Psychologie Cognitive & Apprentissage

1. Psychologie Cognitive & Apprentissage Dr. Frédéric Dandurand Laboratoire de Psychologie Cognitive Université de Provence – CNRS

2. Plan du cours • Introduction à la psychologie cognitive • Résultats expérimentaux d’études sur l’apprentissage en contexte de résolution de problèmes • Trucs pratiques pour améliorer votre apprentissage

3. Cours interactif et informel • Questions • Discussions en groupes de 3 ou 4

4. Psychologie cognitive • Qu’est-ce que la psychologie cognitive? • Domaine d’étude des représentations et du traitement de l’information dans le cerveau • Découvrir et comprendre comment cette information est organisée, traitée et stockée

5. Psychologie cognitive • Quels en sont les domaines ou sujets d’étude? • À quoi s’intéresse-t-on plus particulièrement?

6. Domaines & sujets d’étude • Perception (visuelle, auditive, etc.) • Mémoire • Apprentissage • Attention • Résolution de problèmes, prise de décision • Langage • Raisonnement • Catégorisation • …

7. Apprentissage • Quelles sont les différentes manières par lesquelles on apprend? • Existe-t-il différents types d’apprentissage? Si oui, lesquels? • Sur la base de quelles informations apprenons-nous?

8. Types d’apprentissage (1) • Exposition à des stimuli (non-associatif) • Régularités statistiques • Habituation – diminution de la réponse à mesure de l’exposition à un stimulus

9. Types d’apprentissage (2) • Évaluation du succès dans la poursuite d’un objectif ou d’un but • Essai et erreur • Renforcement (associatif) • Objectif: Maximiser les récompenses et minimiser les punitions • Conditionnement opérant (stimulus – réponse)

10. Types d’apprentissage (3) • Social • Par observation (imitation) • Instruction, apprentissage verbal • Apprentissage vicariant (Bandura) • Apprendre de l’observation de récompenses (punitions) que quelqu’un d’autre reçoit

11. Exemple d’étude expérimentale • Thèmes: l’apprentissage dans un contexte de résolution de problèmes • Résolution de problèmes (Newell & Simon, 1972) • Accomplir une tâche qui demande planification • Etats, transitions et contraintes (ex: jeu d’échec) • Prise de décision: actions • But & évaluation: maximiser un profit, gagner une partie, produire une réponse correcte

12. Présentation du problème • Nous devons trouver, à l’aide de trois (3) pesées au maximum, quel objet est plus lourd ou plus léger que les autres. • Séance de résolution de problème collective • Suggestions de solutions • Démocratique • Vote!

13. Plan de l’expérience • Variable indépendante: type d’apprentissage (3 niveaux) • Renforcement (apprentissage par essai et erreur) • Imitation (apprentissage par démonstration) • Instruction (apprentissage par règles) • Deux variables dépendantes (mesurées) • Justesse des réponses (correctes ou non) • Temps de réponse

14. Renforcement Appentissage: Réponses sont justes ou non

15. Imitation Appentissage: Cinqdémonstrations

16. Instruction Appentissage: Instructions (règles)

17. Questions de recherche • Comment se compare la performance des participants exposés à différents types d’apprentissage? • Comment les participants évaluent-ils leurs solutions au problème? • Dans le contexte de cette tâche, est-ce que l’imitation est basée sur la compréhension ou sur la mémorisation?

18. Questions de recherche • Comment se compare la performance des participants exposés à différents types d’apprentissage? • Comment les participants évaluent-ils leurs solutions au problème? • Dans le contexte de cette tâche, est-ce que l’imitation est basée sur la compréhension ou sur la mémorisation?

19. Vos prédictions • Taux de réponses correctes? • Temps de réponse? • Rappel: Compare imitation, instruction et renforcement

20. Résultats par groupe d’apprentissage Participants des groupes “imitation” et ”instruction” ont produits plus de bonnes réponses que ceux du groupe ”renforcement”. * Dandurand, F., Bowen, M., & Shultz, T. R. (2004). Learning by imitation, reinforcement and verbal rules in problem solving tasks. In the Proceedings of the third International Conference on Development and Learning (ICDL'04). La Jolla, California, USA: The Salk Institute for Biological Studies.

21. Temps de réponses • Les participants deviennent plus rapide avec la pratique Dandurand, F., Bowen, M., & Shultz, T. R. (2004). Learning by imitation, reinforcement and verbal rules in problem solving tasks. In the Proceedings of the third International Conference on Development and Learning (ICDL'04). La Jolla, California, USA: The Salk Institute for Biological Studies.

22. Questions de recherche • Comment se compare la performance des participants exposés à différents types d’apprentissage? • Comment les participants évaluent-ils leurs solutions au problème? • Dans le contexte de cette tâche, est-ce que l’imitation est basée sur la compréhension ou sur la mémorisation?

23. Par l’évaluation reçue? • Les participants du groupe d’apprentissage par renforcement reçoivent une évaluation explicite de leurs réponses: correctes ou non.

24. Cette évaluation est-elle nécessaire? • Non – Aucune différence significative entre un groupe de contrôle et le groupe “renforcement” • Les deux groupes s’améliorent avec la pratique Dandurand, F., Samuel, S., & Shultz, T. R. (2007). Imitation learning in problem solving tasks: Memorizing or understanding? In the Proceedings of Cognitio 2007. Newcastle upon Tyne, United Kingdom: Cambridge Scholars Publishing.

25. Comment les participants évaluent-ilsleurs solutions? • À votre avis… • Hypothèse: • Par raisonnement & estimation de la distance au but, les participants auto-évaluent leurs solutions • Évaluation explicite: Redondante • Réponse: Travaux futurs!

26. Questions de recherche • Comment se compare la performance des participants exposés à différents types d’apprentissage? • Comment les participants évaluent-ils leurs solutions au problème? • Dans le contexte de cette tâche, est-ce que l’imitation est basée sur la compréhension ou sur la mémorisation?  à votre avis?

27. Approche scientifique • Définition opérationnelle • Compréhension = capacité à généraliser ce qui a été appris par observation à des problèmes nouveaux et plus difficiles • Comme les problèmes observés et ceux résolus sont différents, on ne peut pas simplement mémoriser.

28. Généralisation Apprentissage: Démos de 9 objets(résoudreproblèmes de 12 objets)

29. Stratégies utilisées à la 1re pesée • Si les participants mémorisent les solutions observées, ils devraient les reproduire fidèlement • Prédiction: Imitation Généralisation U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U

30. Stratégies utilisées à la 1re pesée • Près des deux tiers des participants du groupe “généralisation” ont correctement abstrait la règle. Dandurand, F., Samuel, S., & Shultz, T. R. (2007). Imitation learning in problem solving tasks: Memorizing or understanding? In the Proceedings of Cognitio 2007. Newcastle upon Tyne, United Kingdom: Cambridge Scholars Publishing.

31. Résultats: Généralisation Groupe “généralisation” a généré un taux de réponses correctes aussi élevé que le groupe “imitation” * Dandurand, F., Samuel, S., & Shultz, T. R. (2007). Imitation learning in problem solving tasks: Memorizing or understanding? In the Proceedings of Cognitio 2007. Newcastle upon Tyne, United Kingdom: Cambridge Scholars Publishing.

32. Méthodes expérimentales en psychologie cognitive • Comment mesure-t-on la cognition? • Mesures psychophysique typiques • Temps de réaction • Erreurs

33. Sommaire • Dans le contexte de la tâche présentée… • Imitation et instruction > renforcement > : plus de bonnes réponses • Évaluation explicite: pas nécessaire • Généralisation à une tâche plus difficile

34. Limites des études présentées • Elles ne se sont pas penchées sur la rétention de l’information à long terme (ex: après quelques semaines) • Etre prudents dans l’interprétation de tout résultat expérimental • Contributions de certains facteurs • Cadre bien contrôlé • Monde réel est plus complexe (plusieurs facteurs)

35. Comment améliorer votre apprentissage?

36. 5 démos Travail sur la tâche • Imitation • Imitation & préparation 5 démos 5 minutes 40 minutes • Vosprédictions?

37. Effet de la préparation • Présentez-vous aux cours bien préparés, c’est-à-dire déjà familiers avec la matière! • Bossez mieux! Dandurand, F., Samuel, S., & Shultz, T. R. (2007). Imitation learning in problem solving tasks: Memorizing or understanding? In the Proceedings of Cognitio 2007. Newcastle upon Tyne, United Kingdom: Cambridge Scholars Publishing.

38. Comparaison entre labo et internet • Gare aux distractions! Dandurand, F., Shultz, T. R., & Onishi, K. H. (2008). Comparing online and lab methods in a problem-solving experiment. Behavior Research Methods, 40(2), 428-434.

39. Comment améliorervotreapprentissage? • Mémoire humaine fonctionne par associations • Créez le plus d’associations possibles • Mnémotechiques • Analogies & explications • Variez vos techniques d’apprentissage • Travaillez en équipe