Localisation spatiale et activité oculo-motrice : une étude génétique - article ; n°1 ; vol.76, pg 7-24

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L'année psychologique - Année 1976 - Volume 76 - Numéro 1 - Pages 7-24
Summary
Relationships between cognition and oculomotor activity are studied in the particular case of spatial localization in 4-10 year-old children. Two identical configurations being given, the problem is to find which element, in the second configuration, is at the same place as a given element in the first configuration. Several situations have been used in which the spatial relationships within configurations and those between them vary, so that the gaze may be guided by various structural aspects (alignments for instance). During the transport of an element from the stimulus-place to the response-place, oculomotor activity lias been recorded (filming of corneal reflection), as well as manual activity. Only 10-year old children can correctly solve such problems, regardless of the spatial relations between configurations. Relations within configurations are rarely explored; while scanning from the stimulus to the response location, the gaze stops on every intermediate place, and inter-configuration movements become more frequent when children grow older.
Résumé
Ce travail envisage les relations entre activité cognitive et activité oculo-motrice dans des problèmes de localisation spatiale proposés à des enfants de 4 à 10 ans. La tâche consiste à retrouver, dans une configuration identique à une configuration modèle, l'emplacement homologue d'un emplacement individualisé sur la configuration modèle. Dans les différentes situations, on a fait varier les relations spatiales entre éléments formant les configurations et entre configurations, pour modifier les facteurs structuraux susceptibles de guider le regard. L'activité oculo-motrice a été enre- gistrée pendant la solution du problème (film du reflet cornéen), en même temps que l'activité manuelle de transport d'un plot de l'emplacement stimulus à remplacement réponse. Cette tâche n'est maîtrisée pour n'importe quelle position relative des deux configurations qu'à 10 ans, les erreurs en symétrie restant fréquentes jusqu'à 8 ans, de même que les réponses sur l'horizontale. Pendant la solution du problème les relations intra-configu-rations sont peu explorées, les trajets oculaires se caractérisent par leur aspect pas à pas et la fréquence des mouvements inter-configuration croît avec l'âge.
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.
Publié le : jeudi 1 janvier 1976
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Marie-Germaine Pêcheux
Localisation spatiale et activité oculo-motrice : une étude
génétique
In: L'année psychologique. 1976 vol. 76, n°1. pp. 7-24.
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Pêcheux Marie-Germaine. Localisation spatiale et activité oculo-motrice : une étude génétique. In: L'année psychologique. 1976
vol. 76, n°1. pp. 7-24.
doi : 10.3406/psy.1976.28124
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1976_num_76_1_28124Abstract
Summary
Relationships between cognition and oculomotor activity are studied in the particular case of spatial
localization in 4-10 year-old children. Two identical configurations being given, the problem is to find
which element, in the second configuration, is at the same place as a given element in the first
configuration. Several situations have been used in which the spatial relationships within configurations
and those between them vary, so that the gaze may be guided by various structural aspects (alignments
for instance). During the transport of an element from the stimulus-place to the response-place,
oculomotor activity lias been recorded (filming of corneal reflection), as well as manual activity. Only 10-
year old children can correctly solve such problems, regardless of the spatial relations between
configurations. Relations within configurations are rarely explored; while scanning from the stimulus to
the response location, the gaze stops on every intermediate place, and inter-configuration movements
become more frequent when children grow older.
Résumé
Ce travail envisage les relations entre activité cognitive et activité oculo-motrice dans des problèmes de
localisation spatiale proposés à des enfants de 4 à 10 ans. La tâche consiste à retrouver, dans une
configuration identique à une configuration modèle, l'emplacement homologue d'un emplacement
individualisé sur la configuration modèle. Dans les différentes situations, on a fait varier les relations
spatiales entre éléments formant les configurations et entre configurations, pour modifier les facteurs
structuraux susceptibles de guider le regard. L'activité oculo-motrice a été enre- gistrée pendant la
solution du problème (film du reflet cornéen), en même temps que l'activité manuelle de transport d'un
plot de l'emplacement stimulus à remplacement réponse. Cette tâche n'est maîtrisée pour n'importe
quelle position relative des deux configurations qu'à 10 ans, les erreurs en symétrie restant fréquentes
jusqu'à 8 ans, de même que les réponses sur l'horizontale. Pendant la solution du problème les
relations intra-configu-rations sont peu explorées, les trajets oculaires se caractérisent par leur aspect
pas à pas et la fréquence des mouvements inter-configuration croît avec l'âge.L'ANNÉE PSYCHOLOGIQUE
TOME LXXVI (Fascicule 1)
MÉMOIRES ORIGINAUX
Laboratoire de Psychologie expérimentale et comparée1
Université René-Descartes (Paris V )
et E.P.H.E., 3e section, associé au C.N.R.S.
LOCALISATION SPATIALE ET ACTIVITÉ OCULO-MOTRICE :
UNE ÉTUDE GÉNÉTIQUE
par Marie-Germaine Pêcheux
SUMMARY
Relationships between cognition and oculomotor activity are studied
in the particular case of spatial localization in 4-10 year-old children. Two
identical configurations being given, the problem is to find which element,
in the second configuration, is at the same place as a given element in the
first configuration. Several situations have been used in which the spatial
relationships within configurations and those between them vary, so that
the gaze may be guided by various structural aspects (alignments for ins
tance). During the transport of an element from the stimulus- place to the
response- place, oculomotor activity has been recorded (filming of corneal
reflection), as well as manual activity. Only 10-year old children can
correctly solve such problems, regardless of the spatial relations between
configurations . Relations within configurations are rarely explored; while
scanning from the stimulus to the response location, the gaze stops on
every intermediate place, and inter-configuration movements become more
frequent when children grow older.
INTRODUCTION
Ce travail est directement issu des recherches menées par
Miriam Berthoud (1972, 1973 a, 6, c) sur l'évolution avec l'âge
des systèmes de références utilisés par les enfants lors d'une
1. 28, rue Serpente, 75006 Paris. MEMOIRES ORIGINAUX 8
tâche de localisation, en même temps qu'il s'intègre dans le
problème général des relations entre activité cognitive et activité
visuelle, déjà abordé pour des tâches de comparaison (Vur-
pillot, 1974).
Dans la situation utilisée, il était demandé de désigner, dans
un ensemble d'éléments formant une configuration identique à
une configuration modèle, l'emplacement homologue d'un empla
cement individualisé sur la configuration modèle. Dans cette
situation il s'agit donc, pour donner une bonne réponse, d'ana
lyser les relations intracon figurations qui définissent un empla
cement particulier, et de ne pas tenir compte des relations spa
tiales entre les configurations qui sont, d'un point de vue formel,
non pertinentes pour la solution du problème. Du point de vue
de l'activité visuelle, il s'agit à la fois de rechercher des références,
de mettre en correspondance des éléments homologues, et de ne
pas se laisser entraîner sans critique à suivre des chemins que
la structure du champ peut induire, en fonction des lois de
la Gestalt.
Or, précisément, les réponses données par des sujets de
4 ans et demi à semblable tâche, pour différentes configurations
et différentes positions relatives des deux configurations, modèle
et réponse, ont mené à faire l'hypothèse de l'existence d'une
variable intermédiaire, la « trajectoire du regard ». Berthoud
considère que « les enfants se réfèrent à la trajectoire de leur
regard lorsqu'ils localisent un élément sur leur vecteur oculaire
de comparaison soutenu par la structure du matériel (alignements)
indépendamment de la disposition de l'ensemble des éléments »
(Berthoud, 1972, p. 36). Et elle poursuit : « Les différents systèmes
de référence peuvent être envisagés comme le reflet des activités
perceptives mises en jeu dans cette tâche. En reprenant la
terminologie de Piaget on parlerait d'abord d'étroitesse du champ
d'exploration et de manque d'activité exploratrice lorsque la
position d'un élément serait déterminée par la seule proximité
du modèle. L'activité exploratrice augmenterait par la suite
mais resterait dans un premier temps relativement pauvre et
soumise aux propriétés structurales de l'objet. Puis, se libérant
des contraintes figurales, cette exploration aboutirait à des trans
positions de relations (voisinage, ordre) et enfin à des mises en
référence par rapport au cadre extérieur » (ibid., p. 37). Toutes
hypothèses qui restaient à mettre à l'épreuve, ce qui est l'objet
du présent travail, reprenant les configurations utilisées par M. -G. PECHEUX
Berthoud (1973 b), qui permettent de comparer l'importance
relative des directions horizontales, verticales et obliques d'al
ignements à l'intérieur des configurations et inter-confïgurations.
Disons d'emblée que nous ne partageons pas totalement le
point de vue théorique de Berthoud, pour qui « il est bien entendu
que les différentes formes d'activités perceptives (exploration,
transposition, mise en référence) sont l'image des activités opé
ratoires qui les guident et les orientent ». L'aspect figurai des
données d'un problème de localisation n'est-il qu'une contrainte
dont il s'agit toujours de se libérer pour maîtriser le problème ?
Tout scheme cognitif (par exemple l'ensemble des conditions
requises par un sujet pour que deux éléments soient dits « à la
même place » dans deux configurations identiques) est confronté,
lors de la solution du problème, à l'aspect figurai des données ;
il „est éventuellement modifié en fonction de ces données — les
données figurales ayant donc à tout âge un rôle fondamental dans
la construction de nouveaux schemes. Si, par exemple, à un
moment donné du développement de l'enfant, la « même place »
est équivalente à « sur la même horizontale », que devient cette
règle quand il n'est pas possible, pour un problème donné,
de trouver un emplacement réponse correspondant à ce critère ?
Gomment le fait d'avoir dû modifier le critère interviendra-t-il
sur les problèmes suivants ? C'est dans cette perspective que
nous ne rechercherons pas seulement si les alignements hori
zontaux entraînent systématiquement le regard, menant à une
réponse qui peut être exacte ou erronée selon les positions
relatives des deux configurations ; nous présenterons toujours
les problèmes dans le même ordre, pour pouvoir mettre en évi
dence, si elle existe, la construction progressive d'une stratégie
d'exploration du champ (analyse des relations intra-configuration,
mises en correspondance inter-con figurations), et particulièr
ement d'un trajet oculaire systématisé entre emplacement stimulus
et emplacement réponse (trajet direct, suivant ou non des
alignements, vérifications, etc.). Dans une même intention nous
tenterons de préciser, au travers d'une étude des modalités
d'exploration du champ en l'absence de problème à y résoudre
(exploration libre) comment les figures que nous avons proposées
peuvent guider le regard, quels points sont préférentiellement
fixés, quels trajets attirent particulièrement le regard.
Une préexpérience où il était demandé aux sujets d'aller seu
lement fixer l'élément homologue (Berthoud, Pêcheux, Salzarulo, MÉMOIRES ORIGINAUX 10
1972) a montré que ce mode de réponse était peu fiable chez les
jeunes sujets, et il a fallu mettre au point un appareillage tel
que l'activité oculaire puisse être enregistrée en même temps
que l'enfant manipule un plot lui permettant d'individualiser
l'emplacement réponse. Ce faisant, on introduit certes de difficiles
problèmes concernant la coordination de l'activité manuelle et
de l'activité oculaire. Nous n'avons pas étudié ces problèmes
pour eux-mêmes dans le cadre de ce travail, et l'enregistrement
de l'activité manuelle nous permet ici seulement de préciser
différentes étapes dans l'organisation de l'activité du sujet,
et en particulier de situer quand la réponse définitive est donnée.
Enfin, il a paru nécessaire, pour analyser plus complètement
les relations entre types de réponses et activité oculaire, d'étendre
l'étude à plusieurs groupes d'âge, pour aller de l'âge où les
réponses exactes sont rares (4 ans) à celui où la tâche est toujours
maîtrisée quelles que soient les données figurales (10 ans).
MATÉRIEL ET MÉTHODE
MATÉRIEL
Chacune des paires de jardins constituant les trois situations étudiées
(flg. 1) a été dessinée sur une plaque magnétique. Les jardins sont verts
sur fond noir, les emplacements où seront plantées les fleurs matérialisés
par de petits disques blancs, la distance angulaire entre deux emplace
ments étant de l'ordre de 5°. Le jardin de gauche est toujours le jardin
modèle, le jardin de droite le réponse. Pour individualiser une
fleur stimulus on pose sur l'emplacement deux plots magnétiques portant
la même fleur, l'un rond et l'autre carré, légèrement plus grand : c'est ce
plot carré que l'enfant transporte pour donner sa réponse, le plot rond
demeurant sur l'emplacement stimulus qui reste ainsi individualisé
tout au long de la séquence.
PROCÉDURE EXPÉRIMENTALE
L'expérience se déroule en deux phases, l'exploration libre des trois
paires de jardins et l'épreuve de localisation, utilisant le même matériel.
Phase d'exploration libre. — Chaque planche est présentée pendant
10 s. L'ordre de présentation des trois planches a été contrebalancé. La
consigne était la suivante : « Nous allons jouer avec des jardins où il
faudra planter des fleurs. Pour commencer, il n'y a pas de fleurs dans
les jardins, il y a seulement des trous tout prêts pour planter des fleurs
dedans. Alors tu vas commencer par regarder comment ils sont faits,
ces jardins, pour planter les fleurs dedans après. » M. -G. PECHEUX 11
Réponse
• • • •
1 5
• • • • 2 6
• • • •
3 7
• • • • 4 8
SITUATION A
SITUATION C
SITUATION B
Fig. 1. — Stimulus utilisés
Phase de localisation. — Le plot stimulus est successivement posé sur
A5, A4, A7, A2, G5, C4, C7, C2, B5, B4, B7, B2 (cf. flg. 1), soit un empla
cement de chaque ligne et de chaque colonne pour chaque situation.
Pour présenter la tâche, on l'explique sur deux jardins rectangulaires
portant chacun une rangée verticale de trois trous : « Tu vois, j'ai planté
une fleur sur ce jardin-là. Toi, tu vas prendre cette fleur et aller la planter
dans l'autre jardin, mais attention, pas n'importe où, tu vas la mettre jardin à la même place que celle-là dans son jardin. » Cette
réponse est éventuellement corrigée, puis on passe aux 12 séquences de
l'épreuve. L'enregistrement de l'activité oculo-motrice et de l'activité
manuelle commence quand le champ est découvert et est arrêté quand
la main quitte définitivement le plot réponse.
APPAREILLAGE
L'activité oculo-motrice a été enregistrée en filmant le reflet, sur la
cornée, du champ regardé, (Mackworth, 1968 ; Vurpillot, 1974). L'appar
eil utilisé permet à l'enfant de manipuler des objets en même temps .
.
:
12 MEMOIRES ORIGINAUX
que son activité oculo-motrice est filmée (fig. 2). L'écran de l'appareil
supporte la plaque stimulus, et la position de l'écran peut être réglée de
manière à ce que le sujet puisse en atteindre toute la surface, quelle que
soit la longueur de son bras. Une caméra filme le reflet sur l'œil de
barres lumineuses marquées de repères et solidaires du champ stimulus,
une seconde caméra filme, par l'intermédiaire d'un miroir, le champ de
l'écran sur lequel la main du sujet se déplace. La prise de vue est faite
au rythme de 8 images/seconde, deux lampes s'allument 200 ms toutes
les 2 s. dans un coin du champ des deux caméras pour permettre la
synchronisation ultérieure des deux films1.
Fig. 2. — Schéma de l'appareillage
POPULATION
L'étude de Berthoud (1973 b) ne concernait que des sujets de 4;6 ans.
Ici, six groupes d'âge ont été examinés : 4, 5, 6, 7, 8 et 10 ans (plus ou
moins 2 mois)* Chaque groupe comprend 12 sujets, autant de garçons
que de filles, les enfants étant choisis dans la classe de leur âge.
;: ;;.-'■ -'_'■ ■■■'■ résultats' - ■•■■. ■. -r:;/.: ;':.
Nous considérerons successivement ici les réponses données
lors delà phase de localisation et les caractéristiques de l'activité
oculo-motrice ayant mené à ces réponses. Des données concernant
l'exploration libre, nous rétiendrons seulement que celle-ci se
fait de préférence de proche en proche, sans qu'on puisse mettre
en évidence, à aucun âge, une relation entre organisation séquen-
1. Cet appareillage a été conçu par P.-M. Baudonnière, et réalisé par
M. Hugon et C. Drougard, sans qui cette recherche n'aurait pu être faite. M. -G. PÊCHEUX 13
tielle de l'exploration et organisation des stimulus ; en particulier,
on ne peut pas considérer que les alignements présents dans le
champ stimulus entraînent le regard, les fixations étant spé
cialement nombreuses sur les emplacements situés en haut et
au milieu du champ.
I. — Les réponses de localisation
Elles peuvent être classées en différents types :
a) Les réponses exactes (HOM) : la fleur est posée dans le
jardin de droite à l'emplacement homologue de celui de la fleur
modèle dans le jardin de gauche.
b) Les réponses en symétrie (SYM) : la fleur est posée dans
la mauvaise colonne du jardin de droite ; selon les situations, il
s'agit de symétrie stricte ou approchée :
— Pour la situation A, ce sont de vraies symétries sur la
même ligne ;
— Pour la situation B, la fleur peut être située entre
deux trous de la mauvaise colonne et sur l'horizontale (symétrie
stricte) ; quand la fleur est posée sur un trou, n'est
plus respectée (angle de 10°) et la position choisie peut tenir
compte (SYMO) ou non (SYMnonO) du rang de la fleur modèle
dans sa colonne ;
— Pour la situation G nous avons classé sous cette rubrique
les réponses où la fleur est posée dans la mauvaise colonne du
jardin de droite, sur l'horizontale (HSYM) ou en tenant compte
du rang de la fleur dans sa colonne (DSYM).
c) En situation G les réponses situées sur l'horizontale de
la fleur modèle constituent des erreurs, qu'elles soient données
dans la bonne colonne (H) ou dans la mauvaise (HSYM).
d) On observe enfin des réponses où la fleur est posée dans
le jardin de gauche (niJ) ; par ailleurs quelques réponses sont
inclassables sous l'une des rubriques précédentes (IC).
Le tableau I donne les fréquences de ces différents types de
réponse pour chaque âge et chaque situation, les quatre stimulus
de chaque situation étant regroupés.
On retrouve des résultats conformes à ceux obtenus par
Berthoud chez les sujets de 4;6 ans : les réussites sont, à tous
les âges, plus fréquentes dans la situation B, puis dans la situa
tion A, la situation G donnant lieu au maximum d'erreurs.
Dans la A, les erreurs sont des réponses en symétrie ; 14 MÉMOIRES ORIGINAUX
Tableau I
Fréquence des différents types de réponse
à chaque âge et pour chaque situation
(Chaque pourcentage a été calculé sur 48 réponses)
4 ans 5 ans 6 ans 7 ans 8 ans 10 ans
Situation A :
HOM 31,2 43,7 43,7 47,9 60,4 87,5
SYM 43,7 56,2 52,1 52,1 39,6 12,5
mJ 6,2 4,1
IG 18,7
Situation B :
HOM 43,7 64,5 70,8 75,0 91,7 97,5
SYM stricte 10,4 2,1 2,1
SYMO 25,0 27,1 16,7 16,7 8,3 2,1
SYMnonO 6,2 10,4 6,2
mJ 8,3 2,1
IC 12,5
Situation G :
HOM 27,1 37,5 33,3 39,6 50,4 79,2
H 16,7 27,1 25,0 25,0 27,0 12,5
HSYM 27,1 27,8 37,5 27,8 8,4 2,1
DSYM 6,2 8,3 2,1 8,3 6,2 6,2
fnJ 8,3 2,1
IC 14,6
dans la situation B, c'est l'erreur « symétrie mais ordre » (SYMO)
qui est la plus fréquente, et dans la situation C, ce sont les
réponses sur l'horizontale (H et HSYM) qui constituent la
majorité des erreurs.
Mais notre étude porte sur 6 groupes d'âges, de 4 à 10 ans,
ce qui permet une analyse de l'évolution génétique des réponses :
— Les réponses inclassables IC et sur le même jardin (mJ)
ne surviennent qu'à 4 ans (sauf un cas accidentel à 6 ans pour mJ).
Elles peuvent correspondre à deux mécanismes différents : soit
l'enfant pose la fleur-réponse le plus près possible de la fleur
modèle (sur le jardin modèle ou le jardin réponse, selon l'empl
acement du stimulus), soit il semble s'accrocher à la réponse qu'il
a donnée lors de la présentation de la tâche, sur des jardins à
trois fleurs où le stimulus était placé sur le trou central.
— Les réponses en symétrie (SYM) sont aussi fréquentes,
sinon plus, que les réponses exactes dans la situation A jusqu'à
7 ans, la difficulté du choix sur la bonne ligne n'est dépassée

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