Initiation à la Recherche

Pier-Giorgio Zanone

UE46.1 2012-2013

Plan du cours

1. Recherche ? Vous avez dit recherche ? 2. Introduction : science, connaissances, lois

et méthodes 3. Les méthodes qualitatives 4. Les méthodes quantitatives5. La méthode expérimentale

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Pourquoi de la recherche en STAPS ?

Lee, D.N., Lishman, J.R., & Thomson, J.A. (1982) Nombre de pas avant le décollage

Long

ueur

du

pas

Varia

bilit

é

Mesure et objectivité 3UE46.1 2012-2013

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Pourquoi de la recherche ?

Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production de la connaissance, sa conservation et sa transmission

Connaissance : Fait ou manière d’avoir à l’esprit un objet (réel ou non)

La recherche est un moyen de produire de la connaissance

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Quelle connaissance ?

Science (déf. à partir du XIIIème s.) :Corps de connaissances sur un objet déterminé construit avec une méthode propre– ensemble organisé– démarche à suivre (scientifique)

objectivité, reproductibilité– plusieurs objet(s) plusieurs méthode(s)

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Quelques définitions

Recherche : Ensemble d’activités et/ou de travaux intellectuels visant à la découverte de connaissances et de lois

Loi (def. 1690) : Formule générale énonçant une relation entre des phénomènes physiques et vérifiée par l’expérience

Simplification Prédiction Vérification (réfutation)

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A propos de loi (1)

M. Gotlib (1972). La rubrique-à-brac. Paris : Dargaud 7

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A propos de loi (2)

Ce qui est correct :1. au départ, une question, un objet d’étude2. ensuite, une idée 3. enfin, une loi

Démarche scientifique

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A propos de loi (2bis)

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A propos de loi (3)

Ce qui est faux:1. La tête de Newton2. L’immédiateté3. La formulation

Isaac Newton (1642-1727)« Les principes mathématiques de philosophie naturelle » 1687 10

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Autour des Principia

• Principe : Cause active première, primitive et originelle

• Mathématiques (de « mathéma », science) : Ensemble de sciences qui ont pour objet la quantité et l’ordre, basées sur l’observation et la formalisation

• Philosophie (1160) : Connaissance par la raison de la nature et des actions humaines

• Naturelle : traitant des trois règnes de la nature ( sciences humaines)

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Trois types de formulation/loi

descriptive : mettre un nom sur le phénomène : Chute des corps

analogique : emprunter des lois avérées dans un autre domaine : Attraction

quantitative : déterminer une relation mathématique entre des variables abstraites : Gravitation universelle

12221

21 udmmgF

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Trois types de lois du mouvement

descriptive : mettre un nom sur le phénomène : Coordination motrice, expertise

analogique : emprunter des lois avérées dans un autre domaine : Traitement de l’information

quantitative : déterminer une relation mathématique entre des variables abstraites : Quelles lois du mouvement ?

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Les lois du mouvement

1. Compromis vitesse-précision (Fitts,1954)2. Isochronie (Viviani & Terzuolo, 1980)3. Homothétie spatiale (Terzuolo & Viviani,

1980) 4. Homothétie temporelle (Viviani & Terzuolo,

1982) ou phasing (Schmidt, 1975)5. Loi puissance 2/3 (Viviani & McCollum,

1983)

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La démarche scientifique (1)

Question initiale

Problématique

(Hypothèse)

Méthode

Observation-expérimentation

Traitement

Conclusion Discussion

Cadre théorique

Paradigme

Statistique

Interprétation

Opérationnalisation

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La production scientifique

0 1 2 3 4 5 6 7 8ANNEES

Donnéespréliminaires

Présentation conférence

Publicationjournal

Revue Annuelle

Citations PsychologicalBulletin

Manuel

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Les journaux

Abbreviated Journal TitleImpact Factor

PSYCHOL BULL 12.725

ANNU REV PSYCHOL 11.706

PSYCHOL INQ 9.688

TRENDS COGN SCI 9.374

PSYCHOL REV 7.986

AM PSYCHOL 7.829

ADV EXP SOC PSYCHOL 6.333

J EXP PSYCHOL GEN 6.177

MONOGR SOC RES CHILD 6.143

J COGNITIVE NEUROSCI 5.197

PSYCHOTHER PSYCHOSOM 4.966

J AM ACAD CHILD PSY 4.767

PSYCHOL SCI 4.571

Abbreviated Journal TitleImpact Factor

EXERC IMMUNOL REV 3.467

SPORTS MED 3.333

J APPL PHYSIOL 3.037

MED SCI SPORT EXER 2.831

CLIN J SPORT MED 2.783

EXERC SPORT SCI REV 2.492

AM J SPORT MED 2.396

J ELECTROMYOGR KINES 2.181

SCAND J MED SCI SPOR 2.151

HIGH ALT MED BIOL 2.03

BRIT J SPORT MED 1.855

J REHABIL MED 1.799

ARCH PHYS MED REHAB 1.734

J MOTOR BEHAV 1.706

J SPORT SCI 1.697

GAIT POSTURE 1.691NATURE 43.765

SCIENCE 41.706

REVIEWS OF MODERN PHYSICS 33.209

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Démarche scientifique (2)

Loi : Formule générale énonçant une relation entre des phénomènes physiques et vérifiée par l’expérience

Circonstances phénomène

• Loi du phénomène• Variabilité du phénomène

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Les méthodes scientifiques

Objectivité – reproductibilité :• Méthodes qualitatives

– Basées sur l’observation– Néanmoins scientifiques

• Méthodes quantitatives– Basées sur la mesure :

opération de conversion de l’observation en nombres

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La mesure

Mesure: le rapport d’une grandeur à un étalon

= 1 m= 1.72 m72%

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Méthodes qualitatives

• Etude de cas (dont entretien)

• Etude naturaliste (e.g., observation participante)

• Etude ethnographique

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Méthodes quantitatives

• Etude corrélationnelle (e.g., sondage)

• Etude d’archives • Etude expérimentale

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• Etude de cas• Etude naturaliste• Etude ethnographique• Etude d’archives• Etude corrélationnelle• Etude expérimentale

•Objectivité•Reproductibilité•Conclusion

•Richesse•Découverte•Complétude

23UE46.1 2012-2013

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Observation/mesure

Induction

Théorie

Déduction

Prédiction

Expérimentation

Confirmation Infirmation

Induction Déduction

Validation Rejet

Méthode expérimentale : principe

Test Statistique

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Méthode expérimentale : variables

Manipulation des circonstances effet sur le phénomène

Variable Indépendante (VI) Variable Dépendante (VD)

Variable : symbole représentant une dimension de la réalité pouvant prendre diverses valeurs (quantitatif) ou modalités (qualitatif)

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La relation VI VD

Variable Indépendante (VI) Variable Dépendante (VD)

VD : Variable représentant le phénomène et variant en fonction des circonstances

VI : Variable représentant les circonstances et manipulée systématiquement– Variable provoquée : fixée par l’expérimentateur – Variable invoquée : donnée par les circonstances

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Autres variables (1)

•Variable parasite (VP) : variable affectant la VD de manière inopinée et non mesurée (sexe, âge, fatigue…)

VP

VI VD

VP invalidation de la VI neutralisation nécessaire

•Variable contrôlée : VP maîtrisée par la méthode•Une VP peut devenir une VI à étudier

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Exemples de biais

•Effet Rosenthal/Pygmalion : effet expérimentateur prophétie auto-réalisée (Rosenthal & Jacobson, 1968)

•Effet Hawthorne : effet participant (Mayo, 1949)

•Effet Placebo : double effet (Beecher, 1955)

Contrôle par méthode•groupe test – groupe contrôle : VI - non VI•simple et double aveugle

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Autres variables (2)

•Variable intermédiaire : variable affectant la VD etla VI

Vinter

VI VD

Vinter invalidation de la VI contrôle nécessaire

•Variable contrôlée : VP maîtrisée par la méthode•Vinter peut devenir une VI fort prédictive

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Plans expérimentaux (1)

• Test d’hypothèse• Hypothèse nulle : différence due au hasard pas de différence

• Probabilité de rejet d’hypothèse nulle (fixée à p < 0.05 en général)

• Notion de Variable Aléatoirevariable qui peut prendre des valeurs non

entièrement prévisibles lorsqu’on a fixé tous les facteurs contrôlables

La VD est un VA

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Plans expérimentaux (2)

• Distribution d’un événement

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Comptage

• Beaucoup de tirs près du milieu• D’autant moins de tirs qu’on en est loin

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Plans expérimentaux (2)

• Probabilités : très souvent loi normaleMoyenne

• Beaucoup de chance d’être près de la moyenne• D’autant moins de chances qu’on en est loin

Variabilité

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prob

abili

té

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Plans expérimentaux (3)

• Test d’hypothèse• Hypothèse nulle : différence due au hasard pas de différence

• Probabilité de rejet d’hypothèse nulle à p < 0.05

• Erreur de type I, , faux positif :Rejet d’hypothèse vraie

• Erreur de type II, , faux négatif :Acceptation d’hypothèse fausse

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Plans expérimentaux (4)

• Effets de groupes (between groups)– Un groupe de sujets par valeur/modalité de la VI

VI(1) Groupe 1 VI(2) Groupe 2VI(3) Groupe 3…

– Danger : effet groupe G1 ≠ G2 (variabilité inter-sujets)

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Plans expérimentaux (4)

• Effets à mesures répétées (within group)– Un groupe pour toutes les valeurs/modalités

VI(1) Groupe 1 VI(2) Groupe 1VI(3) Groupe 1

…

– Danger : effet d’ordre V1 V2 ≠ V2 V1

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Critères de bonne expérience

• Validité interne– Attentes du chercheur– Attentes du sujet– Instrument de mesure– Choix des sujets– Perte de sujets– Contamination…

• Validité externe– Echantillon– Littérature– Valeur écologique…

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Autres variables parasites (1)

• Effet d'assimilation et de contraste (Tajfel et Wilkes, 1963)

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Autres variables parasites (2)

• Le cas du cheval Hans de von Osten (Pfungst,1911)

• Effet d'ordre (« effet Koulechov », 1922)• L'effet de halo et effet de logique

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Autres variables parasites (3)

• Effet plafond et effet plancher• Régression vers la moyenne (Galton, 1866)• Evolution de la population parente • Hétérogénéité de la population parente

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