Psychologie 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 remarquables2.2. Construction de la problématique et formulation d’hypothèses2.3. Opérationnalisation2.4. Recueil des données2.5. Analyse des données2.6. Interprétation des résultats2.7. Discussion et reformulation théorique2.8. 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 généraleet parfois de psychologie cognitive.


Psychologie cognitive = porte sur les structures mentales, spécialement dans laperspective du traitement de l’information.

Psychologie cognitive

Psychologie

Technologies nouvellesLinguistique

InformatiqueSciences cognitives

Neuropsychologie


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


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.


Wundt (1832-1920) Fechner (1801-1887)


James McKeen Cattell C. Spearman

E.B. Titchener, 1898


Pieter Brueghel : " La pie sur la potence "


Ebbinghaus s‘intéressa à la question suivante:Combien oublions-nous au cours du temps? Est-ce que l‘oubli est un processus linéaire ou non linéaire?non linéairelinéaire

La courbe d‘oubli

0%

100%

50%

Temps Temps0%

100%

50%


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 auprolongement 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.


A. Binet (1857-1911)


H. Piéron (1881-1964)


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 pasenregistrées en désordre mais associées entre elles, d’où l’expression “associationd’idées”, “le fil de la pensée”.


Les béhavioristes s’appuient sur les travaux relatifs au conditionnement de l’animal (Pavlov) et sur la synapse (Sherrington)


Stimulus ??? Réponse

Tolman introduit des variables intermédiaires telles quemotivations ou buts.


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 etnon pas des sommes d’éléments.Pour le gestaltisme, c’est l’esprit humain qui structure et organise le monde. Ilne 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.


Imagerie par Résonance Magnétique


Spécialisations fonctionnelles


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.

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).

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 decalculs.

Prédiction : la plupart des théories en psychologie prendront la forme de programmes informatiques ?


" 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)



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 ensciences 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 modèlecomputo-représentationnel (Fodor).


“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 inconscient3) 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


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. Aun 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.


L’alternative émergentiste apparaît très tôt à travers la mise en question de la logiquecomme approche principale dans les sciences cognitives. De fait, on ne trouve dans lecerveau 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 unecorrespondance 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 uncorps 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 inséparablesdans la cognition vécue.


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 apparuesau 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, neurobiologisteet 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.


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.

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".



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.


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.


Tout domaine se définit par son contenu et une méthode.

Les problèmes, par leur contenu, appelle en général une méthode. Les méthodes, enretour, 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 psychologiecognitive.

Ces méthodes peuvent être employées dans d’autres domaines de la psychologie.


Les méthodes de la psychologie expérimentale employée dans d’autres domaines :

Comme le relève Serge Moscovici (1984), la psychologie sociale peut être définie soitpar 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 relationsinterpersonnelles, 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’autresindividus de manière réelle ou imaginée, si bien que même ses pensées les plus intimessont de nature sociale.

- 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.


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 situationssociales ;

- 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 ...


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.


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 campagneradiophonique 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.


- 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 niveauéconomique 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.


- 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 aérienspar exemple).


- 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 lesthéories nombreuses et complexes tentant de rendre compte de la conduite et de sestroubles.

Recherches nombreuses aux USA et en Grande bretagne.


ROUGE

COLERE

Test de Stroop, 1935

CHAISE

Induction * connotation des mots

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

AX TM

Mots négatifs

Mots neutres



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)


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 expérimentaleGroupes appareillés et groupes indépendantsTâcheConsigneMatériel expérimentalDéroulement de l’expérience


4. Recueil des données

5. Analyse des données

6. Interprétation des données


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 desobservations susceptibles, soit de répondre à une question, soit de valider une hypothèseou 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 choisieExemple 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.


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 estl’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. 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, ladémarche 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 unevéritable intervention dans le réel soumis à l’examen.

Dans le raisonnement expérimental, les termes de déterminisme, stabilité et généralitésont 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.


- stabilité ou reproductibilité : l’observation dans le cadre de la démarcheexpérimentale porte nécessairement sur des faits répétables. Toutes les tentativesd’observation portent sur des faits qui peuvent permettre la répétition de l’observationprimitive.

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’élaborationd’une théorie, d’un modèle.


Deux modes principaux de raisonnement :

- induction : Va du particulier au général, des faits observés au général.

Le travail scientifique consiste à transformer des hypothèses implicites en hypothèsesexplicites, hypothèses sur les relations qui peuvent exister entre les faits observer.

ThéorieHypothèse Vérification

Faits observés

- déduction : Va du général au particulier. Raisonnement qui conduittoute proposition générales à des implications particulières


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 !


La variable dépendante, celle qui dépend de la variable indépendante.

Exemple :

Etudier l’effet du lien sémantique entre les motsMatériel utilisé : 10 paires de mots sont reliés sémantiquement et 10 autres paires ne lesont pas

TROUSSE-CRAYONDOCTEUR-INFIRMIERE

GRENOUILLE-BIDONTABLE-IMMEUBLE

On mesure le temps de réponse (VD)

VI


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 lecontrôle 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 confondueavec 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.


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

- Hypothèse théorique de recherche, générale, conceptuelle ou psychologiqueExplication 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.


Prenons un cas concret : étude de la perception des mots

Est-ce que la familiarité des mots affecte leur identification ???

La familiarité des mots affecte leur identification

- Hypothèse opérationnelleConstruire 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.


Indice de la familiarité = la fréquence des motsMesure 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 VIHypothèse alternative = variable manipulée par l’expérimentateur exerce uneinfluence sur la VD.

Rejette H0 = on peut conclure à l’effet de la VI.Acceptation de H0 = aucun effet de la VI.


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 depouvoir observer les effets déterminés par les facteurs principaux. La distinctionentre facteurs principaux et facteurs secondaires est imposée par l’expérimentateur

En fonction des buts qu’il vise.


Parmi les facteurs de contrôle, citons :

- le facteur “expérimentateur” : lorsque plusieurs expérimentateurs participentl’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 dessujets (e.g. sexe, âge, appartenance religieuse ou politique).


5.2. Contrôle et neutralisation des facteurs

Les maintenir constantsContrebalancement et rotation : neutraliser les effets d’un facteur en combinantpar rotation toutes ses modalités.

1) Neutraliser les effets de rangs2) Neutraliser les effets d’ordre

De cette façon, on obtient 6 groupes de sujets :

Gpe 1 : f1, f2, f3 Gpe 2 : f1, f3, f2

Gpe 3 : f2, f3, f1 Gpe 4: f2, f1, f3

Gpe 5 : f3, f1, f2 Gpe 6 : f3, f2, f1


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.


En revanche, lorsque le chercheur veut généraliser ses conclusions à d’autres modalitésque celles effectivement présentes dans l’expérience) de la VI, il considérera que sa VIest 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.


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.


5.5. Le facteur “sujets”

En général, facteur secondaire aléatoire, de telle sorte qu’on postule quel’échantillon constitué est représentatif de la population.

- tirage au sort : affecter arbitrairement les sujets aux différentes conditions expérimentales

- contrôle de certains critères


5.6. Relations entre le facteur sujet et les autres facteurs : groupes appariés et indépendants

- groupes appariés lorsque tous les sujets passent toutes les conditionsexpérimentales.

Deux inconvénients :1) Attention aux effets d’ordre et de rang2) Longueur des séances d’expérimentations

Un avantage :On ne se préoccupe pas de l’équivalence des sujets


- 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.


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.


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.


Importance de bien définir la condition contrôle !!!!!!!!!!

ROUGE

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TABLE


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 ?


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)


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.


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


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


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


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.


7.2. Ecriture des plans d’expérience

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