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Développement du raisonnement conditionnel et tâche de sélection de Wason - article ; n°1 ; vol.104, pg 51-81

De
32 pages
L'année psychologique - Année 2004 - Volume 104 - Numéro 1 - Pages 51-81
31 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
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N. Grosset
P. Barrouillet
R. Misuraca
Développement du raisonnement conditionnel et tâche de
sélection de Wason
In: L'année psychologique. 2004 vol. 104, n°1. pp. 51-81.
Citer ce document / Cite this document :
Grosset N., Barrouillet P., Misuraca R. Développement du raisonnement conditionnel et tâche de sélection de Wason. In:
L'année psychologique. 2004 vol. 104, n°1. pp. 51-81.
doi : 10.3406/psy.2004.3927
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_2004_num_104_1_3927L'Année psychologique, 2004, 104, 51-81
LEAD'
Université de Bourgogne
CNRS UMR 5022
DEVELOPPEMENT DU RAISONNEMENT CONDITIONNEL
ET TÂCHE DE SÉLECTION DE WASON
Nelly GROSSET2, Pierre BARROUILLET et Raffaella MlSURACA
SUMMARY : Development of conditional reasoning and Wason's selection
task
Influent theories on human reasoning have suggested that Wason's
selection task is so difficult because it involves heuristic and implicit processes.
However, recent studies have demonstrated the implication of deductive
activities. Poor performance on this task would thus result from some of its
characteristics that impede the use of deductive processes. In the present
experiment, we hypothesised that a modified abstract selection task that induces
analytic and deductive processes should lead to better performance than the
standard version of the task. Moreover, deductive activities are strongly affected
by development ( Markovits et Barrouillet, 2002). Thus, we predicted a strong
developmental increase of performance in the modified task. These hypotheses
were confirmed by presenting 13-year olds, 15-year olds and adults with either
the standard or a modified selection task in which participants were asked to
identify the permissible cards according to the rule and to predict the possible
hidden sides of the cards before performing the selection.
Key words : conditional reasoning, selection task, cognitive development,
mental models.
Raisonnement conditionnel et développement
Le raisonnement conditionnel permis par les énoncés de
forme « si p alors q » est celui qui a reçu le plus d'attention de la
part des psychologues (Evans, Newstead et Byrne, 1993), et son
1. Pôle AAFE, Esplanade Erasme, BP 26513, 21065 Dijon.
2. E-mail : ngrosset@leadserv.u-bourgogne.fr. 52 Nelly Grosset, Pierre Barrouillet et Raffaella Misuraca
développement a donné lieu, ces dernières années, à un nombre
important de travaux (Barrouillet et Lecas, 1998 ; Byrnes et
O verton, 1986, 1988 ; Marko vits et Barrouillet, 2002 ; Ward et
O 1990). Selon certaines de ces études, et en accord avec
la perspective piagetienne, les jeunes enfants ne manifesteraient
pas de compétences logiques dans le raisonnement conditionnel
(Byrnes et Overton, 1986 ; O'Brien et Overton, 1980, 1982 ;
Ward et 1990). Ainsi, pour Byrnes et Overton (1988),
le processus de raisonnement impliquerait un encodage des pré
misses conduisant à déterminer la règle inférentielle pertinente.
Ces règles spécifiques d'inférences seraient intégrées en un réseau
dont la mise en place ne peut s'effectuer qu'à la fin de
l'adolescence. La maîtrise du raisonnement conditionnel, qui
nécessiterait une pensée de niveau formel, débuterait donc tard
ivement.
Cependant, des capacités à traiter les énoncés conditionnels
ont été observées bien avant l'adolescence, que les énoncés pré
sentent un contenu familier (Markovits et Barrouillet, 2002 ;
Venet et Markovits, 2001) ou artificiel (Barrouillet et Lecas,
1998 ; Barrouillet, Markovits et Quinn, 2001 ; Lecas et Barrouill
et, 1999). Pour des relations arbitraires, il a été démontré,
conformément au cadre général de la théorie des modèles men
taux de Johnson- Laird (Johnson-Laird et Byrne, 1991 ; John
son-Laird, Byrne et Schaeken, 1992), que l'interprétation du
conditionnel évolue avec l'âge en trois étapes. La première
étape, fréquemment observée chez les jeunes enfants de 8-9 ans,
relève d'une interprétation conjonctive des énoncés de forme « si
p alors q ». Cette résulte de la construction d'un
modèle mental unique de forme :
qui représente la cooccurrence des propositions P et Q vérifiées.
L'étape suivante, observée principalement chez les enfants
de 11-12 ans, est de nature biconditionnelle et correspond à la
construction de deux modèles :
P Q
dans lesquels le signe ~> renvoie à la négation. La dernière étape,
habituellement atteinte à la fin de l'adolescence, correspond à conditionnel et tâche de sélection de Wason 53 Raisonnement
une interprétation conditionnelle correcte permise par la cons
truction de trois modèles :
II est cependant à noter que ces trois interprétations coexis
tent à tous les âges. Ainsi, la fréquence des condi
tionnelles correctes croit régulièrement avec l'âge en même temps
que la capacité à construire et maintenir un nombre toujours plus
élevé de modèles (Barrouillet, 1997 ; Barrouillet et Lecas, 1998,
2002 ; Barrouillet, Grosset et Lecas, 2000 ; Lecas et Barrouillet,
1999). Conformément à l'hypothèse que ces modèles mentaux
sont construits et maintenus en mémoire de travail, Barrouillet
et Lecas (1999) ont montré que le niveau d'interprétation atteint
par les enfants et adolescents, et donc le nombre de modèles qu'ils
peuvent produire, est fortement corrélé à leurs capacités en
mémoire de travail. Par ailleurs, les performances en raisonne
ment conditionnel sont modulées par des effets de contenu. Les
interprétations biconditionnelles et conditionnelles sont plus
aisément accessibles lorsque la relation évoquée par l'énoncé
conditionnel est familière au sujet. En pareil cas, la structure
associative des principales alternatives à l'antécédent P suscepti
bles de produire le conséquent Q a un impact important sur les
performances (Barrouillet et al., 2001 ; Markovits et al., 1996 ;
Markovits et al., 1998). A la faveur de l'ensemble de ces résultats
expérimentaux, Markovits et Barrouillet (2002) ont proposé un
modèle intégratif dans lequel le développement du raisonnement
conditionnel correspondrait à l'augmentation du nombre de
modèles explicites que le sujet est capable de construire à partir
de la représentation d'une prémisse de forme « sip, alors q ». Les
auteurs ont suggéré que les principaux facteurs déterminant la
capacité croissante à construire des modèles mentaux et à
les maintenir seraient : (a) les connaissances disponibles en
mémoire à long terme, (b) la capacité à les récupérer ainsi que
(c) la capacité de la mémoire de travail.
Il est à noter que ces résultats ont été obtenus à partir de
divers paradigmes expérimentaux (production et évaluation
d'inférences, construction de cas compatibles et incompatibles
avec les règles conditionnelles), mais que le modèle développe- 54 Nelly Grosset, Pierre Barrouillet et Raffaella Misuraca
mental de Markovits et Barrouillet (2002) n'a jamais été appli
qué à la résolution de la tâche de raisonnement sans conteste la
plus connue et étudiée, à savoir la tâche de sélection de Wason
(1966). Cet article se propose donc de combler cette lacune.
La tâche de sélection de Wason
Comme nous l'avons dit, la tâche de sélection de Wason
(1966) constitue le paradigme expérimental le plus utilisé pour
étudier le raisonnement déductif. Dans sa version originale, on
présente aux sujets un jeu dont les cartes portent une lettre sur
une face et un nombre sur l'autre et une règle conditionnelle de
forme si P alors Q à partir de laquelle les cartes auraient été
construites : « S'il y a une voyelle sur une face d'une carte, alors
il y a un nombre pair sur l'autre face. » On présente ensuite
quatre cartes au sujet, deux pour lesquelles la face « lettre » est
visible (e.g. un A et un B), les deux autres montrant leur face
« nombre » (e.g. un 2 et un 5). La tâche des sujets consiste à
sélectionner toutes et rien que les cartes qui doivent être retour
nées afin de déterminer si la règle est vraie ou fausse. Formelle
ment, la proposition P correspond à « il y a une voyelle » et la
proposition Q à « le nombre est pair ». Les faces A, B, 2 et 5 co
rrespondent donc aux cas P, non-P, Q, et non-Q respectivement.
La solution logique correcte consiste à sélectionner uniquement
les deux cartes qui peuvent falsifier la règle, c'est-à-dire la carte
portant la lettre A (le cas P) et la carte portant le nombre 5 (le
cas non-Q). En effet, la règle est falsifiée s'il y a un nombre
impair sur la face opposée de A ou s'il y a une voyelle sur la face
opposée du 5, c'est-à-dire s'il existe un cas de forme P et non-Q.
En dépit de sa simplicité structurelle, plusieurs recherches
dans ce domaine ont permis de montrer que la tâche de Wason
s'avère très difficile à résoudre. En effet, environ 90 % des sujets
fournissent une réponse incorrecte en sélectionnant uniquement
la carte A (le cas P), ou bien les cartes A et 2 (i.e., les cas P et Q ;
voir Evans et al., 1993 ; et Evans et Over, 1996, pour revue).
L'importante littérature encouragée par ce fort taux d'échec à
sélectionner les cartes P et non-Q a démontré que le principal fac
teur de facilitation est la manipulation du contenu de la règle
conditionnelle. Par exemple, un contenu concret et familier
entraîne un meilleur pourcentage de réponses correctes P et non- Raisonnement conditionnel et tâche de sélection de Wason 55
Q qu'un contenu de nature abstraite (Griggs et Cox, 1982 ; John-
son-Laird, Legrenzi et Legrenzi, 1972 ; Wason et Shapiro, 1971).
Les effets de facilitation ont aussi été expliqués en termes de
règles déontiques, c'est-à-dire des règles sociales indiquant ce qui
peut ou doit être fait (Cheng et Holyoak, 1985 ; Cosmides, 1989).
La théorie des schémas pragmatiques de raisonnement (Cheng et
Holyoak, 1985) suggère que les sujets sont aidés quand le contenu
de la tâche implique une règle de permission {e.g. « si on exécute
l'action A, alors on doit satisfaire la précondition C », « si quel
qu'un boit de l'alcool, alors il doit avoir plus de 18 ans ») ou
d'obligation ( « si la condition A est remplie, alors l'action B doit
être exécutée », « si l'alarme retentit, les élèves doivent se ras
sembler dans la cour » ). La présence de tels contextes entraîner
ait l'activation d'un ensemble de règles inférentielles spécifi
ques, appelées « schémas pragmatiques », qui conduiraient les
sujets à produire des inferences correctes pour chacune des cartes.
Dans une veine proche, Cosmides (1989) a proposé que les situa
tions de permission et d'obligation sont facilitatrices en ce
qu'elles constituent un sous-ensemble des situations déontiques
de contrat social dont la forme générale est « si quelqu'un
acquiert le bénéfice B, alors il doit en payer le prix P ».
S'inspirant de l'approche Darwinienne, l'auteur soutient en effet
que les capacités cognitives humaines incluent une stratégie
déterminée phylogénétiquement, appelée look for cheaters algo
rithm, qui permettrait de détecter de manière immédiate les vio
lations du contrat social dans les échanges sociaux. L'explication
des facilitations en termes de règles déontiques a été renforcée par
plusieurs études réalisées chez l'enfant qui ont montré que la
tâche était correctement résolue si la règle à contrôler était de
nature déontique ou inscrite dans un contexte conduisant à
l'interpréter comme une règle déontique (Frydman, Light et Ale-
gria, 1999 ; Girotto, Blaye et Farioli, 1989 ; Girotto, Gilly, Blaye
et Light, 1989 ; Girotto et Light, 1992 ; Light et Col-
bourn, 1988 ; Light, Girotto et Legrenzi, 1990).
Cependant, la littérature est riche de résultats empiriques
contradictoires. Une règle concrète, familière ou même déont
ique, ne conduit pas nécessairement à une facilitation (Mankte-
low et Evans, 1979), alors que sous certaines conditions, une
règle abstraite peut susciter un fort taux de réponses correctes
(Legrenzi, 1970). D'autres études ont montré que les individus
choisissent les cartes correctes P et non-Q dans la version abs- Nelly Grosset, Pierre Barrouillet et Raffaella Misuraca 56
traite de la tâche lorsque l'on met explicitement en évidence la
nécessité de vérifier les cas qui falsifient la règle (Hoch et
Tschirgi, 1983, 1985 ; Mosconi et D'Urso, 1974 ; Platt et Griggs,
1993 ; Wason et Green, 1984).
Les modèles explicatifs et leurs prédictions sur le développement
Les faibles performances observées dans la tâche de sélection
ont conduit Evans à remettre en cause son statut de tâche de
raisonnement déductif et à proposer une théorie des processus en
jeu dans sa résolution (Evans, 1984, 1989 ; Evans et Over, 1996,
1997, 2001). Cette théorie dite dual process suppose que les
erreurs classiquement observées dans la tâche de sélection rel
èvent de la mise en œuvre de processus implicites regroupés dans
un Système 1. Ces processus seraient inconscients et recouvri
raient des traitements heuristiques et pragmatiques dont l'eff
icacité est indépendante de l'intelligence du sujet. Ce système
effectuerait des traitements de nature pré-attentionnelle, guidés
par les caractéristiques les plus superficielles du stimulus. En ce
qui concerne les analytiques supposés intervenir
dans un raisonnement logique, ils relèveraient d'un Système 2.
Ce second système regrouperait des processus explicites, accessi
bles à la conscience, liés au langage, à l'intelligence et contraints
par la capacité en mémoire de travail. Pour Evans, seule la pre
mière catégorie de processus serait impliquée dans la résolution
de la tâche de sélection, excluant de la part des sujets la mise en
œuvre de traitements analytiques. En effet, les effectue
raient la tâche non pas par une réelle compréhension du pro
blème, mais plutôt par l'utilisation d'une heuristique plus él
émentaire qui les conduit à sélectionner uniquement les cartes
dont les valeurs correspondent aux valeurs évoquées dans la
règle (soit P et Q). Ce biais d'appariement (matching bias) expli
querait la fréquence de la réponse erronée P.Q. Dans une
optique proche, Sperber, Cara et Girotto (1995) assument que les
performances des sujets sont entièrement déterminées par des
intuitions inconscientes de pertinence et non par une activité
consciente de raisonnement logique conditionnel.
D'un point de vue développemental, Evans et Over (2001)
supposent que le Système 1, du fait qu'il se définit par des pro
cessus implicites, serait présent et opérationnel de façon précoce Raisonnement conditionnel et tâche de sélection de Wason 57
dans le système cognitif. En effet, il a été démontré que les pro
cessus d'apprentissage implicite présentent une très faible variab
ilité interindividuelle chez l'adulte (Reber, 1993), sont efficaces
chez les jeunes enfants (Vinter et Perruchet, 2000) et ne sont pas
affectés par la déficience intellectuelle (Vinter et Detable, 2002).
À l'inverse, la mise en place du Système 2, lequel requiert des
processus analytiques et un accès conscient aux traitements,
serait plus tardive. On peut donc supposer que les performances
liées à la mise en œuvre du premier système seront peu sensibles
à l'effet de l'âge. À l'inverse, celles qui impliquent le second sys
tème devraient l'être fortement comme le suggèrent les études
développementales du raisonnement exposées plus haut. En
conséquence, si la résolution de la version abstraite de la tâche
de sélection relève uniquement du Système 1 comme le propose
Evans, alors le pattern de réponse classiquement observé (i.e., la
prédominance du choix des cartes P et Q) ne devrait pratique
ment pas évoluer avec l'âge, et aucun effet développemental ne
devrait se manifester.
Cependant, Stanovich (1999 ; Stanovich et West, 1998,
2000) a suggéré que les rares réponses correctes obtenues dans la
version abstraite de la tâche seraient permises par la mise en
œuvre du Système 2, couplée à la suppression des influences
heuristiques. En effet, cet auteur a montré que les sujets résol
vant correctement la tâche de sélection obtenaient aussi les meil
leurs scores aux tests d'intelligence générale. Ces individus
seraient portés à considérer d'emblée l'aspect logique de la tâche
et feraient donc appel pour la résoudre à des traitements analyti
ques. D'une manière plus générale, l'approche récemment déve
loppée par Feeney et Handley (2000) et Handley, Feeney et
Harper (2002) s'attache à défendre l'aspect déductif des trait
ements impliqués dans la tâche de sélection. En effet, ils ont mont
ré que l'adjonction à l'énoncé conditionnel d'une seconde règle
contenant un antécédent alternatif pouvait bloquer la sélection
de la carte Q. Selon les auteurs, cela indique que les sujets effec
tuent des inferences sur la face invisible des cartes, inferences
qui guident la sélection. Ces études laissent donc supposer que
les sujets effectuent en réalité des traitements déductif s au cours
de la tâche de sélection, le choix des cartes étant déterminé par
un raisonnement de nature analytique et explicite. Evans (2002)
lui-même est récemment convenu de ce que les individus les plus
habiles en raisonnement pourraient utiliser le Système 2 pour 58 Nelly Grosset, Pierre Barrouillet et Raffaella Misuraca
résoudre la tâche de sélection. L'extrême difficulté de la tâche
tiendrait alors à ce que certaines de ses caractéristiques en
travent la mise en œuvre de ces processus déductifs.
Selon George (1990), la principale de ces
serait la difficulté pour le sujet de construire une représentation
correcte de la situation problème à partir de la présentation qui
lui en est habituellement faite dans la tâche standard. D'après
l'auteur, cette difficulté pourrait être dépassée pour peu que la
présentation de la tâche remplisse trois conditions. D'une part,
les instructions fournies devraient permettre au sujet de définir
l'espace-problème (i.e., le type de cartes pouvant être rencont
rées) et l'information nécessaire à collecter. D'autre part, elles
devraient inciter le sujet à produire des inferences sur les faces
invisibles des cartes afin d'identifier les cas possibles et impossi
bles en regard de la règle. Enfin, elles devraient amener le sujet à
évaluer si la somme des informations obtenues est nécessaire à la
prise de décision. Ainsi, une tâche de sélection présentée de façon
à satisfaire ces conditions devrait permettre d'observer un effet
facilitateur. Les performances devraient être améliorées si la
tâche encourage la représentation de la situation et induit de fait
des traitements analytiques. Il s'agirait donc ici d'une facilita
tion liée à une modification de la structure de la tâche et non de
son contenu comme dans les études évoquées plus haut, puisque
cela consiste à transformer la tâche de sélection en une réelle
tâche de raisonnement conditionnel. D'un point de vue dévelop-
pemental et conformément au modèle de Markovits et Barrouill
et (2002), une telle tâche modifiée devrait en outre susciter une
évolution des performances avec l'âge comparable à ce qui a été
observé avec les tâches de production d'inférences.
Notre expérience
La présente expérience se proposait donc d'étudier l'impact
de la modification de la structure de la tâche de sélection dans
une perspective développementale, en confrontant la version
standard à une version modifiée selon les suggestions de George
(1990). En ce qui concerne la version standard, si la résolution de
la tâche relève de processus implicites comme le suggère la
théorie dual-process de Evans et Over (1996), alors l'âge ne
devrait pas avoir d'impact sur les performances. Le pattern P.Q Raisonnement conditionnel et tâche de sélection de Wason 59
qui résulte du biais d'appariement devrait être dominant à tous
les âges, et le taux de réponses correctes (i.e., le choix des
cartes P et non-Q) ne devrait pas connaître d'évolution dévelop-
pementale notable. À l'inverse, si les sujets ou au moins certains
d'entre eux procèdent déductivement comme le proposent Han-
dley, Feeney et Harper (2002), un accroissement du taux de
réponses correctes avec l'âge devrait être observé conformément
au modèle de Markovits et Barrouillet (2002), même si cet
accroissement est faible compte tenu de la difficulté bien connue
de la tâche. A l'inverse, une tâche modifiée facilitant la mise en
œuvre de processus analytiques devrait d'une part conduire à de
meilleures performances que la tâche standard, et d'autre part
mettre en évidence une forte augmentation du taux de réponses
correctes avec l'âge, comme on l'observe avec les tâches de pro
duction d'inférence (voir par exemple Barrouillet, Grosset, et
Lecas, 2000 ; Barrouillet et Lecas, 2002). En résumé, on
s'attendait donc à un effet facilitateur de la tâche modifiée par
rapport à la tâche standard et à un effet de l'âge particulièr
ement prononcé dans la tâche modifiée. Dans cette dernière, on
s'attendait en outre à ce que les choix effectués par les sujets
reflètent les divers niveaux d'interprétation du conditionnel
décrits par Barrouillet et Lecas (1998), à savoir conjonctif,
biconditionnel, et conditionnel.
Afin de tester ces hypothèses, deux versions de la tâche de
sélection étaient proposées à des adolescents de 13 et 15 ans ainsi
qu'à des adultes. La version standard comprenait classiquement
une règle conditionnelle descriptive de la forme « si lettre (P),
alors nombre (Q) », quatre images de cartes correspondant aux
cas P, non-P, Q, et non-Q et une instruction demandant
sujets quelle(s) carte(s) devai(en)t être retournée(s) pour décider
si la règle proposée est vraie ou fausse. La version modifiée se
présentait sous la forme de cinq tâches successives dont la der
nière seule correspondait à la tâche de sélection. Les quatre
tâches précédentes correspondaient à autant d'étapes permet
tant au sujet de définir l'espace problème, d'identifier les cas
possibles en fonction de la règle, d'inférer la nature des faces
invisibles et enfin d'évaluer l'utilité de l'information ainsi
obtenue avant d'effectuer le choix final. La modification intro
duite était donc de nature à encourager une représentation comp
lète de la situation et à en faire saisir l'aspect logique pour per
mettre une démarche analytique.