtout d'illustration de cette méthode.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Rappelons-en l'essentiel. On se propose de changer les habitudes alimentaires
des consommateurs au moment où, en raison de la guerre, il parait souhaitable
de convaincre les gens qu'on peut aussi consommer les bas morceaux de viande.
On essaye alors de modifier leurs habitudes par deux voies : celle d'une campagne
radiophonique et celle des réunions des ménagères par petits groupes autour
d'experts qui vont tenter de leur montrer les avantages de ce qu'on leur
recommande d'acheter.
La conclusion est que le second dispositif - les réunions par petits groupes est plus efficace et, surtout, que les décisions prises par cette voie sont plus
durables. Cette conclusion de la recherche-action considérée implique une valorisation
d'une approche "micro"des processus sociaux et de leur traitement éventuel.
Lewin a décrit les phases d'une recherche-action : on commence par un premier
plan de recherche, puis on met en application ce premier plan d'intervention et
on évalue les premiers résultats, on planifie sur cette base une nouvelle étape de
recherche et d'action, et ainsi de suite... Ce mouvement cumulatif forme une "spirale”
des relations entre pratique, observation et théorisation.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
- En psychologie différentielle : prend en compte des études comparatives
psychologiques portant sur les différences entre individus humains, en leurs variabilités,
dans des groupes homogènes ou différents.
La manipulation à des fins expérimentales des facteurs supposés responsables des
différences individuelles ne peut être que très limitée.
Ex du facteur de milieu : manipulation sur les procédures d’adoption d’enfants issus de
milieux très défavorisés et transférés dès leur naissance dans des familles de bon niveau
économique et culturel. Ce transfert a un effet moyen sur le QI et la réussite scolaire,
lorsqu’on utilise comme groupe contrôle les enfants issus des mêmes milieux n’ayant
pas été adoptés.
Analyse dépourvue d’intérêt si tous les facteurs dans la nature constituent une structure
indissociable.
Domaine étudié : en pédagogie en vue de réduire les différences individuelles dans la
capacité de bénéficier de l’enseignement.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
- En psychologie du développement
Analyser les facteurs de développement
Méthode développée à des fins éducatives (milieu scolaire)
- En psychologie industrielle
Etude de la relation entre l’homme et les objets techniques ou le milieu technique
au cours de sa vie professionnelle (ex : étude du contrôle de la qualité de pièces).
- En psychologie du travail (ergonomie)
Ici, la méthode expérimentale permet de réaliser une analyse des tâches de l’individu,
de vérifier l’adaptation de l’homme à un poste de travail, de comprendre les
problèmes de concurrence cognitive (comme celui de savoir si une conversation
diminue la capacité de traitement d’un problème, dans le cas des contrôleurs aériens
par exemple).
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
- En psychologie clinique : s'attache à la Science de la Conduite humaine,
fondée principalement sur l'observation et l'analyse approfondie de cas individuels,
aussi bien normaux que pathologiques, et pouvant s'étendre à celle de groupes.
Concrète dans sa base, et complétant les méthodes expérimentales d'investigation,
elle est susceptible de fonder des générations valables. Une conception plus étroite
la limite à une Psychologie appliquée au domaine médical.
L’application ou non d’une psychothérapie peut constituer une variable indépendante.
L’adoption d’une méthode de traitement aussi.
De telles vérifications expérimentales ont un grand intérêt et permmetent d’éclaircir les
théories nombreuses et complexes tentant de rendre compte de la conduite et de ses
troubles.
Recherches nombreuses aux USA et en Grande bretagne.
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
ROUGE
COLERE
Test de Stroop, 1935
CHAISE
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Induction * connotation des mots
450
400
350
300
250
Mots nég atifs
200
Mots neu tres
150
100
50
0
AX
TM
1- PRELIMINAIRES : définitions, repères historiques,
applications
Plusieurs études longitudinales ont montré que l’effet de la thérapie, réduisait, voire
éliminait l’interférence émotionnelle de Stroop pour les mots négatifs.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
1. Analyse bibiliographique ou observation pour déceler les faits remarquables
- Elaboration d’une problématique
- Paradigme utilisé
- Théorie et modèles explicatifs déjà proposés
2. Construction de la problématique, formulation d’hypothèses et de prédictions
- induites de l’observation
- déduites des théories existantes
a) Hypothèse théorique (générale ou conceptuelle ou psychologique)
b) Hypothèse opérationnelle (concrétisation, spécification de l’hypothèse
théorique)
2- Les étapes de la démarche expérimentale
3. Opérationnalisation
a) Variable dépendante (VD)
= variable mesurée par le chercheur, dépend du comportement du sujet
b) Variable indépendante (VI)
= manipulé par l’expérimentateur et ne dépend pas du sujet. Peuvent être
Principales ou secondaires. Attention à la notion de variables confondues.
c) Procédure expérimentale
Groupes appareillés et groupes indépendants
Tâche
Consigne
Matériel expérimental
Déroulement de l’expérience
2- Les étapes de la démarche expérimentale
4. Recueil des données
5. Analyse des données
6. Interprétation des données
2- Les étapes de la démarche expérimentale
1. Recherches bibliographiques
Objectif : délimiter un champ d’étude
L’expérimentation n’est pas une fin en soi mais un moyen de produire et de recueillir des
observations susceptibles, soit de répondre à une question, soit de valider une hypothèse
ou une théorie. Il faut donc d’abord une problématique se situant dans un champ précis.
Découper le thème de recherche, mais aussi l’approche choisie, la spécialité choisie
Exemple de la lecture, différentes façons possibles d’aborder ce thème.
1) en sous-disciplines : étude des processus fondamentaux, des différences individuelles,
de l’apprentissage et de ses difficultés, de la pathologie.
2) chaque sous-discipline développe des thèmes qui lui sont spécifiques. En psychologie
cognitive, intérêt pour l’identification des mots, stratégies de lecture, compréhension de
textes.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
Dans ce cadre, on étudie l’accès au lexique, les problèmes de syntaxe, la production
d’inférences, le rôle des images, graphiques ou illustrations … Chacun de ces thèmes est
l’objet d’une conceptualisation, de théories ou de modèles.
Le travail bibliographique permet de délimiter un champ, de se fixer un objectif de
recherche qui soit précis et dans lequel il est possible d’émettre des prédictions et des
hypothèses.
Il permet d’être informé sur :
- les données recueillies.
- les théories et les modèles et de trancher entre des modèles concurrents par exemple.
- les méthodes expérimentales mises en œuvre.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
2. Le raisonnement expérimental
La démarche expérimentale commence par l’observation, qui est le début de toute
démarche scientifique et qui doit toujours précéder l’expérimentation. Cependant, la
démarche expérimentale ne se limite pas seulement à l’observation, où le chercheur ne
modifie pas les phénomènes, mais elle mène à l’expérimentation, qui constitue une
véritable intervention dans le réel soumis à l’examen.
Dans le raisonnement expérimental, les termes de déterminisme, stabilité et généralité
sont omniprésents :
- déterminisme : l’expérimentation est la voie royale pour mettre en évidence
des relations de type “ cause à effet”. Si je modifie de telle façon une certaine condition
de l’expérimentation (VI), je constaterai telle autre modification dans le résultat de
l’observation.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
- stabilité ou reproductibilité : l’observation dans le cadre de la démarche
expérimentale porte nécessairement sur des faits répétables. Toutes les tentatives
d’observation portent sur des faits qui peuvent permettre la répétition de l’observation
primitive.
En d’autres termes, les données empiriques auxquelles les chercheurs confrontent leur
discours doivent être reproductibles. La psychologie scientifique se donne pour règle
de n’utiliser que des observations répétables, cad, contrôlables (mesurables,
quantifiables et transparents …) dans le but de comprendre la relation existant
entre ces faits.
- Généralité : La notion de généralité se substitue à la notion de stabilité. Les
données reproductibles donnent lieu à une généralisation des résultats et l’élaboration
d’une théorie, d’un modèle.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
Le travail scientifique consiste à transformer des hypothèses implicites en hypothèses
explicites, hypothèses sur les relations qui peuvent exister entre les faits observer.
Théorie
Hypothèse
Vérification
Faits observés
Deux modes principaux de raisonnement :
- induction : Va du particulier au général, des faits observés au
général.
- déduction : Va du général au particulier. Raisonnement qui conduit
toute proposition générales à des implications particulières
2- Les étapes de la démarche expérimentale
3. La notion de variable
Expérimenter consiste à faire varier les éléments constitutifs d’une situation dans le
but de provoquer un phénomène et de mesurer son évolution.
Méthode de recherche = contrôler les variables pour cerner entre elles des relations.
Définir les facteurs qui vont conditionner l’apparition du phénomène étudié et provoquer
des modifications du comportement = définir les variables indépendantes.
Exemple de VI :
- aspect de l’environnement physique : étude de l’impact de l’intensité du bruit sur la
détection d’un signal
- social : étude de l’effet du niveau socio-professionnel sur le nombre d’enfants
- propre aux sujets : étude de l’effet du sexe sur la résolution d’une tâche d’orientation
visuo-spatiale
Une variable peut prendre différentes modalités !
2- Les étapes de la démarche expérimentale
La variable dépendante, celle qui dépend de la variable indépendante.
Exemple :
Etudier l’effet du lien sémantique entre les mots
Matériel utilisé : 10 paires de mots sont reliés sémantiquement et 10 autres paires ne le
sont pas
VI
TROUSSE-CRAYON
DOCTEUR-INFIRMIERE
GRENOUILLE-BIDON
TABLE-IMMEUBLE
On mesure le temps de réponse (VD)
2- Les étapes de la démarche expérimentale
3.1. La variable indépendante
La VI représente la cause postulée dans la relation “cause-effet”.
Effet de la VI sur la VD.
Lorsque l’expérimentateur agit sur la VI et uniquement sur elle, la VI est sous le
contrôle de l’expérimentateur, ou qu’elle est manipulée. C’est le cas idéal.
Prudence : contrôler aussi toutes les autres variables indépendantes potentielles. Si nous
voulons conclure que la VI affecte la VD, il faut éviter que notre VI ne soit confondue
avec d’autres VI.
3.2. La variable dépendante
Observer le comportement, mais pas tout le comportement !
L’aspect particulier que le chercheur décide d’enregistrer est la VD, un aspect du
comportement.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
La quantification de la VD demande un certain nombre de décisions, donc arbitraitre.
Elle se détermine en fonction de l’objectif visée !
4. Les hypothèses
L’hypothèse est une prédiction consistant à mettre en relation une variable (VI) et un
comportement (VD).
Elle peut être induite à partir d’une observation ou déduite d’une construction théorique.
Trois types d’hypothèses :
- Hypothèse théorique de recherche, générale, conceptuelle ou psychologique.
- Hypothèse opérationnelle
- Hypothèse statistique
2- Les étapes de la démarche expérimentale
Prenons un cas concret : étude de la perception des mots
Est-ce que la familiarité des mots affecte leur identification ???
- Hypothèse théorique de recherche, générale, conceptuelle ou psychologique
Explication anticipée, affirmation provisoire qui décrit ou explique un phénomène.
Le recueil de données aura pour but de valider, cad de confirmer ou d’infirmer cette
hypothèse.
Il faut être en mesure d’opérationnaliser cette hytpothèse.
La familiarité des mots affecte leur identification
- Hypothèse opérationnelle
Construire une recherche permettant de tester l’hypothèse.
Pour cela, trouver un indicateur de la familiarité et préciser comment le
processus d’identification peut être mesuré.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
Indice de la familiarité = la fréquence des mots
Mesure des processus d’identification = le seuil d’identification en TR
Les mots fréquents ont un seuil d’identification plus courts que les mots rares
- Hypothèse statistique
H0 = Hypothèse nulle qui prédit l’effet d’une VI
Hypothèse alternative = variable manipulée par l’expérimentateur exerce une
influence sur la VD.
Rejette H0 = on peut conclure à l’effet de la VI.
Acceptation de H0 = aucun effet de la VI.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
5. Classification des facteurs
5.1. Facteurs principaux et secondaires
Etudier les effets que l’on qualifie de “principaux” des facteurs secondaires que
l’expérimentateur doit contrôler parce qu’il sait qu’ils ont un effet sur le
phénomène étudié.
Par ex, dans la perception des mots, la fréquence d’usage est notre facteur principal.
Les facteurs secondaires seront la taille des lettres, leur contraste, la longueur des mots.
Le contrôle des facteurs secondaires a pour objectif de “purifier” la situation afin de
pouvoir observer les effets déterminés par les facteurs principaux. La distinction
entre facteurs principaux et facteurs secondaires est imposée par l’expérimentateur
En fonction des buts qu’il vise.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
Parmi les facteurs de contrôle, citons :
- le facteur “expérimentateur” : lorsque plusieurs expérimentateurs participent
l’expérience.
- le facteur “ordre de passation” dans les plans à mesures répétées.
- le facteur “moment de la journée”.
- le facteur “sujet” et l’ensemble des facteurs décrivant une caractéristique des
sujets (e.g. sexe, âge, appartenance religieuse ou politique).
2- Les étapes de la démarche expérimentale
5.2. Contrôle et neutralisation des facteurs
Les maintenir constants
Contrebalancement et rotation : neutraliser les effets d’un facteur en combinant
par rotation toutes ses modalités.
1) Neutraliser les effets de rangs
2) Neutraliser les effets d’ordre
De cette façon, on obtient 6 groupes de sujets :
Gpe 1 : f1, f2, f3
Gpe 3 : f2, f3, f1
Gpe 5 : f3, f1, f2
Gpe 2 : f1, f3, f2
Gpe 4: f2, f1, f3
Gpe 6 : f3, f2, f1
2- Les étapes de la démarche expérimentale
Randomisation ou aléatorisation
Tirer au sort dans l’ensemble des modalités possibles celles qui vont être utilisées, en
postulant que le hasard fait bien les choses.
5.3. Facteurs fixés et aléatoires
Le facteur est fixé lorsque seules les modalités de la VI (telles qu’elles sont
représentées dans l’expérience) intéressent le chercheur.
Toute reproduction de l’expérience utilisera les mêmes modalités de la VI.
D’un point de vue statistique, on dira que le chercheur veut inférer des conclusions
(présence ou absence d’effet) que pour les modalités de la VI présentes lors de
l’expérience.
Ex de la longueur des phrases.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
En revanche, lorsque le chercheur veut généraliser ses conclusions à d’autres modalités
que celles effectivement présentes dans l’expérience) de la VI, il considérera que sa VI
est un facteur aléatoire. Plus précisément, un facteur sera aléatoire si les modalités de
la VI représentent un échantillon alétoire provenant de la population plus vaste
(théoriquement infinie) des modalités possibles.
Ex de la personnalité de l’enseignant.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
5.4. Une ou plusieurs VI : validité interne vs. validité écologique
Expérimentations avec une seule VI = simplicité d’exécution mais semblent
éloignées du milieu naturel.
On augmente alors le nombre de VI = on augmente la validité écologique
La validité interne renvoie à la précision de l’expérience.
En résumé, la validité interne insiste sur la mise en évidence d’un effet et la validité
externe sur la pertinence hors du laboratoire.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
5.5. Le facteur “sujets”
En général, facteur secondaire aléatoire, de telle sorte qu’on postule que
l’échantillon constitué est représentatif de la population.
- tirage au sort : affecter arbitrairement les sujets aux différentes conditions
expérimentales
- contrôle de certains critères
2- Les étapes de la démarche expérimentale
5.6. Relations entre le facteur sujet et les autres facteurs : groupes
appariés et indépendants
- groupes appariés lorsque tous les sujets passent toutes les conditions
expérimentales.
Deux inconvénients :
1) Attention aux effets d’ordre et de rang
2) Longueur des séances d’expérimentations
Un avantage :
On ne se préoccupe pas de l’équivalence des sujets
2- Les étapes de la démarche expérimentale
- groupes indépendants si tout ou une partie des sujets ne passent
qu’une partie de l’expérience.
L’avantage de ce groupe est qu’il échappe aux deux inconvénients
majeurs rencontrés lors de l’utilisation de groupes appariés : suppression des effets
d’ordre et de rang et diminution de la durée de passation de l’expérience.
Les inconvénients sont que d’une part, le nombre de sujets est
augmenté et d’autre part, se pose le problème de l’équivalence des groupes.
Notion de groupes équivalents : des groupes sont dits équivalents si les sujets qui
les composent ont des caractéristiques similaires dans les indicateurs (âge, sexe …)
définis par l’expérimentateur ou obtiennent des performances équivalentes dans les
épreuves définies par l’expérimentateur.
Il est parfaitement inutile de procéder à un appariement sur un facteur n’ayant aucun
effet sur le phénomène étudié (e.g. la taille des enfants, pas d’effet sur la résolution
de problèmes.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
L’appariement des sujets peut aussi être réalisé à partir de la passation d’épreuves
préliminaires élaborées spécialement pour l’expérience.
Ex : apprentissage d’un code, puis constituion de X groupes équivalents quant à
l’habiltés des sujets à utiliser ce code. Chaque groupe comprenant une certaine
proportion de sujets habiles, moyennement habiles ….
De façon indirecte, l’équivalence des groupes de sujets peut aussi être éprouvée au
moyen de condition contrôles. La performance à cette condition contrôle permet
d’apprécier l’équivalence des groupes.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
Notion de groupes contrôles et conditions contrôles
- Groupes contrôles : désigne un ensemble de sujets qui sont
affectés à des conditions expérimentales dans lesquelles le ou les facteurs
principaux n’interviennent pas. On dira aussi qu’on se situe au niveau 0 du facteur
principal. La performance obtenue par ce groupe sert de référence.
- Conditions contrôles : désigne un une condition de référence dans
laquelle le ou les facteurs principaux n’interviennent pas (modalité 0 de la varaible)
mais aussi qui est passée par les sujets qui sont soumis aux conditions
expérimentales.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
Importance de bien définir la condition contrôle !!!!!!!!!!
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ROUGE
TABLE
2- Les étapes de la démarche expérimentale
5.7. Variables confondues
Deux variables sont confondues si les modalités de l’une sont systématiquement
associées aux modalités de l’autre.
Exemple : explorer l’effet de trois modalités d’enseignement de l’arithmétique. Vous
choisissez trois enseignants. Chaque enseignant s’initie à une méthode. Puis, chaque
enseignant prend en charge une classe. En fin d’année, on fait passer un test de
connaissance en arithmétique aux élèves.
Quelle est la VD ?
Quelle est la VI ?
En quoi la variable est confondue ?
2- Les étapes de la démarche expérimentale
6. Quelques bons principes à suivre pour avoir les bonnes VD
La VD est censée être un indicateur pertinent du comportement mesuré : elle soit
mesurer ce qu’elle est censée mesurer (on ne mesure pas la taille d’un enfant à l’aide
d’un décamètre).
La question de la VD ne doit pas être confondue avec celle de sa sensibilité.
On demande à une VD d’être fiable dans le sens où elle comporte peu d’erreurs. Le
thème de la fiabilité répond à celui de la validité interne pour une expérience : une
variable dépendante fiable augmente la validité interne.
Ex de variables dépendentes :
- mesures électrophysiologiques
- les réponses motrices
- les réponses verbales
- les réponses opératoires (multiplication)
2- Les étapes de la démarche expérimentale
Pour résumer, la mise à l’épreuve des hypothèses théoriques afin de savoir si elles
sont confirmées ou non nécessite une opérationnalisation de celles-ci, cad la
spécification d’une situation où les déterminants du comportements sont supposés
intervenir.
Dans la pratique, le psychologue choisit une combinaison particulière de variables pour
l’aider à résoudre son problème et vérifier son hypothèse. Classiquement, il fait varier
certains facteurs (variables indépendantes), minimse le rôle de certains autres qui ne
l’intéressent pas sur le moment (variables secondaires ou contrôlées), pour pouvoir
mesurer les changements du comportement (variable dépendante) produits par les
variations qu’il contrôle.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
7. Les relations entre les facteurs : les plans d’expérience
La combinaison des facteurs définit le plan d’expérience.
Deux relations fondamentales :
- la relation de croisement
- la relation d’emboîtement
2- Les étapes de la démarche expérimentale
7.1. Relation de croisement entre facteurs
Deux facteurs sont complètement croisés lorsque chaque modalité de l’un apparaît en
conjonction avec chaque modalité de l’autre.
Ex : dans une expérience sur l’apprentissage,
J = le facteur “moment de la journée” (matin, midi, soir)
R = le facteur “récompense” (absence ou présence de la récompense)
J et R sont croisés si l’expérience inclut les conditions expérimentales suivantes :
J1 R1, J1 R2, J2 R1, J2 R2, J3 R1, J3 R2
J * R = le nombre de modalités de J multiplié par le nombre de modalité de R
2- Les étapes de la démarche expérimentale
On peut ajouter d’autres facteurs comme “type de matériel à apprendre”
Dans ce cas, on aura J * R * M qui se définit par douze conditions expérimentales.
On dit alors que le plan d’expérience comporte des mesures répétées. On parle aussi
d’échantillons appareillés ou appariés.
Dans l’exemple précédent, si chaque sujet subit l’ensemble des 12 conditions
expérimentales, le facteur sujet sera croisé avec l’ensemble des 12 conditions
expérimentales, donc croisé avec l’ensemble des autres facteurs.
Le plan d’expérience s’écrira : S * J * R * M
2- Les étapes de la démarche expérimentale
7.2. Relation d’emboîtement entre facteurs
Un facteur est emboîté dans un second facteur lorsque chaque modalité du premier
facteur n’apparaît que dans une seule modalité du second.
Ex : nous choisissons trois écoles dans une ville et trois écoles dans une autre, chaque
modalité du facteur “école” n’apparaît que dans une école donnée ; le facteur “école”
est emboîté dans le facteur “ville”.
Si A emboîté dans V, on note A3 < V2 > ; A est le facteur emboîté et V le facteur
emboîtant.
Un facteur peut être emboîté dans un facteur lui-même dans un troisième facteur.
Ex : si nous interrogeons dix sujets dans trois écoles de deux villes différentes : le
facteur “sujet” est emboîté dans le facteur “école” qui est emboîté dans le facteur “ville
Le plan s’écrit alors S10 (A3(V2) ; le premier facteur est emboîté dans les deux autres
car la relation d’emboîtement est transitive.
2- Les étapes de la démarche expérimentale
7.2. Ecriture des plans d’expérience