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Etude génétique des systèmes de référence spatiaux au moyen de l'activité oculaire et de deux lâches de mémorisation - article ; n°2 ; vol.81, pg 329-346

De
20 pages
L'année psychologique - Année 1981 - Volume 81 - Numéro 2 - Pages 329-346
Summary
Spatial reference systems in children are most often studied through reproduction iasks, in which information pick-up and reproduction processes are intermingled. The procedure used in the present study dissociates these two aspects in time, the exploration phase preceding the reproduction phase.
Oculomotor activity has been recorded in 5-, 7- and 9-year old children and in adults (20 subjects in each group) during a 10-second exploration phase in which the localization of three elements in a frame of reference must be memorized.
Each subject viewed two situations : in one the reference frame included a 7x7 grid, in the other the frame was an empty square.
Results show that :
— In such an experimental situation, oculomotor activity is especially relevant to analyze the subjects' strategy.
— Five-year olds do not take a grid into account to locate elements.
— Nine-year olds master the tasks in the same way as adults.
— Seven-year old's strategies in such memorization tasks cannot be inferred from their performances in reproduction tasks.
Résumé
L'étude de l'évolution génétique des systèmes de référence spatiaux utilise le plus souvent des tâches de reproduction. Afin d'analyser avec précision les stratégies des enfants de 5 à 9 ans, nous avons dissocié temporellement, grâce à une tâche de mémorisation, la phase de prise d'information et la phase de reproduction que nécessite une copie.
L'activité oculomotrice d'enfants de 5, 7, 9 ans et d'adultes (20 sujets par groupe) a été enregistrée, pendant les 10 s de la phase de mémorisation des positions de trois éléments identiques dans un cadre de référence.
Chaque sujet a été soumis à deux conditions expérimentales : l'une où les trois éléments sont placés dans un cadre muni d'un quadrillage orthogonal; l'autre où les éléments sont disposés dans un cadre vierge.
Les résultats montrent :
1. Que dans cette situation l'activité oculomotrice est un indicateur privilégié des stratégies des sujets.
2. Qu'à 5 ans, les enfants ne tiennent pas compte de la présence du quadrillage.
3. Que les enfants de 9 ans manifestent une maîtrise de la tâche équivalente à celle des adultes.
4. Que les stratégies des sujets de 7 ans ne sont pas conformes aux prédictions permises à partir de leurs performances dans les tâches de reproduction.
18 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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P.-M. Baudonnière
Marie-Germaine Pêcheux
P. Taranne
Etude génétique des systèmes de référence spatiaux au moyen
de l'activité oculaire et de deux lâches de mémorisation
In: L'année psychologique. 1981 vol. 81, n°2. pp. 329-346.
Citer ce document / Cite this document :
Baudonnière P.-M., Pêcheux Marie-Germaine, Taranne P. Etude génétique des systèmes de référence spatiaux au moyen de
l'activité oculaire et de deux lâches de mémorisation. In: L'année psychologique. 1981 vol. 81, n°2. pp. 329-346.
doi : 10.3406/psy.1981.28379
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1981_num_81_2_28379Abstract
Summary
Spatial reference systems in children are most often studied through reproduction iasks, in which
information pick-up and reproduction processes are intermingled. The procedure used in the present
study dissociates these two aspects in time, the exploration phase preceding the reproduction phase.
Oculomotor activity has been recorded in 5-, 7- and 9-year old children and in adults (20 subjects in
each group) during a 10-second exploration phase in which the localization of three elements in a frame
of reference must be memorized.
Each subject viewed two situations : in one the reference frame included a 7x7 grid, in the other the
frame was an empty square.
Results show that :
— In such an experimental situation, oculomotor activity is especially relevant to analyze the subjects'
strategy.
— Five-year olds do not take a grid into account to locate elements.
— Nine-year olds master the tasks in the same way as adults.
— Seven-year old's strategies in such memorization tasks cannot be inferred from their performances in
reproduction tasks.
Résumé
L'étude de l'évolution génétique des systèmes de référence spatiaux utilise le plus souvent des tâches
de reproduction. Afin d'analyser avec précision les stratégies des enfants de 5 à 9 ans, nous avons
dissocié temporellement, grâce à une tâche de mémorisation, la phase de prise d'information et la
phase de reproduction que nécessite une copie.
L'activité oculomotrice d'enfants de 5, 7, 9 ans et d'adultes (20 sujets par groupe) a été enregistrée,
pendant les 10 s de la phase de mémorisation des positions de trois éléments identiques dans un cadre
de référence.
Chaque sujet a été soumis à deux conditions expérimentales : l'une où les trois éléments sont placés
dans un cadre muni d'un quadrillage orthogonal; l'autre où les éléments sont disposés dans un cadre
vierge.
Les résultats montrent :
1. Que dans cette situation l'activité oculomotrice est un indicateur privilégié des stratégies des sujets.
2. Qu'à 5 ans, les enfants ne tiennent pas compte de la présence du quadrillage.
3. Que les enfants de 9 ans manifestent une maîtrise de la tâche équivalente à celle des adultes.
4. Que les stratégies des sujets de 7 ans ne sont pas conformes aux prédictions permises à partir de
leurs performances dans les tâches de reproduction.L'Année Psychologique, 1981, SI, 329-346
Laboratoire de Psychologie expérimentale
Université René-Descartes et EPHE 3e section
associé au CNRS1
ÉTUDE GÉNÉTIQUE
DES SYSTÈMES DE RÉFÉRENCE SPATIAUX
AU MOYEN DE L'ACTIVITÉ OCULAIRE
ET DE DEUX TÂCHES DE MÉMORISATION
par Pierre-Marie Baudonnière,
Marie- Germaine Pêcheux et Pierre Taranne
SUMMARY
Spatial reference systems in children are most often studied through
reproduction tasks, in which information pick-up and reproduction pro
cesses are intermingled. The procedure used in the present study dissociates
these two aspects in time, the exploration phase preceding the reproduction
phase.
Oculomotor activity has been recorded in 5-, 7- and 9-year old children
and in adults (20 subjects in each group) during a 10-second exploration
phase in which the localization of three elements in a frame of reference
must be memorized.
Each subject viewed two situations : in one the reference frame included
a 7x7 grid, in the other the frame was an empty square.
Results show that :
— In such an experimental situation, oculomotor activity is espe
cially relevant to analyze the subjects' strategy.
— Five-year olds do not take a grid into account to locate elements.
— Nine-year olds master the tasks in the same way as adults.
— Seven-year old's strategies in such memorization tasks cannot be
inferred from their performances in reproduction tasks.
1. 28, rue Serpente, 75006 Paris. 330 P. -M. Baudonnière, M -G. Pêcheux et P. Taranne
INTRODUCTION
Gomme l'ont montré Pick, Yonas et Rieser (1979), Bau
donnière (1979) et Vurpillot (1981), les jeunes enfants confrontés
à un problème de localisation d'un élément dans un plan n'uti
lisent systématiquement un système de référence en deux dimens
ions qu'à partir de 7 ans. Avant cet âge, les rapports spatiaux
entre modèle et copie (éloignement, décalage), le type de tâche
proposée (localisation d'un élément, reproduction d'une confi
guration) introduisent des variations dans le système de repérage
utilisé. Les difficultés des jeunes enfants à élaborer une unité de
mesure ne paraissent pas être seules en cause : la présence d'un
quadrillage ne mène à de meilleures performances qu'à partir
de 7 ans également (Baudonnière, 1981).
On sait que les jeunes enfants ont des difficultés à tenir
compte simultanément de plusieurs propriétés, identité et loca
lisation des éléments par exemple, et cela peut rendre compte des
décalages observés au cours de l'ontogenèse dans le respect de
telle ou telle propriété. Ainsi, même dans un cadre quadrillé,
la localisation d'un élément isolé sera reproduite plus précis
ément que celle de trois éléments présentés simultanément
(Baudonnière, 1976).
Mais si elle permet de mettre en évidence certains facteurs
qui interviennent dans l'utilisation de référentiels spatiaux par
les jeunes enfants, la situation de reproduction ne permet guère
d'atteindre la représentation qu'ont les sujets des informations
pertinentes dans ce type de tâche. Lors d'une épreuve de repro
duction, le sujet peut aller et venir entre le modèle et sa et donc modifier, ajuster et corriger les premières hypo
thèses formulées sur les caractéristiques à prendre en compte.
S'il constate une erreur, il peut aller rechercher l'information
manquante. Dans ces retours, ces contrôles, ces corrections, qui
déterminent sans doute la lenteur et les hésitations qu'on observe
fréquemment entre 5 et 7 ans, activité de reproduction et activité
d'exploration pour identifier les localisations sont étroitement
mêlées.
Pour distinguer entre phase de prise d'information et phase
de reproduction de ces informations, nous avons utilisé une tâche
de mémorisation de la position de trois éléments dans un cadre
de référence muni d'un quadrillage, en vue d'un rappel immédiat. Activité oculaire et référentiels spatiaux 331
Par cette procédure nous ne visions pas une étude des capacités
mnémoniques de propriétés spatiales, mais la dissociation entre
prise d'information et reproduction des informations prises. En
conséquence, nous n'étudierons pas les reproductions que les
enfants auront fournies au cours de la phase de rappel suivant
la phase initiale d'exploration ; entre mémorisation et rappel
interviennent différents mécanismes qui ne sont pas l'objet de
notre étude. C'est la phase d'exploration qui retiendra toute attention, pour une analyse des stratégies utilisées dans la
collecte d'information en vue d'un rappel ultérieur. Ces stratégies
se réalisent sous la forme d'une exploration visuelle, et c'est donc
l'activité oculomotrice des sujets pendant cette phase que nous
étudierons ici.
Il est clair que l'activité oculomotrice, comme le soulignent
Pailhous et Biillinger (1978), témoigne avant tout des propriétés
du système visuel qui peuvent, dans certaines conditions, être
mises au service de l'activité cognitive. Nous avons montré
(Pêcheux, Baudonnière et Taranne, 1981) comment, liée chez
les enfants de 5 ans aux propriétés du système et du champ
exploré quelle que soit la tâche, l'activité oculomotrice se divers
ifie en fonction de la tâche à partir de 7 ans : son étude n'apporte
guère à l'analyse d'une mémorisation des contenus d'éléments
alors que, dans une tâche de des localisations dans
un cadre de référence vide, elle permet de formuler des hypot
hèses précises sur la prise d'information de données spatiales.
La présente recherche vise donc à une analyse de la sélection
d'information dans deux tâches de localisation, la localisation
dans un quadrillage étant comparée à la localisation dans un
cadre vide.
L'analyse de l'activité oculomotrice dans semblable perspect
ive suppose deux ordres de précautions :
1. Les stimulus doivent être présentés pendant une durée
brève : le sujet en étant averti optimisera son exploration pour
rechercher seulement, ou d'abord, les informations qui lui
paraissent pertinentes pour le rappel ultérieur. Une exploration
en temps libre ferait intervenir bien d'autres facteurs, et nous
avons retenu la durée de dix secondes, déjà utilisée dans la
précédente étude (Pêcheux et al., 1981).
2. C'est par des comparaisons que la spécificité des stratégies
oculomotrices apparaît. Deux types de comparaisons sont ici
pertinents : 332 P.-M. Baudonnière, M.-G. Pêcheux et P. Taranne
a) Entre tâches, pour un même sujet : le rôle du quadrillage sera
étudié en comparant l'organisation de l'activité oculomotrice
en présence d'un quadrillage (condition PQ) à celle qui est
mise en jeu quand le cadre de référence est vide (condition PV).
Pour un même sujet la maîtrise de l'appareil oculomoteur est
la même dans les deux conditions, et les différences observées
sont donc attribuables à la spécificité des situations.
b) Entre enfants et adultes. Pour l'une et l'autre condition les
références pertinentes sont évidentes pour l'adulte, dont on
peut alors considérer la stratégie oculaire comme optimale
pour chaque condition. Les stratégies des enfants seront
référées à ces stratégies optimales.
Quelles prédictions peuvent donc être faites concernant ces
stratégies, compte tenu de ce que nous avons rappelé des per
formances observées lors de tâches de reproduction ? La présence
d'un quadrillage n'a d'effets positifs qu'à partir de 7 ans. On
peut donc penser qu'à 5 ans, les stratégies oculomotrices des
enfants ne seront pas différentes selon les conditions, et très
éloignées des stratégies adultes. Celles-ci pourraient être carac
térisées comme suit : comptage des carreaux en partant d'un
coin du cadre dans la condition PQ (donc nombreuses saccades
correspondant à un carreau, et à partir des bords du cadre), et
en condition PV de nombreuses saccades mettant en relation les
éléments à localiser entre eux et avec le cadre de référence.
A 7 ans devrait apparaître en condition PQ une activité de
comptage, dont on peut se demander si elle se fait d'emblée sur
les deux dimensions. Si un système de comptage se met en place
vers 7 ans, la question se pose de la rapidité avec laquelle est
acquise une stratégie optimale, et c'est dans ce but que nous
avons examiné des enfants de 9 ans.
MATÉRIEL ET MÉTHODE
MATERIEL
II comprend :
— des éléments à localiser : deux jeux de six carrés magnétiques iden
tiques de 2,5 cm de côté, portant le dessin d'une fleur sur fond blanc.
Trois éléments servent à construire le stimulus, trois autres sont à la Activité oculaire et référentiels spatiaux 333
disposition du sujet pour la réponse et donnés en ligne horizontale
au-dessus du cadre-réponse ;
des cadres de référence, constitués par des carrés de couleur verte
de 17,5 cm de côté sur fond noir. Dans la condition PV les cadres
sont unis; dans la condition PQ un quadrillage 7x7 (2,5 cm par
carreau), est tracé dans le carré. Pour chaque condition, le cadre-
stimulus et le cadre-réponse sont identiques (fig. 1).
MODELE
p v P Q
Fig. 1. — Cadres de référence utilisés
pour chacune des conditions
Deux configurations A et B de trois éléments ont été utilisées
comme stimulus (fig. 2). Les emplacements des éléments ont été choisis,
d'après les résultats de Baudonnière (1979, 1981), en sorte que leur
évaluation par rapport au cadre de référence soit plus ou moins difficile.
INTR
EXTE.
Fig. 2. — Configurations utilisées
et définition des zones Ext. et Intra
pour les fixations hors éléments
PROCÉDURE
La condition PV a toujours été présentée d'abord, la condition PQ
ensuite. La moitié des sujets d'un groupe d'âge a vu la configuration A
en PV, puis la configuration B en PQ ; pour l'autre moitié l'ordre de
présentation des configurations était inverse. Des fleurs différentes ont
été utilisées pour chaque épreuve. 334 P. -M. Baudonnière, M.- G. Pêcheux et P. Taranne
La consigne a été donnée en présence du matériel de réponse : « Tu
vas voir un jardin semblable avec les fleurs plantées dedans, et tu devras
bien regarder où sont les fleurs, parce que tu ne les verras pas longtemps,
et que tu devras te rappeler où elles sont, parce qu'après tu mettras tes
fleurs à toi dans ton jardin à la même place. » L'expérimentateur insis
tait sur le fait que la durée de présentation serait courte et juste suffisante.
La configuration -stimulus était alors présentée pendant dix secondes,
au cours desquelles l'activité oculomotrice des sujets était enregistrée.
A la disparition du stimulus, le sujet était orienté vers la carte-réponse
(délai environ cinq secondes) et plaçait en temps libre ses fleurs dans son
jardin, en signalant quand il estimait avoir fini.
Après les deux épreuves PV et PQ on a fait fixer soigneusement au
sujet les quatre coins du cadre, en enregistrant son activité oculo
motrice pour obtenir un calibrage individuel des enregistrements.
APPAREILLAGE
L'enregistrement et l'analyse de l'activité oculomotrice sont fondés
sur le principe du reflet cornéen (Mackworth, 1968). La technique que
nous utilisons, décrite dans un précédent article (Baudonnière, Pêcheux
et Taranne, 1978), permet un stockage des enregistrements en école
et une analyse sur ordinateur a posteriori au laboratoire. La figure 3
donne le détail et l'organisation spatiale de l'équipement utilisé. Dans
la disposition adoptée les cadres sont vus sous un angle de 28°, chaque
carreau du quadrillage correspondant à un angle de 4°.
ORDINATEUR
Fig. — 3. Dispositif expérimental
1. Faisceau parallèle infrarouge ; 2. Caméra vidéo ; 3. Miroir semi-trans
parent ; 4. Unité de contrôle de la caméra (balayage 625 ou 64 lignes);
5. Moniteur vidéo ; 6. Enregistreur magnétique ; 7*. Support de stimulus ;
8. Stimulus; 9. Carte-réponse; 10. Mentonnière; 11. Sujet. oculaire et référentiels spatiaux 335 Activité
ANALYSE DES ENREGISTREMENTS
La précision de la méthode d'enregistrement et d'analyse conduità
une erreur de mesure inférieure à 1° d'angle. Pour chaque image vidéo
(25 images par seconde), l'emplacement fixé est déterminé à partir des
coordonnées du centre de la pupille et du centre du reflet et en fonction
du calibrage individuel. Les images consécutives dont les coordonnées
sont semblables à 1° près sont regroupées (Baudonnière et al., 1978).
On arrive donc à une suite de fixations dont la durée est estimée par
le nombre d'images regroupées et dont la localisation sur le champ-
stimulus est déterminée. On peut alors calculer l'amplitude (en degrés)
des saccades oculaires entre deux fixations.
SUJETS
Quatre groupes d'âge ont été examinés, comprenant chacun un
nombre égal de garçons et de filles; les enfants ont été vus dans des
écoles maternelles et primaires, les sujets adultes sont pour la plupart
des étudiants. Chaque groupe comprend 20 sujets.
Dans le premier d'enfants, les sujets ont de 4;6 ans à 5 ans,
dans le second, de 6;6 ans à 7 ans, et dans le troisième de 8;6 ans à 9 ans.
Les adultes ont de 20 à 30 ans.
RÉSULTATS
Plusieurs paramètres décrivant l'activité oculomotrice nous
permettront de mettre à l'épreuve les différentes hypothèses que
nous avons posées : en partant d'un niveau général d'activité,
évalué par le nombre total de fixations, nous comparerons les
deux conditions en considérant comment se répartissent ces
fixations sur les éléments ou hors éléments et, parmi celles-ci,
entre fixations intérieures et extérieures à la configuration d'él
éments ; nous étudierons enfin l'amplitude et la direction des
saccades oculaires.
1. Nombre total de fixations
Bien que la durée d'exploration soit la même pour tous les
groupes, on observe (tableau I) une augmentation régulière avec
l'âge du nombre total de fixations. 336 P. -M. Baudonnière, M. -G. Pêcheux et P. Taranne
Tableau I. — Nombre total moyen de fixations
en dix secondes, pour chaque âge et chaque condition
Ages
5 ans 7 ans 9 ans Ad
Condition PV 22,2 28,6 31,5 35,9
25,6 31,2 36,8 37,4 PQ
Ce seul paramètre ne permet cependant pas de savoir si cette
augmentation avec l'âge des changements de point de vue,
provient d'une plus grande maîtrise du système visuel (prises
d'information de plus en plus rapides) ou si elle est attribuable à
des ajustements spécifiques à chacune des tâches proposées
(impliquant, par exemple, des prises d'informations de nature
différente).
On ne peut trancher entre ces deux hypothèses sur la base de
ce seul indice. A tous les âges le nombre total de fixations en
condition PQ est légèrement plus élevé qu'en condition PV, mais
ces différences ne sont pas statistiquement significatives. Il est
donc nécessaire d'analyser plus précisément les localisations des
fixations oculaires sur les stimulus.
2. Fréquence des fixations sur les éléments
Les fixations sur les stimulus peuvent être partagées en deux
catégories :
— les fixations sur les trois éléments dont il faut mémoriser la
position. Même si le contenu des éléments est non pertinent
pour la tâche, il paraît nécessaire de fovéaliser ces éléments,
ne serait-ce que comme origine ou but des mesures ; le rôle
de ces fovéalisations est sans doute différent selon qu'un
système de mesure est matérialisé (condition PQ) ou non
(condition PV) ;
— les fixations sur le stimulus mais hors des éléments, sur le
bord ou à l'intérieur du carré qui joue le rôle de cadre.
On a vu dans le tableau I qu'à chaque âge le nombre total de
fixations est à peu près la même en condition PV et en condi
tion PQ : on peut donc ici légitimement comparer les fréquences
des fixations sur les éléments.