Fiche de révision : Méthodologie expérimentale en sciences cognitives

📋 Plan du Cours

1. Question et objectifs de recherche
2. Revue de littérature scientifique
3. Opérationnalisation des hypothèses
4. Variables et mesures expérimentales
5. Construction du protocole expérimental
6. Plans expérimentaux et contrôles
7. Dépouillement et analyse statistique
8. Interprétation et validité des résultats

📖 1. Question et objectifs de recherche

🔑 Notions clés & Définitions

• Recherche expérimentale : Cherche à découvrir des relations causales en manipulant volontairement des variables afin d’observer leur effet sur une autre variable.

📝 Points essentiels

• Une problématique expérimentale peut demander quelle est l’importance de l’ordre des lettres lors de la lecture après l’observation que certains enfants de CP ne comprennent pas cet ordre.

💡 Astuce mémo

Observation → question précise → problématique → objectif

📖 2. Revue de littérature scientifique

📝 Points essentiels

• La revue de littérature scientifique constitue une démarche préalable à toute recherche et peut notamment s’appuyer sur Google Scholar.

• Avant une recherche, il faut examiner ce qui est déjà connu, les théories et modèles actuels, les résultats déjà testés ou démontrés, les méthodes utilisées et la cohérence des résultats entre les études.

• L’étude prétendument menée à l’Université de Cambridge sur la lecture de mots dont les lettres internes sont déplacées n’a pas existé et le texte a commencé à circuler sur Internet à partir de 2001.

📖 3. Opérationnalisation des hypothèses

🔑 Notions clés & Définitions

• Hypothèse théorique : Formulation hypothétique d’une réponse particulière au problème posé, élaborée à partir de la question de recherche.
• Hypothèse opérationnelle : Formule une relation directe et concrète entre les variables testées en précisant comment la variable dépendante sera affectée par la manipulation expérimentale.

📝 Points essentiels

• Une hypothèse scientifique doit être:
  • fondée sur la revue de littérature
  • testable et réfutable
  • parcimonieuse
  • intéressante et utile pour la discipline
  • éthique

💡 Astuce mémo

Hypothèse théorique → variables observables → test expérimental

📖 4. Variables et mesures expérimentales

🔑 Notions clés & Définitions

• Variable indépendante : Variable que l’expérimentateur manipule en produisant plusieurs variations appelées modalités.
• Variable dépendante : Variable mesurée qui subit l’influence des différentes modalités de la variable indépendante.

📝 Points essentiels

📌 La convergence de plusieurs variables dépendantes, comme le temps de lecture et le nombre d’erreurs, rend les résultats plus robustes.

• Les modalités et mesures de l’exemple sont:
  • ordre correct
  • ordre incorrect
  • temps de lecture
  • nombre d’erreurs

💡 Astuce mémo

VI manipulée, VD mesurée

📖 5. Construction du protocole expérimental

★ À maîtriser

• 🔄 Construire l’étude consiste à: adapter le matériel à la population, créer une version pour chaque modalité de la VI, définir les critères de mesure

• Les mesures objectives de la lecture peuvent comprendre: le temps en secondes ou en mots lus par minute, le nombre d’erreurs, les fixations et saccades oculaires, la compréhension évaluée par des questions

• La position de l’inversion comportait (Rayner et al., 2006):

  • ordre correct
  • inversion interne
  • inversion finale
  • inversion initiale

Compléments

• Dans l’expérience de Rayner et al. (2006), 100 étudiants ont lu 80 phrases dont 40 % des mots avaient subi un changement d’ordre.

💡 Astuce mémo

Matériel → modalités → mesures → participants

📖 6. Plans expérimentaux et contrôles

★ À maîtriser

📌 Dans un plan intra-sujet, l’ordre de présentation doit être contrôlé par contre-balancement entre les participants ou par randomisation afin de limiter les effets de nouveauté et de fatigue.

📌 Dans un plan intra-sujet, tous les participants passent toutes les modalités de la variable indépendante, alors que dans un plan inter-sujet, des groupes différents passent chacun une modalité.

Compléments

📌 Dans un plan inter-sujet, les groupes doivent être équivalents et peuvent être appariés selon l’âge, le niveau de lecture ou la langue maternelle.

• Les variables de contrôle de population concernent notamment l’homogénéité des participants, par exemple entre 22 et 25 ans, ou leur hétérogénéité, par exemple entre 18 et 60 ans, avec un contrôle possible de la proportion de femmes et d’hommes.

• Le contrôle de la situation impose:

  • une difficulté équivalente des textes
  • un ordre contrôlé ou randomisé des stimuli
  • le même dispositif expérimental
  • le même lieu expérimental

💡 Astuce mémo

Intra-sujet : mêmes participants ; inter-sujet : groupes différents

📖 7. Dépouillement et analyse statistique

★ À maîtriser

• 🔄 L’analyse des résultats consiste à:
  1. mesurer les variables dépendantes
  2. comparer les moyennes
  3. tester leur différence statistique

Compléments

• Les analyses statistiques peuvent être réalisées avec R et le package lmer pour les modèles linéaires généralisés ou les analyses apparentées.

📖 8. Interprétation et validité des résultats

★ À maîtriser

📌 La répartition des participants dans les groupes doit être aléatoire ou semi-aléatoire par appariement afin de limiter les biais de comparaison.

📌 Un groupe contrôle permet de comparer une population recevant une intervention à une population issue de la même population qui ne la reçoit pas.

• Dans l’expérience sur les suggestions orthographiques, la longueur du mot a un effet significatif sur la latence avec p < 2e-16, les suggestions ont un effet significatif avec p = 0.01749 et leur interaction n’est pas significative avec p = 0.79676. — Kandel et al, 2026

Compléments

• Dans l’expérience sur les séquences de lettres, les effets simples de la longueur et de la tâche sont significatifs, deux interactions sont significatives et l’interaction entre les trois variables est significative lorsque p < .05. — Cerni & Job, 2022

💡 Astuce mémo

Biais méthodologique → comparaison invalide → conclusion fragile

📊 Tableaux de synthèse

Plans expérimentaux