Post on 03-Apr-2015
Psychologie Cognitive & Apprentissage
Dr. Frédéric DandurandLaboratoire de Psychologie Cognitive
Université de Provence – CNRS
Plan du cours
• Introduction à la psychologie cognitive
• Résultats expérimentaux d’études sur l’apprentissage en contexte de résolution de problèmes
• Trucs pratiques pour améliorer votre apprentissage
Cours interactif et informel
• Questions
• Discussions en groupes de 3 ou 4
Psychologie cognitive
• Qu’est-ce que la psychologie cognitive?
– Domaine d’étude des représentations et du traitement de l’information dans le cerveau
– Découvrir et comprendre comment cette information est organisée, traitée et stockée
Psychologie cognitive
• Quels en sont les domaines ou sujets d’étude?
• À quoi s’intéresse-t-on plus particulièrement?
Domaines & sujets d’étude• Perception (visuelle, auditive, etc.)• Mémoire• Apprentissage• Attention• Résolution de problèmes, prise de décision• Langage• Raisonnement• Catégorisation• …
Apprentissage
• Quelles sont les différentes manières par lesquelles on apprend?
• Existe-t-il différents types d’apprentissage? Si oui, lesquels?
• Sur la base de quelles informations apprenons-nous?
Types d’apprentissage (1)
• Exposition à des stimuli (non-associatif)
– Régularités statistiques
– Habituation – diminution de la réponse à mesure de l’exposition à un stimulus
Types d’apprentissage (2)
• Évaluation du succès dans la poursuite d’un objectif ou d’un but– Essai et erreur– Renforcement (associatif)
• Objectif: Maximiser les récompenses et minimiser les punitions
• Conditionnement opérant (stimulus – réponse)
Types d’apprentissage (3)
• Social– Par observation (imitation)
– Instruction, apprentissage verbal
– Apprentissage vicariant (Bandura)• Apprendre de l’observation de récompenses
(punitions) que quelqu’un d’autre reçoit
Exemple d’étude expérimentale
• Thèmes: l’apprentissage dans un contexte de résolution de problèmes
• Résolution de problèmes (Newell & Simon, 1972)
– Accomplir une tâche qui demande planification– Etats, transitions et contraintes (ex: jeu d’échec)– Prise de décision: actions– But & évaluation: maximiser un profit, gagner une
partie, produire une réponse correcte
Présentation du problème
• Nous devons trouver, à l’aide de trois (3) pesées au maximum, quel objet est plus lourd ou plus léger que les autres.
• Séance de résolution de problème collective– Suggestions de solutions– Démocratique– Vote!
Plan de l’expérience
• Variable indépendante: type d’apprentissage (3 niveaux)– Renforcement (apprentissage par essai et erreur)– Imitation (apprentissage par démonstration)– Instruction (apprentissage par règles)
• Deux variables dépendantes (mesurées)– Justesse des réponses (correctes ou non)– Temps de réponse
Renforcement
Appentissage: Réponses sont justes ou non
ImitationAppentissage : Cinq démonstrations
InstructionAppentissage: Instructions (règles)
Questions de recherche• Comment se compare la performance des
participants exposés à différents types d’apprentissage?
• Comment les participants évaluent-ils leurs solutions au problème?
• Dans le contexte de cette tâche, est-ce que l’imitation est basée sur la compréhension ou sur la mémorisation?
Questions de recherche• Comment se compare la performance des
participants exposés à différents types d’apprentissage?
• Comment les participants évaluent-ils leurs solutions au problème?
• Dans le contexte de cette tâche, est-ce que l’imitation est basée sur la compréhension ou sur la mémorisation?
Vos prédictions
• Taux de réponses correctes?
• Temps de réponse?
• Rappel: Compare imitation, instruction et renforcement
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Reinforcement Imitation Verbal instructions
Acc
urac
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Résultats par groupe d’apprentissage
*Participants des groupes “imitation” et ”instruction” ont produits
plus de bonnes réponses que ceux du groupe ”renforcement”.
Dandurand, F., Bowen, M., & Shultz, T. R. (2004). Learning by imitation, reinforcement and verbal rules in problem solving tasks. In the Proceedings of the third International Conference on Development and Learning (ICDL'04) . La Jolla, California, USA: The Salk Institute for Biological Studies.
Temps de réponses• Les participants deviennent plus rapide avec la
pratique
Dandurand, F., Bowen, M., & Shultz, T. R. (2004). Learning by imitation, reinforcement and verbal rules in problem solving tasks. In the Proceedings of the third International Conference on Development and Learning (ICDL'04) . La Jolla, California, USA: The Salk Institute for Biological Studies.
Questions de recherche• Comment se compare la performance des
participants exposés à différents types d’apprentissage?
• Comment les participants évaluent-ils leurs solutions au problème?
• Dans le contexte de cette tâche, est-ce que l’imitation est basée sur la compréhension ou sur la mémorisation?
Par l’évaluation reçue?
• Les participants du groupe d’apprentissage par renforcement reçoivent une évaluation explicite de leurs réponses: correctes ou non.
Cette évaluation est-elle nécessaire?• Non – Aucune différence significative entre un
groupe de contrôle et le groupe “renforcement”• Les deux groupes s’améliorent avec la pratique
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Acc
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Quartile
Control
Reinforcement
Dandurand, F., Samuel, S., & Shultz, T. R. (2007). Imitation learning in problem solving tasks: Memorizing or understanding? In the Proceedings of Cognitio 2007. Newcastle upon Tyne, United Kingdom: Cambridge Scholars Publishing.
Comment les participants évaluent-ils leurs solutions?
• À votre avis…
• Hypothèse: – Par raisonnement & estimation de la distance au
but, les participants auto-évaluent leurs solutions– Évaluation explicite: Redondante– Réponse: Travaux futurs!
Questions de recherche• Comment se compare la performance des
participants exposés à différents types d’apprentissage?
• Comment les participants évaluent-ils leurs solutions au problème?
• Dans le contexte de cette tâche, est-ce que l’imitation est basée sur la compréhension ou sur la mémorisation? à votre avis?
Approche scientifique
• Définition opérationnelle
– Compréhension = capacité à généraliser ce qui a été appris par observation à des problèmes nouveaux et plus difficiles
– Comme les problèmes observés et ceux résolus sont différents, on ne peut pas simplement mémoriser.
GénéralisationApprentissage: Démos de 9 objets (résoudre problèmes de 12 objets)
Stratégies utilisées à la 1re pesée
• Si les participants mémorisent les solutions observées, ils devraient les reproduire fidèlement
• Prédiction: Imitation Généralisation
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Experimental groupGizmos
installed on each side
ControlImitation learning
Generalization
1 13.2% 0.0% 0.0%2 6.0% 0.0% 0.9%3 19.8% 0.0% 30.9%4 48.1% 98.9% 65.4%5 2.6% 1.1% 0.9%6 10.3% 0.0% 1.9%
Stratégies utilisées à la 1re pesée
• Près des deux tiers des participants du groupe “généralisation” ont correctement abstrait la règle.
Dandurand, F., Samuel, S., & Shultz, T. R. (2007). Imitation learning in problem solving tasks: Memorizing or understanding? In the Proceedings of Cognitio 2007. Newcastle upon Tyne, United Kingdom: Cambridge Scholars Publishing.
Résultats: GénéralisationGroupe “généralisation” a généré un taux de réponses correctes aussi élevé que le groupe “imitation”
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Control Imitation Generalization
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Méthodes expérimentales en psychologie cognitive
• Comment mesure-t-on la cognition?– Mesures psychophysique typiques
• Temps de réaction • Erreurs
Sommaire
• Dans le contexte de la tâche présentée…
– Imitation et instruction > renforcement > : plus de bonnes réponses
– Évaluation explicite: pas nécessaire
– Généralisation à une tâche plus difficile
Limites des études présentées
• Elles ne se sont pas penchées sur la rétention de l’information à long terme (ex: après quelques semaines)
• Etre prudents dans l’interprétation de tout résultat expérimental– Contributions de certains facteurs– Cadre bien contrôlé – Monde réel est plus complexe (plusieurs facteurs)
Comment améliorer votre apprentissage?
• Imitation
5 démos
5 démos Travail sur la tâche
40 minutes
• Imitation & préparation
• Vos prédictions?
5 minutes
Effet de la préparation
• Présentez-vous aux cours bien préparés, c’est-à-dire déjà familiers avec la matière!
• Bossez mieux! Dandurand, F., Samuel, S., & Shultz, T. R. (2007). Imitation learning in problem solving tasks: Memorizing or understanding? In the Proceedings of Cognitio 2007. Newcastle upon Tyne, United Kingdom: Cambridge Scholars Publishing.
Comparaison entre labo et internet
• Gare aux distractions!
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Online Lab
Ave
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Reinforcement learning
Imitation learning
Explicit learning
Dandurand, F., Shultz, T. R., & Onishi, K. H. (2008). Comparing online and lab methods in a problem-solving experiment. Behavior Research Methods, 40(2), 428-434.
Comment améliorer votre apprentissage?
• Mémoire humaine fonctionne par associations• Créez le plus d’associations possibles
– Mnémotechiques– Analogies & explications– Variez vos techniques d’apprentissage – Travaillez en équipe