Psychologie Cognitive

1. Psychologie cognitive : définition et objet d’étude

La psychologie cognitive est la discipline scientifique qui étudie les processus mentaux internes responsables du traitement de l’information issue de l’environnement, afin d’expliquer le comportement humain. Elle s’intéresse notamment à :

• la perception
• l’attention
• la mémoire
• le langage
• la prise de décision
• le raisonnement

L’objectif est d’expliquer comment les individus agissent, en identifiant les opérations mentales sous-jacentes, et non seulement de décrire leurs comportements.

2. Esprit et cerveau : dualisme vs monisme

• Les humains ont une tendance spontanée au dualisme : ils conçoivent un esprit ou un « moi » distinct du cerveau, une croyance universelle et précoce.
• Aucune preuve scientifique ne confirme l’existence d’un esprit indépendant du cerveau.
• Abandonner cette croyance est difficile cognitivement et socialement.

a) Dualisme (Descartes)

• Sépare deux substances irréductibles :
  • Corps (matériel)
  • Esprit (immatériel)
• Problème majeur : interaction esprit-corps non expliquée.

b) Monisme

• Corps et esprit sont indissociables, la pensée est liée au fonctionnement corporel, notamment cérébral.

3. Physicalisme et réductionnisme

• Le physicalisme affirme que tout phénomène est physico-chimique, donc la psychologie doit se réduire à la biologie, elle-même réduite à la physique.
• Le réductionnisme strict (expliquer les phénomènes mentaux uniquement par l’activité neuronale) est limité car :
  • L’étude exhaustive du cerveau est techniquement complexe.
  • Certains phénomènes (ex. conscience) sont difficiles à réduire à des mécanismes neuronaux simples.
  • Le principe de réalisabilité multiple : un même état mental peut être réalisé par différents supports matériels.

4. Fonctionnalisme : position centrale en psychologie cognitive

• Propose d’étudier les fonctions mentales indépendamment de leur support matériel, compatible avec le physicalisme.

• Métaphore de l’ordinateur :

  Niveau matériel (hardware)	Niveau fonctionnel (software)
  Cerveau (neurosciences)	Processus mentaux (psychologie cognitive)

• La psychologie cognitive étudie les règles, procédures et algorithmes mentaux (software), tandis que les neurosciences étudient le matériel cérébral (hardware).

5. Méthode scientifique en psychologie cognitive

1. Formulation d’hypothèses théoriques
2. Élaboration de prédictions testables
3. Expériences contrôlées
4. Recueil et analyse statistique des données
5. Modélisation des processus étudiés

Selon Karl Popper, une théorie est scientifique si elle est falsifiable (pouvant être réfutée par les faits).

6. Histoire et fondements expérimentaux

a) Physiologie et localisation cérébrale

• Paul Broca (XIXe siècle) démontre qu’une lésion du lobe frontal gauche provoque une aphasie (perte du langage), montrant la localisation cérébrale des fonctions mentales.

b) Psychophysique : naissance de la psychologie scientifique

• Fondée par Gustav Fechner, s’appuie sur la méthode expérimentale pour relier quantitativement une stimulation physique à une sensation psychologique.
• Trois lois majeures :

7. Premières écoles de psychologie

8. Révolutions majeures

• Béhaviorisme : première révolution scientifique, centrée sur l’étude du comportement observable, rejetant l’introspection.
• Révolution cognitiviste (années 1950-1960) : retour à l’étude des processus mentaux internes, avec l’essor des modèles computationnels et du fonctionnalisme.

La psychologie cognitive repose sur une démarche scientifique rigoureuse, fondée sur l’expérimentation et la modélisation des processus mentaux, tout en intégrant les avancées des neurosciences sans réductionnisme strict.

1. Fondements philosophiques et théoriques

a) Critique du béhaviorisme et émergence de la psychologie cognitive

• Béhaviorisme (Watson, Skinner) : étude rigoureuse du lien stimulus-réponse, rejet des états mentaux internes jugés non observables. Limité pour expliquer le langage et le raisonnement.
• Noam Chomsky : critique le béhaviorisme, introduit la notion de grammaire universelle, un ensemble de capacités innées permettant à tout enfant d’apprendre n’importe quelle langue.
• L’être humain est vu comme un système de traitement de l’information (influence de la théorie de l’information de Claude Shannon), capable de recevoir, transformer et produire des informations.

b) Méthodes et mesures en psychologie cognitive

• Mesures comportementales : temps de réaction, précision.
• Mesures subjectives : questionnaires.
• Mesures physiologiques : activité cérébrale (EEG, IRMf), cardiaque.
• Ces mesures permettent d’inférer objectivement les processus cognitifs internes.

c) Psychologie cognitive et neurosciences

• Collaboration actuelle entre psychologie cognitive et neurosciences.
• Identification d’algorithmes cognitifs suivi de la recherche de leurs bases neuronales via EEG, IRMf.

2. Perception et organisation perceptive

a) Définition et nature de la perception

• La perception est l’activité par laquelle l’organisme prend connaissance de son environnement via les systèmes sensoriels.
• Cinq sens classiques : vision, audition, toucher, odorat, goût + proprioception (perception de la position et mouvements du corps).
• La perception est une construction active, non une simple copie du réel.

b) Mondes perceptifs selon les espèces

3. Environnement physique : sons et lumière

a) Le son : onde mécanique

• Nature : variation de pression se propageant dans un milieu matériel (air ~340 m/s, eau ~1400 m/s).
• Paramètres physiques :
  • Fréquence (Hz) : nombre de répétitions par seconde.
  • Amplitude : intensité mesurée en décibels (dB), échelle logarithmique.
• Types de sons :
  • Son pur : une seule fréquence (ex. diapason).
  • Son complexe : combinaison de fréquences (harmoniques ou non harmoniques).
• Décomposition de Fourier : tout son complexe peut être décomposé en sinusoïdes.
• Spectre : représentation des fréquences présentes.
• Spectrogramme : représentation temps × fréquence × intensité.

b) Capacités auditives humaines

• Plage de fréquences perçues : 20 Hz – 20 000 Hz.
• Sensibilité maximale : fréquences du langage (≈ 1 000 – 5 000 Hz).
• Seuils auditifs :
  • Seuil absolu : intensité minimale perçue (≈ 0 dB).
  • Seuil de douleur : intensité provoquant douleur.
  • Seuil de lésion : intensité pouvant endommager l’oreille.

c) La lumière : onde électromagnétique

• La lumière est une onde électromagnétique captée par l’œil et transformée en signal nerveux.

4. Traitement sensoriel et perceptif

a) Oreille : transformation du son en signal nerveux

• Trois parties :
  • Oreille externe : capte et canalise le son.
  • Oreille moyenne : transmet et amplifie vibrations (tympan, osselets).
  • Oreille interne (cochlée) : transforme vibrations en signal électrique via la transduction auditive.
• Organisation tonotopique : chaque cellule ciliée sensible à une fréquence spécifique.
• Signal transmis au cortex auditif (lobe temporal).

b) Œil : transformation de la lumière en signal nerveux

• Structure principale :
  • Cornée : première réfraction.
  • Cristallin : accommodation (mise au point).
  • Iris et pupille : régulation de la quantité de lumière.
  • Rétine : contient les photorécepteurs (non détaillés ici).

c) Attributs perceptifs auditifs

d) Traitement visuel et voies perceptives

• Voie ventrale ("what") : identification des objets.
• Voie dorsale ("where") : localisation des objets et guidage de l’action.

5. Organisation perceptive

• Mécanismes permettant de structurer, regrouper et hiérarchiser les informations sensorielles.
• Perception d’objets et de formes organisées, pas d’éléments isolés.

La perception est une construction active qui transforme les informations sensorielles en représentations adaptées à la survie et à l’action.

1. Perception visuelle : bases sensorielles

• Photorécepteurs :

  • Bâtonnets : sensibles à la luminance (clair/obscur).
  • Cônes : sensibles aux couleurs, 3 types (trichromatie).

• Transduction visuelle : transformation de la lumière en signal électrique transmis au cortex visuel (lobe occipital).

• Lumière : onde électromagnétique (vitesse ≈ 300 000 km/s), spectre visible entre 400 et 700 nm.

  • Longueur d’onde → couleur
  • Luminance → intensité lumineuse (clair/obscur)

• Les objets ne produisent pas de lumière, ils réfléchissent certaines longueurs d’onde et en absorbent d’autres.

2. Organisation perceptive et Gestalt

• Le système perceptif reçoit des informations fragmentaires (contrastes, orientations, couleurs, mouvements en vision).

• Problème central : comment organiser ces éléments simples en une perception unifiée ?

• Principe Gestalt :

  

  Le tout est différent de la somme des parties.
  La perception suit des lois spontanées d’organisation :

• Figure / fond : perception hiérarchisée entre figure (premier plan) et fond (arrière-plan).
• Images ambiguës (ex. vase de Rubin) illustrent l’alternance dynamique figure/fond.

3. Troubles de la perception : agnosies

• Agnosie : trouble de reconnaissance des objets sans déficit sensoriel primaire.

• Types :

  • Agnosie perceptive : difficulté à reconnaître ou copier les formes (trouble du traitement perceptif).
  • Agnosie associative : perception intacte mais incapacité à accéder à la signification.

• Agnosies spécifiques :

  • Prosopagnosie (visages)
  • Agnosie visuelle des objets
  • Alexie (mots écrits)
  • Achromatopsie (couleurs)
  • Phonoagnosie (sons/voix)
  • Amusie (musique)

• Ces troubles confirment l’existence de modules perceptifs spécialisés.

4. Processus perceptifs : bottom-up et top-down

• Processus ascendants (bottom-up) : partent des données sensorielles, analyse des caractéristiques physiques.

• Processus descendants (top-down) : reposent sur connaissances, attentes, contexte.

• La perception résulte de l’interaction constante entre ces deux processus.

• La perception est fortement influencée par le contexte (éclairage, environnement spatial, éléments voisins).

• Illusions perceptives (ex. triangle de Kanizsa, illusions de taille, couleur, mouvement) illustrent le fonctionnement normal du système perceptif.

La perception est une construction active, intégrant données sensorielles et connaissances.

5. Synthèse des notions clés

1. Attention : définition et fonctions clés

• Attention : fonction cognitive fondamentale permettant de sélectionner certaines informations au détriment d’autres, indispensable à tout apprentissage et traitement cognitif (William James, 1890).
• Mécanismes essentiels : sélection et exclusion d’informations.
• Limites naturelles : incapacité à traiter simultanément toutes les stimulations (ex. : cécité au changement).

2. Fonctions principales de l’attention

• Attention est supramodale (intervient dans perception, mémoire, motricité, décision) et multidimensionnelle (plusieurs processus interconnectés).

3. Caractéristiques de l’attention

• Intensité attentionnelle varie selon état interne (fatigue, émotions), tâche, motivation.
• Filtrage attentionnel peut être sensoriel, physique ou sémantique.
• Modèle de Broadbent (1958) : filtre précoce basé sur caractéristiques physiques.
• Effet cocktail (Cherry, 1953) : capacité à suivre une conversation spécifique dans un environnement bruyant.
• Limitation des ressources attentionnelles : modèle de Kahneman (1973) décrit l’attention comme un réservoir limité.

4. Modèle attentionnel de Posner et Rothbart

• Test expérimental : Attention Network Test (ANT).

5. Types de recherche visuelle

• Recherche par attribut (pop-out) : rapide, temps de réponse indépendant du nombre de distracteurs.
• Recherche par conjonction : nécessite attention, séquentielle, temps de réponse augmente avec le nombre de distracteurs.
• Conjonctions illusoires (Treisman & Schmidt, 1982) : erreurs perceptives dues à un mauvais couplage d’attributs en l’absence d’attention suffisante.

6. Pathologies de l’attention

7. Mémoire de travail et attention

• Mémoire de travail : système actif de maintien temporaire et traitement des informations nécessaires à une tâche cognitive.
• Rôle central dans raisonnement, compréhension, apprentissage, résolution de problèmes.
• Attention indispensable pour maintenir et manipuler les informations.

8. Modèle de Baddeley

• Mémoire de travail = stockage + traitement.
• Empan de mémoire à court terme limité (Miller, 1956 : $7 \pm 2$ chunks).
• Chunking : regroupement d’informations pour optimiser le stockage.
• Administrateur central : contrôle attentionnel, coordination, allocation des ressources, gestion des doubles tâches.

9. Sous-systèmes de la mémoire de travail

L’attention est un mécanisme clé pour sélectionner, maintenir et manipuler les informations, indispensable à la mémoire de travail et aux fonctions cognitives supérieures.

1. Mémoire : définition et grands systèmes

La mémoire regroupe les mécanismes cognitifs d’encodage, stockage et récupération de l’information. Elle est essentielle à l’apprentissage, à l’identité personnelle, à l’anticipation et à la prise de décision. Le rappel est une reconstruction active influencée par nos connaissances et expériences.

Le modèle modal d’Atkinson et Shiffrin (1968) distingue trois systèmes :

2. Mémoire sensorielle

• Stockage très bref et automatique des infos sensorielles (ex : mémoire iconique pour la vision, mémoire échoïque pour l’audition).
• Durée : 200-500 ms.
• Capacité élevée mais effacement rapide.
• Expérience de Sperling (1960) : toute l’info est initialement disponible mais disparaît si non sélectionnée par l’attention.

La mémoire sensorielle agit comme un tampon transitoire pour sélectionner les informations pertinentes.

3. Mémoire à court terme (MCT)

• Stockage temporaire et conscient, capacité limitée.
• Contenu immédiat de la conscience.
• Capacité moyenne : 7 ± 2 unités (chunks), mais plutôt 4 unités sans regroupement stratégique.
• Empan mnésique : longueur maximale d’une séquence rappelée dans l’ordre (empan direct et inversé).
• Durée : moins de 30 secondes sans répétition subvocale (Peterson & Peterson, 1959).
• Effets de position sérielle :
  • Primauté : premiers items mieux rappelés (encodage en MLT).
  • Récence : derniers items mieux rappelés (présents en MCT).
• Délai avant rappel fait disparaître l’effet de récence, pas la primauté → preuve de systèmes distincts.

4. Mémoire de travail (MT)

• Système de maintien temporaire et traitement actif de l’information.
• Rôle central dans :
  • Raisonnement
  • Résolution de problèmes
  • Compréhension du langage
  • Apprentissage
• Modèle de Baddeley & Hitch (1974) : double tâche montre sous-systèmes partiellement indépendants.

5. Modèle à composants multiples (Baddeley, 1986)

6. Mémoire de travail et apprentissages

• Forte corrélation entre mémoire de travail et performances scolaires.
• Intervient dans :
  • Lecture (décodage + compréhension)
  • Calcul mental
  • Compréhension syntaxique
  • Raisonnement mathématique
• Déficit en mémoire de travail peut causer :
  • Difficultés de compréhension écrite
  • Problèmes en résolution de problèmes

La mémoire de travail est essentielle à la coordination des activités cognitives complexes et à l’intégration des informations multimodales.

1. Mémoire à long terme : définitions et concepts clés

• Mémoire : ensemble des mécanismes cognitifs permettant d’encoder, de stocker et de récupérer l’information.
• Encodage : transformation d’une information perçue en une trace mnésique conservable.
• Stockage : maintien de la trace mnésique dans le temps.
• Récupération : accès à la trace mnésique lorsque nécessaire.

La mémoire est un processus dynamique et reconstructif, influencé par nos connaissances et attentes (Bartlett).

2. Modèle modal d’Atkinson et Shiffrin (1968)

3. Mémoire sensorielle

• Stockage très bref et automatique des informations sensorielles.
• Trace pré-catégorielle (non interprétée).
• Modalités spécifiques : mémoire iconique (vision), mémoire échoïque (audition).
• Expérience clé : Sperling (1960) — toute l’information est initialement disponible mais disparaît rapidement sans attention.

4. Mémoire à court terme (MCT)

• Système de stockage temporaire, conscient, à capacité limitée.
• Capacité moyenne : environ 4 à 7 unités (chunks).
• Empan mnésique : mesure de la capacité (empan direct et inversé).
• Durée limitée : sans répétition, l’information disparaît en moins de 30 secondes (Peterson & Peterson, 1959).
• Effets de position sérielle :
  • Effet de primauté : meilleurs rappels des premiers items (mémoire à long terme).
  • Effet de récence : meilleurs rappels des derniers items (mémoire à court terme).

5. Mémoire de travail (MDT)

• Système combinant maintien temporaire et traitement actif de l’information.
• Essentiel pour le raisonnement, la compréhension et l’apprentissage.
• Modèle de Baddeley et Hitch (1974) : existence de sous-systèmes partiellement indépendants.

a) Modèle à composantes multiples (Baddeley, 1986)

6. Troubles liés à la mémoire de travail

• Troubles développementaux : trouble développemental du langage, dyslexie, TDAH, trouble développemental de la coordination.
  • Symptômes : empan réduit, difficulté à répéter des non-mots, faible maintien phonologique.
• Troubles acquis : traumatisme crânien, AVC, maladies neurodégénératives.
  • Atteintes possibles : boucle phonologique isolée, système exécutif, ou plusieurs composantes simultanément.

7. Débats actuels

• Modèle de Nelson Cowan : la mémoire de travail serait la partie activée de la mémoire à long terme, contrôlée par un focus attentionnel limité.

La mémoire de travail n’est pas un simple stockage passif mais un système dynamique intégrant maintien et traitement actif des informations.

1. Notions fondamentales du langage oral

• Phonème : plus petite unité distinctive d’une langue, différenciant des mots (ex. pain / bain).
• Phonétique : étude des sons du langage dans leur dimension physique et articulatoire, indépendamment du système linguistique.
• Phonologie : étude de la fonction des sons dans un système linguistique donné.
• Traits distinctifs : caractéristiques acoustiques ou articulatoires permettant de distinguer les sons.

2. Caractéristiques clés de la parole spontanée

La coarticulation désigne le chevauchement des mouvements articulatoires, rendant les phonèmes interdépendants dans la parole.

3. Mémoire et langage

• Mémoire à long terme : stockage durable des informations, pouvant durer des années ou toute la vie.

  • Mémoire explicite : consciente, divisée en
    • Mémoire épisodique : souvenirs d’événements personnels situés dans le temps et l’espace, impliquant une conscience autonoétique (revivre mentalement le passé). Dépend de l’hippocampe.
    • Mémoire sémantique : connaissances générales sur le monde et le langage, conscience noétique (savoir sans revivre l’expérience).
  • Mémoire implicite : inconsciente, inclut la mémoire procédurale (automatismes moteurs et cognitifs, ex. conduire, jouer d’un instrument), reposant sur les ganglions de la base et le cervelet.

• Bases neuronales :

  • Hippocampe : rôle central dans encodage et consolidation des souvenirs épisodiques.
  • Mémoire épisodique : réseaux distribués incluant cortex préfrontal médian, cortex pariétal, précuneus.
  • Mémoire sémantique : régions temporales latérales et préfrontales.
  • Mémoire procédurale : circuits sous-corticaux.

4. Débats actuels sur la mémoire

• Modèle de Nelson Cowan : la mémoire de travail serait la partie activée de la mémoire à long terme, contrôlée par un focus attentionnel limité à environ 4 unités d’information.
• La mémoire est un système reconstructif, susceptible de produire des faux souvenirs influencés par la suggestion, les attentes et les connaissances préalables.

La parole est un système cognitif remarquable capable de reconnaître rapidement des mots dans des conditions acoustiques variables et souvent bruitées, grâce à des mécanismes adaptatifs et à la mémoire.

1. Reconnaissance des mots parlés

La reconnaissance d’un mot parlé s’appuie sur l’appariement du signal acoustique avec les représentations lexicales en mémoire, selon ces étapes :

1. Analyse acoustique du signal de parole.
2. Activation des unités phonologiques correspondant aux sons perçus.
3. Activation de plusieurs candidats lexicaux en mémoire.
4. Élimination progressive des candidats non pertinents jusqu’à sélection du meilleur.

La reconnaissance du mot se fait progressivement au fur et à mesure de l’écoute.

2. Perception multimodale de la parole

La perception de la parole est multimodale, intégrant audition et vision.

• Effet McGurk (1976) : quand un son « ba » est entendu mais que la vidéo montre « ga », les participants perçoivent « da ».
• Ce phénomène illustre la fusion des informations auditives et visuelles dans la perception.

L’intégration multimodale apparaît dès les premiers mois de vie.

3. Processus top-down dans la perception

La perception du langage combine :

• Bottom-up : traitement des données sensorielles.
• Top-down : influence des connaissances et attentes.

Restauration phonémique (Warren, 1970) : un phonème masqué par un bruit est automatiquement « reconstitué » par le cerveau grâce au contexte.

4. Segmentation du flux sonore

La parole est un flux continu sans pauses nettes entre mots. L’auditeur utilise des indices pour segmenter :

• Prosodie : rythme, intonation, mélodie, accentuation.
• Syllabe : unité clé en français pour repérer les débuts de mots (Mehler et al., 1983).

Ces stratégies influencent la perception dans l’apprentissage des langues étrangères.

5. Bases biologiques et environnementales du langage

Le langage repose sur un programme biologique nécessitant une stimulation linguistique.

a) Période critique (Lenneberg)

• Acquisition du langage soumise à une fenêtre temporelle.
• Après cette période, acquisition normale impossible.
• Cas d’enfants isolés (ex. Genie) montrent l’importance d’une stimulation précoce.

b) Bilinguisme et âge d’acquisition

• Être bilingue = utiliser deux langues, pas forcément les maîtriser parfaitement.
• Plus l’acquisition d’une langue seconde est tardive, plus la maîtrise est limitée.
• Exposition aux deux langues dès la naissance ou avant 2 ans est nécessaire pour un niveau natif.
• Le cerveau se spécialise tôt, réduisant son espace perceptif aux caractéristiques de la langue maternelle.

6. Le langage comme capacité biologique (critères de Lenneberg)

La lecture et l’écriture nécessitent un apprentissage explicite, contrairement au langage oral.

7. Étapes du développement du langage chez l’enfant

1. Développement du lexique

   • Compréhension des mots vers 8-10 mois.
   • Production des premiers mots vers 10-13 mois.

   

   L’enfant comprend avant de parler.

2. Explosion lexicale

   • Phase d’acquisition rapide du vocabulaire (généralement après 18 mois).

1. Acquisition du langage : étapes clés

• Développement rapide du vocabulaire entre 18 et 24 mois, avec une augmentation rapide du nombre de mots appris.
• Développement de la syntaxe vers 18-20 mois, quand l’enfant combine plusieurs mots.
• Ces étapes sont universelles et identiques chez les enfants sourds utilisant la langue des signes, montrant une indépendance vis-à-vis du mode d’expression (oral ou gestuel).

2. Problème fondamental : segmentation de la parole

• La parole est un flux sonore continu sans pauses claires entre les mots.
• Les mots ne sont pas directement présents dans le signal sonore, ils sont reconstruits par le cerveau.
• Le bébé doit apprendre à segmenter ce flux sonore pour identifier les mots, comme le cerveau interprète les couleurs à partir des longueurs d’onde.

3. Formatage perceptif et filtre phonologique

• Dès la naissance, le bébé formate son système perceptif selon la langue environnante.
• Il développe un filtre phonologique : sensibilité accrue aux sons pertinents de sa langue maternelle, et ignorance des sons non pertinents.
• Exemple : les locuteurs japonais ont des difficultés à distinguer certains sons français non pertinents en japonais.

4. Rôle de la prosodie

• La prosodie = musicalité de la langue (intonation, rythme, accentuation).
• Les bébés utilisent la prosodie pour :
  • Reconnaître la voix maternelle (préférence pour intonation naturelle).
  • Structurer la parole et repérer les frontières entre mots et phrases.
  • Distinguer différentes langues dès la naissance (ex. préférence pour le français vs russe chez un nouveau-né francophone).

5. Réduction de l’espace perceptif

• À la naissance, le bébé perçoit tous les sons de toutes les langues.
• Au cours de la première année, il se spécialise dans les sons de sa langue maternelle, perdant la capacité à distinguer les sons absents de celle-ci.
• Ce phénomène s’appelle la réduction de l’espace perceptif.

6. Perception multimodale

• La perception de la parole est multimodale, combinant audition et vision.
• Dès 4 mois, les bébés associent un son à un visage articulant ce son, intégrant informations auditives et visuelles.
• Chez l’adulte, la lecture labiale améliore aussi la compréhension.

7. Acquisition des mots

• Apprendre un mot = établir une association entre une forme sonore et un sens.
• Étapes :
  1. Identifier la forme sonore.
  2. Mémoriser la forme.
  3. Associer un sens.
  4. Stabiliser cette association.
• Deux phases :
  • Fast mapping : acquisition rapide après quelques expositions.
  • Slow mapping : affinement progressif de la signification et de la forme sonore.

8. Mécanismes de segmentation

Le bébé utilise plusieurs indices pour segmenter la parole :

9. Conditionnement opérant (B.F. Skinner)

• Apprentissage où la probabilité d’un comportement dépend de ses conséquences.
• L’individu apprend à adopter un comportement car il entraîne une conséquence (renforcement ou punition).
• Contingences : relation entre stimulus discriminatif (contexte), réponse comportementale, et stimulus renforçateur (conséquence).
• Conséquences positives → augmentation du comportement ; négatives ou absence → diminution.

10. Efficacité de la punition

À retenir : Le conditionnement opérant modifie la fréquence des comportements selon leurs conséquences, mais la punition n’élimine pas définitivement un comportement.

1. Apprentissage par imitation et motivation

a) Programmes de renforcement

• Programme de renforcement : manière dont les récompenses sont distribuées après un comportement.
• Renforcement continu : chaque réponse correcte est récompensée → apprentissage rapide mais faible résistance à l’extinction.
• Renforcement intermittent : seules certaines réponses sont renforcées → apprentissage plus lent mais comportements durables.

b) Extinction et modification des comportements

• Extinction : disparition progressive d’un comportement quand il n’est plus renforcé.
• Punition : ajout d’une conséquence négative pour réduire un comportement.
• Contre-conditionnement : renforcement d’un comportement incompatible avec le comportement indésirable.
• Shaping (modelage) : renforcement progressif d’approximations successives du comportement final.

c) Limites du conditionnement opérant

• Expérience de Tolman (1948) : apprentissage latent par carte cognitive → les rats apprennent un labyrinthe même sans renforcement immédiat.
• L’apprentissage ne dépend pas uniquement du renforcement, mais aussi de processus cognitifs internes.

d) Théorie de l’autodétermination (Deci & Ryan)

• Motivation intrinsèque : agir pour le plaisir ou l’intérêt de l’activité.
• Motivation extrinsèque : agir pour obtenir une récompense ou éviter une punition.
• Les individus ont besoin de sentiment d’autonomie et de compétence pour être motivés.

e) Effet de sur-justification

• Récompenses externes peuvent diminuer la motivation intrinsèque.
• Exemple : participants payés pour une activité y consacrent moins de temps une fois la récompense supprimée.
• Chez les enfants, récompenses diminuent l’aide spontanée, alors que les félicitations maintiennent la motivation en renforçant le sentiment de compétence.

f) Apprentissage par modelage (Bandura)

• Modelage : apprentissage par imitation d’un modèle.

• Apprentissage vicariant : apprendre par observation des autres.

• Processus du modelage :

  1. Attention portée au modèle.
  2. Mémorisation du comportement observé.
  3. Capacité à reproduire le comportement.
  4. Motivation à le faire.

• Expérience de la poupée Bobo : les enfants imitent un comportement agressif observé chez un adulte, montrant que l’observation seule suffit à apprendre un comportement.

g) Facteurs influençant l’imitation

L’apprentissage par imitation repose sur l’observation, la mémorisation, la reproduction et la motivation, et est fortement influencé par le renforcement et l’identification au modèle.

1. Raisonnement

Le raisonnement est un ensemble d'opérations mentales appliquées à des informations pour en tirer des conclusions. Il permet de dépasser l'information immédiate en produisant des inférences.

a) Types de raisonnement

Le raisonnement inductif est probable mais non certain, tandis que le raisonnement déductif garantit la vérité de la conclusion si les prémisses sont vraies.

2. Logique formelle : base du raisonnement déductif

La logique formelle est un modèle idéal pour étudier le raisonnement déductif.

a) Notion de proposition

• Une proposition est une phrase pouvant être vraie ou fausse.
• Elle contient un argument (ex : Marie) et un prédicat (ex : est étudiante).
• Propriétés clés :
  • Chaque proposition a une valeur de vérité : vrai ou faux.
  • Principe du tiers exclu : une proposition est soit vraie, soit fausse.
  • Principe de non-contradiction : une proposition ne peut être vraie et fausse simultanément.

Le raisonnement déductif préserve la vérité : si les prémisses sont vraies et le raisonnement logique, la conclusion est nécessairement vraie.

1. Opérateurs logiques fondamentaux

L'implication n'exprime pas une relation de cause à effet.

2. Inférences logiques valides

• Modus Ponens :
  Si $p ⇒ q$ et $p$ est vrai, alors $q$ est vrai.

• Modus Tollens :
  Si $p ⇒ q$ et $q$ est faux, alors $p$ est faux.

3. Erreurs fréquentes de raisonnement (sophismes)

4. Tâche de Wason : raisonnement conditionnel et contexte

• Teste la règle "Si p alors q" en choisissant quelles cartes retourner.
• Résultat : moins de 10% de bonnes réponses.
• Causes principales :
  • Biais de confirmation : on cherche à confirmer la règle plutôt qu'à la falsifier.
  • Biais d'appariement : on choisit les éléments mentionnés dans l'énoncé.
• Influence du contexte :
  • Abstrait → faible réussite
  • Concret → meilleure réussite
  • Règles sociales (interdits, permissions) → très bonne réussite

5. Rôle des connaissances et biais de croyance

• Les connaissances peuvent aider ou perturber le raisonnement.
• Biais de croyance : juger la validité d'un raisonnement selon la plausibilité de sa conclusion plutôt que sa logique.

6. Jugements et biais cognitifs majeurs

7. Résolution de problèmes : définitions clés

• Résolution de problèmes : processus cognitifs permettant de passer d’un état initial à un état final sous contraintes.
• Problèmes bien définis :
  • État initial clair
  • État final précis
  • Règles explicites
  • Nombre limité de solutions
• Espace de la tâche : ensemble des états possibles entre début et fin.
• Espace problème : représentation mentale que se fait le sujet de cet espace.

La difficulté dépend plus de la représentation mentale que de la complexité objective.

8. Déplacement dans l’espace problème

• Résoudre un problème = explorer l’espace problème via des opérations mentales.
• Utilisation d’heuristiques : stratégies simplifiées, rapides mais non garanties.

9. Heuristique moyens-fins

• Comparer état actuel à état final.
• Identifier différences.
• Réduire ces différences en créant des sous-buts.
• Très utilisée dans des problèmes comme la tour de Hanoï.

10. Limites du raisonnement humain

• Difficultés fréquentes à résoudre des problèmes formels simples.
• Tendance à produire des raisonnements biaisés.

11. Deux systèmes de pensée (Kahneman & Tversky)

Le système 1 est dominant mais source d’erreurs.

12. Croyances et inférences causales

• Le cerveau produit constamment des inférences causales, même sans lien réel.
• Explique :
  • croyances irrationnelles
  • théories complotistes
  • tendance à voir des intentions partout

À retenir : La résolution de problèmes repose sur des heuristiques efficaces mais imparfaites, générant des biais systématiques dans le raisonnement.