Fiche de révision : Psychologie cognitive et résolution de problèmes

📋 Plan du Cours

1. Notions fondamentales en psychologie cognitive
2. Origines des sciences cognitives
3. Modèles computationnel et connexionniste
4. Fonctions exécutives et contrôle
5. Définir et aborder un problème
6. Représentation et espace-problème
7. Fixations, impasses et transferts
8. Expertise dans la résolution de problèmes
9. Étapes de résolution cognitive
10. Flexibilité cognitive et stratégies

📖 1. Notions fondamentales en psychologie cognitive

🔑 Notions clés & Définitions

• Automatisme : L’automatisme correspond à un traitement sans coût attentionnel, sans contrôle ni conscience, exécuté en parallèle et rapidement, selon Schiffrin et Schneider.
• Représentation : Une représentation est une entité interne correspondant cognitivement à une réalité externe et conservant l’information sous une forme réduite et abstraite.
• Métacognition : La métacognition désigne les savoirs et activités cognitives qui prennent la cognition pour objet et contribuent à réguler et contrôler son fonctionnement.

★ À maîtriser

📌 L’activation sélectionne l’information pertinente après un traitement automatique, tandis que l’inhibition bloque activement en mémoire de travail l’information non pertinente.

📌 La mémoire explicite et les processus contrôlés sont associés à la conscience, tandis que la mémoire implicite et les processus automatiques peuvent fonctionner sans conscience.

Compléments

• Dans l’effet Stroop, le sujet doit nommer la couleur de l’encre plutôt que lire le mot, ce qui sollicite l’inhibition de la réponse automatique.

• Les représentations peuvent être transitoires, lorsqu’elles sont directement disponibles, ou permanentes, lorsqu’elles conservent une information qui n’est plus directement accessible.

📖 2. Origines des sciences cognitives

🔑 Notions clés & Définitions

• Sciences cognitives : Andler (1989) définit les sciences cognitives comme les disciplines qui décrivent, expliquent et, le cas échéant, simulent les principales dispositions et capacités de l’esprit humain.
• Psychologie cognitive : La psychologie cognitive est l’étude scientifique des processus mentaux d’acquisition et d’utilisation des connaissances chez l’être humain, selon Launay (2004).

★ À maîtriser

• Les disciplines associées aux sciences cognitives sont :

  • la philosophie
  • la linguistique
  • l’anthropologie
  • la psychologie
  • les neurosciences
  • l’intelligence artificielle

• Les caractéristiques communes des sciences cognitives sont :

  • le travail interdisciplinaire
  • la métaphore de l’esprit-machine
  • l’usage de la notion de représentation

📌 La révolution cognitive déplace l’objet d’étude de l’analyse des comportements vers celle des processus mentaux.

Compléments

• La Gestalt et le structuralisme piagétien sont des précurseurs de la psychologie cognitive : la Gestalt réintroduit l’étude de l’esprit et le structuralisme décrit les structures cognitives et leur fonctionnement.

📖 3. Modèles computationnel et connexionniste

★ À maîtriser

• Dans le modèle computationnel, penser revient à calculer selon une métaphore de l’ordinateur et un traitement sériel organisé en modules.

• Dans le modèle connexionniste, les états du monde sont représentés par l’état d’un réseau de nœuds interconnectés et les connaissances sont distribuées dans les poids des connexions.

📌 Le cognitivisme computationnel privilégie un traitement sériel et une architecture modulaire, tandis que le connexionnisme privilégie un traitement parallèle dans un réseau de neurones.

Compléments

• Le machine learning comporte :

  • une information d’entrée
  • une phase d’apprentissage
  • une information de sortie

• Le deep learning est présenté comme un type de machine learning utilisant des neurones artificiels et des réseaux capables de s’adapter à plusieurs types d’entrées ou de sorties, avec un fonctionnement de type boîte noire.

💡 Astuce mémo

Ordinateur séquentiel et cerveau en réseau parallèle

📖 4. Fonctions exécutives et contrôle

🔑 Notions clés & Définitions

• Fonctions exécutives : Les fonctions exécutives sont des processus qui permettent de s’adapter à des situations nouvelles ne pouvant être résolues par des routines ou des habiletés cognitives surapprises.
• Processus contrôlés : Les processus contrôlés sont lents, sériels, stratégiquement déterminés et imposent un coût attentionnel en mémoire de travail.
• Mise à jour : La mise à jour modifie le contenu de la mémoire de travail en remplaçant les informations préexistantes par des informations entrantes plus récentes et pertinentes pour la tâche.

★ À maîtriser

• Les fonctions exécutives étudiées comprennent (Miyake et al, 2000) :
  • la planification
  • l’inhibition
  • la flexibilité
  • la mise à jour

Compléments

• Le système attentionnel superviseur de Norman et Shallice et l’administrateur central de Baddeley sont des structures cognitives impliquées dans les processus contrôlés.

📖 5. Définir et aborder un problème

🔑 Notions clés & Définitions

• Problème : Un problème comprend un ensemble de données, un ensemble de questions précisant le but à atteindre et un ensemble de contraintes délimitant les actions possibles.
• Résolution de problème : Résoudre un problème consiste à répondre à une situation nouvelle sans disposer de réponse toute faite ni d’habitude, lorsque la solution n’est pas connue à l’avance.

★ À maîtriser

📌 La Gestalt distingue la pensée reproductrice, fondée sur l’expérience, de la pensée créative, qui restructurе la situation pour trouver une solution nouvelle.

Compléments

• Pour le béhaviorisme, la résolution de problèmes s’explique par le transfert d’apprentissage et la modification de la hiérarchie des réponses, et elle est prédictible à partir de l’expérience du sujet.

• La pensée reproductrice peut entraîner une fixité fonctionnelle ou formelle et la mécanisation de la pensée, illustrées respectivement par les cubes du singe, le problème des neuf points de Maier et les jarres de Luchins.

• Dans l’approche fonctionnelle de Piaget, l’action et l’abstraction participent à la construction du réel, et la résolution de problèmes révèle l’activation et l’adaptation des schèmes.

📖 6. Représentation et espace-problème

🔑 Notions clés & Définitions

• Espace-problème : L’espace-problème est l’ensemble des états possibles et des opérateurs permettant de passer de l’état initial à l’état final, sous les contraintes de la situation.
• Opérateur : Un opérateur est une action qui transforme un état du problème en un autre.
• Heuristique : Une heuristique est une règle générale d’exploration de l’espace-problème.

★ À maîtriser

• Newell et Simon (1972) interprètent la solution d’un problème comme le résultat d’opérations sur des symboles et cherchent à modéliser le fonctionnement du sujet sous la forme d’un programme informatique.

Compléments

• Les classes d’heuristiques sont :
  • l’exploration aléatoire
  • l’évaluation de l’écart au but
  • la production de buts

💡 Astuce mémo

État initial → opérateurs → état final

📖 7. Fixations, impasses et transferts

🔑 Notions clés & Définitions

• Fixation : Une fixation est un cas particulier d’impasse associé à une représentation qui empêche d’envisager certaines actions, et elle peut porter sur la forme, la fonction ou l’attitude.
• Impasse : Une impasse est un état où, compte tenu de la représentation du problème et des contraintes qui en découlent, aucune action ne paraît possible.
• Transfert analogique : Le transfert analogique consiste à réutiliser dans un problème ultérieur une solution trouvée dans un problème précédent.
• Erreur cohérente : Une erreur cohérente résulte d’un traitement cohérent fondé sur des prémisses inadéquates, comme une procédure inappropriée ou une interprétation indue.

★ À maîtriser

📌 Un transfert analogique adéquat fait gagner du temps, automatise la mise en œuvre et réduit la charge mentale, tandis qu’un transfert inadéquat exige une adaptation et peut conduire à une fixation ou à une impasse.

Compléments

• Richard (1982) décrit les manifestations suivantes : de longs temps d’arrêt ou l’abandon du problème, des retours en arrière, des violations de consigne

💡 Astuce mémo

Transfert adéquat : réutiliser ; transfert inadéquat : adapter

📖 8. Expertise dans la résolution de problèmes

★ À maîtriser

📌 Les novices classent souvent les problèmes de mécanique selon les objets physiques présents, tandis que les experts les regroupent selon les principes physiques nécessaires à leur résolution, comme la conservation de l’énergie ou le mouvement. - Chi, Veltovitch et Glaser, 1981

• Les experts possèdent des schémas de connaissances directement opérationnels, hautement automatisés et rapidement évoquables, selon Glaser et Chi (1988).

Compléments

• Les experts utilisent des schémas de représentation de haut niveau qui permettent une planification abstraite et générale, limitent la charge en mémoire et restent flexibles et modifiables.

📌 Les experts privilégient des variables abstraites et synthétiques, décrivent moins d’états et davantage d’évolutions, contrairement aux descriptions fondées sur de nombreuses variables observables.

• Le contrôle expert en résolution de problèmes comprend l’analyse ascendante des résultats de l’action et l’analyse descendante des tentatives de solution.

📖 9. Étapes de résolution cognitive

★ À maîtriser

• La représentation du problème prend en compte :

  • le point de vue sur la situation
  • l’état initial
  • l’état final
  • les opérateurs
  • les contraintes

• 🔄 Pour résoudre un problème connu, il faut :

  1. identifier sa catégorie
  2. sélectionner une interprétation typique
  3. assimiler la situation à un problème connu

• La recherche d’une solution à un problème inconnu peut mobiliser :

  • la réduction à un problème plus simple
  • l’élaboration de sous-buts
  • l’identification d’actions à éviter
  • l’utilisation d’heuristiques

Compléments

• Deux problèmes sont isomorphes lorsqu’ils peuvent être décrits par le même espace-problème, même si leur habillage diffère par les objets physiques ou la nature des opérateurs.

💡 Astuce mémo

Représenter → interpréter ou explorer → chercher la solution

📖 10. Flexibilité cognitive et stratégies

🔑 Notions clés & Définitions

• Flexibilité cognitive : La flexibilité cognitive est le déplacement volontaire du foyer attentionnel d’une catégorie de stimuli à une autre et permet de changer de stratégie lorsqu’une action ne fonctionne plus.
• Persévération : La persévération consiste à continuer d’appliquer la même procédure et à répéter les mêmes actions malgré l’échec, avec difficulté à remettre en question sa représentation et à découvrir une nouvelle stratégie.

★ À maîtriser

📌 La flexibilité réactive correspond au changement de réponse exigé par une modification de l’environnement, tandis que la flexibilité spontanée consiste à varier ses réponses dans un environnement stable sans signal imposant le changement.

Compléments

• Le test du Wisconsin évalue la flexibilité réactive en demandant au sujet de changer de critère de classement lorsque l’examinateur modifie la règle.

• L’Alternate Uses Test évalue la flexibilité spontanée en demandant plusieurs utilisations possibles d’un objet, par exemple un journal.

• Les manifestations possibles d’une impasse comprennent :

  • une interruption de l’activité
  • des retours en arrière
  • des violations de règles
  • la répétition d’une même séquence d’action

• Les participants les moins performants présentent plus souvent des comportements stéréotypés et répètent après une impasse la même séquence d’actions.

• Les violations de règles peuvent traduire un conflit entre le but courant de respecter la procédure et le but final d’atteindre le résultat recherché.

• La flexibilité descendante, dirigée par le but et sous contrôle volontaire, permet d’envisager spontanément plusieurs points de vue et de choisir le plus efficient.

• 🔄 Pour sortir d’une impasse, le sujet doit : remettre en question l’interprétation de la situation, réanalyser la situation, découvrir une autre procédure

💡 Astuce mémo

Réactive si l’environnement change ; spontanée sans signal extérieur

📊 Tableaux de synthèse

Cognitivisme computationnel et connexionniste

Flexibilités réactive et spontanée