Utilisation dans l'apprentissage de l'information apportée par les actions et par les événements extérieurs - article ; n°1 ; vol.66, pg 37-55

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L'année psychologique - Année 1966 - Volume 66 - Numéro 1 - Pages 37-55
Three experiments in prédictive learning are reported in this paper. In the first two ones, the event to be predicted dépends on two cards one played by the subject the other played by the expérimenter. In the third one, it only depends on one of them, the other one being useless, which is unknown to the subject. Results show that in the first two experiments, prediction by the subject depends more on the card he played himself, than on the card played by the experimenter, although informations brought by each card are actually equal. Moreover the second experiment shows that the associations between card played by subject and event to be predicted are better learned than those between card played by experimenter and event to be predicted. This point is confirmed by the third experiment where most of the subjects learn the situation when the event to be predicted only depends on what they play, while very few of them learn when it depends on what the experimenter plays. An interpretation is proposed in lerms of subject hypothesis.
Résumé
Dans cet article sont rapportées trois expériences de type prédictif. Dans les deux premières, l'événement à prévoir dépend à la fois d'une carte jouée par le sujet et d'une carte jouée par l'expérimentateur. Dans la troisième, il ne dépend que de l'une des deux, l'autre carte ne servant à rien (ce que le sujet ignore). Les résultats montrent, dans les deux premières expériences, que la prédiction du sujet dépend beaucoup plus de la carte qu'il a jouée que de celle jouée par l'expérimentateur, bien que l'information objectivement apportée par l'une et par l'autre soit identique. De plus, la deuxième expérience montre que les liaisons carte jouée par le sujet-événement à prévoir sont mieux apprises que les liaisons carte jouée par l'expérimentateur-événement à prévoir. C'est ce que confirme la troisième expérience dans laquelle on voit une majorité de sujets apprendre la situation lorsque l'événement à prévoir ne dépend que de ce qu'ils jouent, et seulement une faible minorité lorsque cet événement ne dépend que de ce que joue l'expérimentateur. Une interprétation est proposée en termes d'hypothèses du sujet.
19 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 : samedi 1 janvier 1966
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G. Vergnaud
Utilisation dans l'apprentissage de l'information apportée par les
actions et par les événements extérieurs
In: L'année psychologique. 1966 vol. 66, n°1. pp. 37-55.
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Vergnaud G. Utilisation dans l'apprentissage de l'information apportée par les actions et par les événements extérieurs. In:
L'année psychologique. 1966 vol. 66, n°1. pp. 37-55.
doi : 10.3406/psy.1966.27877
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1966_num_66_1_27877Abstract
Three experiments in prédictive learning are reported in this paper. In the first two ones, the event to be
predicted dépends on two cards one played by the subject the other played by the expérimenter. In the
third one, it only depends on one of them, the other one being useless, which is unknown to the subject.
Results show that in the first two experiments, prediction by the subject depends more on the card he
played himself, than on the card played by the experimenter, although informations brought by each
card are actually equal. Moreover the second experiment shows that the associations between card
played by subject and event to be predicted are better learned than those between card played by
experimenter and event to be predicted. This point is confirmed by the third experiment where most of
the subjects learn the situation when the event to be predicted only depends on what they play, while
very few of them learn when it depends on what the experimenter plays. An interpretation is proposed in
lerms of subject hypothesis.
Résumé
Dans cet article sont rapportées trois expériences de type prédictif. Dans les deux premières,
l'événement à prévoir dépend à la fois d'une carte jouée par le sujet et d'une carte jouée par
l'expérimentateur. Dans la troisième, il ne dépend que de l'une des deux, l'autre carte ne servant à rien
(ce que le sujet ignore). Les résultats montrent, dans les deux premières expériences, que la prédiction
du sujet dépend beaucoup plus de la carte qu'il a jouée que de celle jouée par l'expérimentateur, bien
que l'information objectivement apportée par l'une et par l'autre soit identique. De plus, la deuxième
expérience montre que les liaisons carte jouée par le sujet-événement à prévoir sont mieux apprises
que les liaisons carte jouée par l'expérimentateur-événement à prévoir. C'est ce que confirme la
troisième expérience dans laquelle on voit une majorité de sujets apprendre la situation lorsque
l'événement à prévoir ne dépend que de ce qu'ils jouent, et seulement une faible minorité lorsque cet
événement ne dépend que de ce que joue l'expérimentateur. Une interprétation est proposée en termes
d'hypothèses du sujet.de Psychologie Laboratoire
École Pratique des Hautes Études, VIe section
UTILISATION DANS L'APPRENTISSAGE
DE L'INFORMATION APPORTÉE PAR LES ACTIONS
ET PAR LES ÉVÉNEMENTS EXTÉRIEURS
par Gérard Vergnaud
Dans le cas général des situations de prédiction ou d'antici
pation, l'événement sur lequel porte la dépend à la
fois des actions du sujet et des événements extérieurs et il est
du plus grand intérêt d'étudier l'utilisation par le sujet de
l'information contenue dans ses propres actions et de l'informa
tion contenue dans les événements extérieurs.
Les expériences rapportées ici constituent une contribution
à une telle étude, mais on a voulu plus particulièrement mettre en
évidence un effet qui souligne l'importance de l'activité du sujet
dans l'apprentissage, à savoir que le sujet utilise mieux l'info
rmation contenue dans ses propres actions que l'information
extérieure.
Soient Ax . . . A; . . . An les actions possibles du sujet et
Ej . . . E, . . . Km les événements extérieurs éventuels dont
dépend l'événement e à prévoir (éventualités ei ... ek ... et).
A chaque conjonction A, a Ey correspond une distribution de
probabilité sur les e1 . . . ei . Il y a dépendance si ces distributions
sont différentes pour les différentes conjonctions A; a E7. Un
cas particulièrement simple, auquel nous nous sommes bornés
est le cas où la conjonction A; a Ej détermine univoquement
l'événement e que nous désignerons alors par ei;. On peut alors
écrire les liens de dépendance sous la forme simple de la table I. 3 H ME MOI BF. S ORIGINAUX
TABLE I
ET ... Ej ...
pim
en eim
enl enj
dont la table II fournit une illustration possible (on conditionne
un rat et on s'arrange pour que le renforcement alimentaire soit,
selon le cas, délivré en trois lieux distincts A, B et C).
TABLE II
SIGNAL
Jaune Vert Rouge
Pousf er Renforcement Renforcement Renforcement
le levier srauche en A en B en C
ACTION
Pousser
le levier droit en A en B en C
L'effet que nous cherchons consiste dans un meilleur apprent
issage, ou une meilleure perception, des liaisons A-e que des
liaisons E-e : si l'on désigne par p les prédictions du sujet, les A-p doivent être plus proches des liaisons A-e que les
liaisons E-p des liaisons E-e. Plusieurs types de vérification sont
possibles.
1° On peut étudier les erreurs, le nombre d'essais nécessaire à
l'apprentissage, et montrer que la performance est meilleure
lorsque le maximum d'information vient de l'action du sujet (à
la limite lorsque toute l'information de du sujet) ;
2° On peut montrer simplement que les prédictions du sujet
dépendent plus de ses propres actions que des événements
extérieurs.
La première vérification implique la seconde sans que la
réciproque soit vraie. La seconde vérification est donc plus
faible, et comme nous commencions seulement à explorer la
question, c'est par elle que nous avons commencé. ■
VERGNAUD. l/lNFORM ATION DANS l'aPPRENTISS AT,R 39 0.
Procédure expérimentale
La procédure la plus générale consiste à prendre deux groupes de
sujets et à faire travailler un groupe avec la table symétrique de celle
de l'autre groupe (symétrie par rapport à la première diagonale) :
les liaisons A-e du premier groupe sont alors identiques aux liaisons
E-e du second groupe, et réciproquement. De telle sorte qu'on peut
comparer valablement les liaisons A-p d'un groupe aux liaisons E-p
de l'autre, à condition toutefois que la distribution des A du premier
groupe soit à peu près la même que celle des E du second, mais nous
reviendrons plus loin sur cette condition.
Les tables III et III bis, symétriques l'une de l'autre par rapport
à la première diagonale, fournissent un exemple d'une telle procédure :
l'information contenue dans A à l'égard de e selon la table III est égale
à dans E à l'égard de e selon la table III bis,
et inversement. Dans cet exemple, il se trouve que l = m = n (=4),
ce qui permet une certaine simplicité structurale, mais il doit être
clair qu'il ne s'agit pas là d'une condition obligatoire : les nombres
d'éventualités de A, de E, et de e peuvent fort bien être distincts.
TABLE III TABLE III bis
El E2 E3 E4
r\-| Ci \ 1 2 "^^1 el el el
A2 «2 H ei «2
Ap5 cs pci é>C3 pca -^3 A e3 e3 e3
e3 «4 ei e4 A4
On peut faire l'économie d'un groupe de sujets en fabriquant une
table telle que l'information apportée par E soit quantitativement
et structuralement identique à celle apportée par A : chaque sujet
est alors à lui-même son propre contrôle, si toutefois on s'arrange là
encore pour que la distribution des E soit comparable à celle des A.
La table IV fournit un exemple d'une telle situation : on peut vérifier
que A2 et A3 apportent autant d'information sur e que B1 et E4, et Aj
et A4 autant que E2 et E3.
TABLE IV
El E3 E4 E2
e2 e2 Cl
e2 «4 e4 «4
el ei Cl C3
e„ e.c, «A e-. 40 MKMOIRES ORIGINAUX
Malheureusement, les tables à information égale pour les deux entrées
ne s'expriment pas dans des lois simples (ainsi qu'on peut le vérifier
sur la table IV), de telle sorte que l'interprétation des erreurs est délicate
et le premier type de vérification difficile.
Elles sont commodes, par contre, pour le second type de vérification
qui revient pratiquement à comparer les informations de Shannon
I (A, p) et I (E, p) : en effet, puisque I (A, é) = I (E, e), l'effet recherché
sera mis en évidence si I (A, p) > I (E, p).
Plusieurs contrôles demeurent cependant nécessaires :
— D'abord celui de l'ordre respectif dans le temps de A et de E :
nous avons opté pour la simultanéité, malheureusement jamais parfaite ;
mais les sondages que nous avons faits en intervertissant l'ordre n'ont
pas donné, avec notre dispositif expérimental, de perturbations sensibles.
— Ensuite celui de la distribution des A et des E auquel nous avons
déjà fait allusion : en effet, on ne peut comparer l'information apportée
par A et par E que si les deux distributions sont semblables. Nous avons
voulu obtenir l'équiprobabilité des différentes éventualités de A et
de E et éviter les suites trop longues d'une même éventualité, ce qui nous
semblait le plus important. Pour les E, il suffisait de programmer leur
séquence. Pour les A, nous avons imposé des contraintes au sujet en
lui donnant un petit paquet de cartes différentes (correspondant aux
différentes actions possibles), comportant un nombre égal de chaque
catégorie, et en lui demandant d'épuiser son paquet avant de le reprendre
à nouveau. Dans l'expérience principale, nous avons supprimé cette
contrainte et nous nous sommes contentés d'un contrôle a posteriori.
— Enfin nous avons dû veiller, dans le choix de notre matériel,
à ce que le statut physique de l'action du sujet et celui de l'événement
extérieur soient comparables : en effet, il n'y a rien de commun entre
un levier que pousse le sujet (A) et un signal qui s'allume (E) et il faut
veiller à ce qu'on ne puisse imputer à ces seules différences physiques
les différences observées entre les liaisons A-p et les liaisons E-p. C'est
pourquoi nous avons utilisé des cartes, l'action du sujet consistant
dans une carte jouée par le sujet, l'événement extérieur dans une carte
jouée par l'expérimentateur. Les deux sortes de cartes étaient de même
nature, carte blanche 125 x 75 avec une pastille de couleur variable
au milieu (diamètre 16 mm). L'événement à prévoir e était une troisième
carte, que l'expérimentateur exhibait au-dessus d'un écran, en fonction
des deux cartes jouées (cartes de même format que les précédentes,
avec, selon les expériences, une pastille de couleur ou une lettre de
l'alphabet en caractères d'imprimerie 40 x 35). L'épreuve se déroulait
donc de la manière suivante : le sujet et l'expérimentateur jouaient
simultanément chacun une carte (A et E), le sujet donnait une prédiction
verbale [p), l'expérimentateur montrait la carte (e) désignée par la
table, et le cycle recommençait. Dans l'expérience principale, nous
avons arrêté l'expérience, soit quand le sujet avait donné dix prédictions
correctes à la file, soit au bout de 70 coups. Dans les premières expé- VKRGNATjn. L'INFORMATION DANS l'aPPRF.NTISS AOE 41 O.
riences, nous sommes allés souvent bien au-delà de 70 coups, sans en
tirer de bénéfices substantiels.
La consigne était la suivante :
« Nous allons jouer aux cartes. Voici les tiennes (énoncé des diff
érentes couleurs dont le sujet dispose) et voici les miennes (énoncé des
couleurs dont dispose l'expérimentateur). Tu vois que nous avons les
mêmes cartes. Voici comment nous allons jouer : nous allons jouer chacun
une carte en même temps et puis je montrerai une carte au-dessus
de l'écran, l'une de celles-ci (exposition des cartes (e) et énoncé
des éventualités). Le jeu pour toi, c'est de deviner quelle carte va
apparaître. Bien sûr, cela dépendra des cartes que nous aurons jouées
tous les deux. Au début, tu ne devineras pas juste à tous les coups,
mais après un moment, si tu fais bien attention, alors tu peux gagner
à tous les coups et dire sans te tromper quelle carte je vais montrer.
Tu as compris ? Alors joue une carte (le sujet et l'expérimentateur jouent
une carte). Bien, qu'est-ce que je vais faire apparaître derrière l'écran
(énoncé des éventualités de e) ? »
PREMIÈRES EXPÉRIENCES
Dans les premières expériences, nous avons utilisé des tables
à information égale pour les deux entrées A et E, c'est-à-dire
telles que la carte A jouée par le sujet et la carte E jouée par
l'expérimentateur apportent sur la carte à prédire e la même
information, tant du point de vue structural que du point de
vue quantitatif. Nous rappelons que, dans ces conditions, on
peut comparer chez chaque sujet l'information retirée de A
(action) avec celle retirée de E (événement extérieur) et que
chaque sujet est ainsi à lui-même son propre contrôle. Nous avons
utilisé deux dispositifs.
Premier dispositif
TABLE V
R = rouge, l R . . B B R N
B J B = bleu, A )B . . J J
N = noir, ) N . . R R R N
J = jaune, [ J . . B J N N
La table V est un cas particulier de la table IV : les trois
sortes de cartes A, E et e sont toutes trois des cartes blanches avec 42 MEMOIRES ORIGINAUX
une pastille de couleur rouge, bleue, noire ou jaune au milieu, et
on fait :
Ax = Ex = ex = Rouge (R)
A2 = E2 = e2 = Bleu (B)
A3 = E3 = e3 = Noir (N)
A4 = E4 = e4 = Jaune (J)
On voit sur la table V que deux « actions induisent trois fois sur
quatre la même couleur, ce sont B et N : on peut dire que leur connais
sance est presque suffisante pour la prédiction de e et nous les appellerons
« actions de type I ». Par contre, les deux « actions » R et J induisent
deux fois une couleur, une fois une autre, une fois une troisième : nous
les appellerons « actions de type II ». De la même façon, deux « événe
ments extérieurs » sont de type I (ce sont R et J) et deux de type II
(B et N). Nous désignerons les actions et les événements de type I et II
par Ai, Au, Ei, Eu.
Pour nous assurer de l'égalité I (A, é) = I (E, e), nous avons
retenu pour chaque sujet un nombre égal d'occurrences de cha
cune des 16 conjonctions At a E^ éventuelles (en excluant la
première occurrence). Montrer que I (A, p) > I (E, p) revient à
montrer l'inégalité des incertitudes de Shannon HA (p) < HE (p).
Nous avons donc calculé séparément quatre fonctions pour
chaque sujet : HAl (p), HEl (p), HAll(p), HElI (p).
Pour le calcul de chacune de ces fonctions, nous avons dû
procéder à un regroupement des prédictions selon le tableau A
qui est fonction du rôle des différentes couleurs dans la table V :
p0 est la prédiction qui correspond à l'éventualité la plus fr
équente dans la ligne pour les actions, dans la colonne pour les
événements : plt p2 et p3 s'en déduisent par permutation.
TABLEAU A
Po PX P2 P3
f B j B R N
Ai |n R N J B
( R B R N J
An 1 J N J B R
f R B R N J
^ | J N J B R
(B J B R N
J"" In R N J B '
.
VEHGNAUD. I, INFORMATION DANS 1/ APPRENTISSAGE G.
Si, par exemple, n0, nu n2 et n3 sont les nombres de prédic
tions p0, pu p2, p3 pour les Al5 et si NAl = n0 + n1 -f n2 + n.,,
3
alors on a HAl (p) = — S ~- log2 £■■ .
o NAl N Ai
Le tableau B contient les résultats de cinq sujets adultes :
V, W, X, Y, Z.
TABLEAU B
Nombre d'occurrences
Sujets retenu pour chaque I-lAn (P) Hkh (p) Ha, (P) HE: (P) conjonction A^ A Ej-
4 1,53 V 1,64 1,66 1,48
w 11 1,78 1,65 1,75 1,67
X 5 2,06 2,57 1,76 1,92
1,47 Y . 4 1,47 1,98 1,99
Z 1,68 1,84 1,69 5 1,54
Chez tous les sujets, on a donc l'inégalité : HAl(p) < HEl(p),
mais seulement chez les trois premiers sujets : HAlI (p) < HElI (p).
Il semble donc que pour trouver plus facilement l'effet que
nous cherchons, nous devions étudier des cas où l'information
apportée par les A seuls ou par les E seuls est s,uffisanie ou
presque suffisante pour la prédiction correcte de e, ce que nous
avons fait avec notre deuxième dispositif, ainsi que dans l'expé
rience principale rapportée plus loin.
Deuxième dispositif
TABLE VI
E
— — ~ ^ te. --'--. — ^mp
ai V R
M - C M c marron,
A V - V B A vert,
R = B A rose,
Cette fois e est une carte blanche avec une lettre A, B ou C en carac
tères d'imprimerie au milieu. Les cartes A (jouée par le sujet) et E (jouée
par l'expérimentateur) ont une pastille de couleur marron, verte ou rose. 44 MÉMOIRES ORIGINAUX
Le sujet possède un paquet de 6 cartes (2 de chaque catégorie),
qu'il doit épuiser puis reprendre. On voit que les carrés M A M, V A V,
R A R sont interdits, en ce sens que l'expérimentateur ne joue jamais
la même carte que le sujet. Si le sujet joue marron, alors e = C ; si
l'expérimentateur joue marron, alors e = B ; dans les deux autres
cas, e = A.
RÉSULTATS
Nous avons comparé les performances du sujet dans le cas où
c'est lui qui joue la carte marron (cas productif) et dans le cas
où c'est l'expérimentateur (cas contemplatif), notre hypothèse
étant qu'elles seraient meilleures dans le premier cas. Nous avons
retenu les 24 premiers coups où le sujet a joué M et les 24 pre
miers coups où l'expérimentateur a joué M (sans distinguer les
cas où le partenaire a joué V ou R) et nous avons fait la
somme, tous les trois coups, des prédictions justes, des erreurs
par symétrie (B au lieu de C et vice versa) et des prédic
tions A, pour un total de 13 sujets (10 enfants de 8 à 13 ans
et trois femmes). Les résultats sont rassemblés sur un gra
phique (fig. 1).
On voit que les prédictions justes sont plus nombreuses dans
le cas productif, c'est-à-dire lorsque la carte jouée par le sujet
détermine univoquement l'événement à prévoir (test du signe
sur les 24 premiers coups significatif à p < .01). En ce qui
concerne les erreurs, si les courbes d'erreurs A vont bien dans
le sens de l'effet attendu, par contre les erreurs par symétrie
sont plus nombreuses dans le cas productif, ce qui ne laisse pas
de demander quelques explications. Pour interpréter ce phéno
mène, il faut bien voir que le sujet est confronté à une situation
globale dans laquelle il joue trois sortes de cartes, ainsi que
l'expérimentateur. S'il apprend à prédire C après avoir joué
marron, il apprend aussi à ne prédire A qu'après joué
rose ou vert. En d'autres termes, il apprend non seulement les
liaisons positives « après marron toujours C », mais aussi les négatives « jamais A ». Les courbes mont
rent même que ce sont ces liaisons négatives qui donnent lieu
à la plus grande supériorité du cas productif sur le cas contemp
latif. Dans ces conditions, l'erreur par symétrie apparaît comme
un premier progrès, résultant de l'élimination de l'erreur de
type A et l'on s'explique ainsi qu'elle soit plus fréquente dans le
cas productif.
Mais ce qui frappe dans les résultats, c'est la médiocrité de

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