Psychology of Intelligence and Evaluation PDF

1 5 – approches cognitives Psychologie de l’intelligence et de son évaluation • L’approche cognitive T. Lecerf, PDP 2022-2023 2 5 – approches cognitives Sommaire • • 5.1) Introduction 5.2) Méthode des corrélats cognitifs – 5.2.1) Temps de réaction (TR) – 5.2.2) Temps d’inspection (TI) – 5.2.3)...

1 5 – approches cognitives Psychologie de l’intelligence et de son évaluation • L’approche cognitive T. Lecerf, PDP 2022-2023 2 5 – approches cognitives Sommaire • • 5.1) Introduction 5.2) Méthode des corrélats cognitifs – 5.2.1) Temps de réaction (TR) – 5.2.2) Temps d’inspection (TI) – 5.2.3) Mémoire de travail (MDT) • • • • • 5.3) 5.4) 5.5) 5.6) 5.7) Etude componentielle Etude procédurale Le modèle de Kovacs et Conway Le modèle mutualiste de van der Maas et al. Les corrélats biologiques T. Lecerf, PDP 2022-2023 3 5 – approches cognitives 5.1) Introduction (Juhel, 2008) • Les approches psychométriques dans le domaine de l’intelligence ont permis de proposer des structures de l’intelligence (structure des différences inter-) – Approches factorialistes (Spearman, Thurstone, Vernon, Cattell, Horn, Carroll, etc.) – Approches descriptives qui ne donnent aucune indication sur les processus impliqués dans les tests et à l’origine des différences interT. Lecerf, PDP 2022-2023 4 5 – approches cognitives 5.1) Introduction • A partir des années 1950-1960, apparition de la psychologie cognitive générale (Neisser, 1967) – « L’Homme » est un système de traitement de l’information • Développement de méthodes, de modèles pour identifier les processus mentaux impliqués dans les épreuves – Approche causale : effet des modalités d’une VI sur une VD • Les différentialistes vont utiliser les méthodes, les modèles de l’approche du traitement de l’information pour décrire, expliquer les différences inter- dans l’intelligence (Gf) – Retour d’une approche réductionniste T. Lecerf, PDP 2022-2023 5 5 – approches cognitives Les 3 types d’études expérimentales des bases cognitives de l’intelligence • Études des corrélats cognitifs : – On fait l’hypothèse qu’un nombre (très) limité de mécanismes cognitifs interviennent dans les tests – Corrélations entre des mécanismes élémentaires du traitement de l’information et les performances des tests d’intelligence • Études componentielles / composantielles – Corrélations entre les étapes du traitement de l’information et les performances des tests d’intelligence • Études procédurales – La prise en considération des différences qualitatives (stratégiques) T. Lecerf, PDP 2022-2023 6 5 – approches cognitives 5.2) MÉTHODE DES CORRÉLATS COGNITIFS Corrélations entre les tests d’intelligence et les processus élémentaires du traitement de l’information T. Lecerf, PDP 2022-2023 7 5 – approches cognitives 5.2) Rappel historique • Galton : études des processus sensori-moteurs (empiriste – associationniste – réductionniste) • Étude de Wissler : TR – académique = .19 • Abandon de cette perspective « sensori-motrice » – Apparition du Behaviorisme • Apparition de la psychologie cognitive – Modèles – méthodes expérimentales T. Lecerf, PDP 2022-2023 8 5 – approches cognitives 5.2) Retour de l’hypothèse de Galton dans les années 1990 • Étude des relations entre les performances intellectuelles (QIT) et la vitesse de traitement / vitesse mentale – Temps de réaction (TR) – Temps d’inspection (TI) T. Lecerf, PDP 2022-2023 9 5 – approches cognitives 5.2.1) Vitesse mentale et intelligence • Paradigme de Hick T. Lecerf, PDP 2022-2023 10 5 – approches cognitives 5.2.1) TR et intelligence • Les travaux de Jensen (1992) : paradigme de Hick – r(TR moyen – QI) = -.30 à -.50 – r(TR écart-type – QI) = -.21 à .48 • Corrélations TR – intelligence mais elles ne sont pas assez élevées pour traduire LE mécanisme T. Lecerf, PDP 2022-2023 TR QI 11 5 – approches cognitives 5.2.2) Temps d’Inspection (TI) et intelligence G D • Alternative au TR – Présentation 10 à 500 ms – Branche longue ? – 85% réponses correctes • Variable clé : durée de présentation T. Lecerf, PDP 2022-2023 – De combien de temps a besoin 1 personne pour obtenir 85% RC ? 12 5 – approches cognitives 5.2.2) TI – QIT : méta-analyse • Kranzler & Jensen (1989) – 31 études – r = -.54 adultes – r = -.47 enfants TI • Grudnik & Kranzler (2001) –r –r –r –r = -.51 adultes = -.44 enfants TI visuel = -.49 TI auditif = -.58 T. Lecerf, PDP 2022-2023 QI 13 5 – approches cognitives Vitesse de traitement et intelligence • Relation (faible – modeste) entre la vitesse de traitement et l’intelligence, et… • Que traduit la vitesse de traitement ? – Ce n’est pas 1 processus unique – unitaire ! (attention, inhibition… ?) – Est-ce un indicateur de la vitesse de la conduction au niveau des neurones ? – Nécessaire de distinguer la vitesse comportementale et la vitesse Physiologique (neuro) T. Lecerf, PDP 2022-2023 14 5 – approches cognitives 5.2.3) La Mémoire De Travail (MDT) • Après les aspects liés à la vitesse d’exécution, on étudie le rôle des ressources attentionnelles et de la capacité de la mémoire de travail (MDT) pour expliquer les différences inter- dans les tests d’intelligence • La capacité limitée de l’attention et/ou de la MDT contraindraient les capacités de traitement de l’information T. Lecerf, PDP 2022-2023 15 5 – approches cognitives 5.2.3) La Mémoire De Travail (MDT) • Il existe de nombreuses définitions – théories de la MDT – Baddeley & Hitch – Engle : executive attention – Pascual-Leone : « M-power » –… • La définition de la MDT détermine la nature des tâches qui vont être administrées T. Lecerf, PDP 2022-2023 16 5 – approches cognitives 5.2.3) MDT et Raisonnement (Gf) • Kyllonen & Christal (1990) – « Reasoning ability is (little more) than working-memory capacity » • Ackerman et al. (2005) – Méta-analyse : corrélation = .479 (.30 à .60) • Kovacs & Conway (2020) : – r (MDT – Gf) = .72 - .81 (52-66%) T. Lecerf, PDP 2022-2023 17 5 – approches cognitives Comment expliquer la co-relation MDT et Gf ? • • • • 3 hypothèses : Gf exerce une influence causale sur la MDT La MDT exerce une influence causale sur Gf La MDT et Gf corrèlent parce qu’ils partagent une source de variation commune : le contrôle attentionnel – Et à l’intérieur du contrôle attentionnel, on peut distinguer la maintenance et le désengagement T. Lecerf, PDP 2022-2023 18 5 – approches cognitives Gf – MDT – contrôle attentionnel T. Lecerf, PDP 2022-2023 (Burgoyne et al., 2020) 19 5 – approches cognitives Méthode des corrélats cognitifs • Résultats « peu satisfaisants » – LE mécanisme à l’origine des différences inter sur Gf n’est pas identifié – La vitesse de traitement et la MDT participent aux différences inter sur l’intelligence (Gf) • Explique leur intégration dans les échelles d’intelligence (WISC, WAIS…) – Hypothèse de l’influence causale de la vitesse sur la MDT : modèle en cascade T. Lecerf, PDP 2022-2023 20 5 – approches cognitives 5.3) LES ÉTUDES COMPONENTIELLES T. Lecerf, PDP 2022-2023 21 5 – approches cognitives 5.3) Etudes componentielles (composantielles) • La méthode des corrélats cognitifs vise à identifier LE processus élémentaire à l’origine des différences intersur Gf • En décomposant l’activité cognitive, la méthode componentielle cherche à identifier l’étape du traitement de l’information à l’origine des différences inter- sur Gf – Encodage, maintien, récupération… T. Lecerf, PDP 2022-2023 22 5 – approches cognitives Trois hypothèses principales • Le traitement de l’information peut être décomposé en une succession d’opérations cognitives : modèle de la résolution de l’épreuve • La durée et l’efficacité des opérations postulés dans le modèle varient selon les informations à traiter • Le temps total de résolution est égal à la somme des temps d’exécution des différentes opérations cognitives postulées T. Lecerf, PDP 2022-2023 23 5 – approches cognitives Des études componentielles • Application de l’analyse componentielle sur des tâches de : – Raisonnement analogique – Résolution de syllogismes (tous les chiens sont des mammifères; tous les Saint-Bernard sont des chiens; tous les Saint-Bernard sont des mammifères ?) – Raisonnement visuospatial (paper folding) – Rotation mentale T. Lecerf, PDP 2022-2023 24 5 – approches cognitives Étude componentielle de R.J. Sternberg (1977) • Épreuve de raisonnement analogique : 4 personnages – La relation entre A – B est-elle égale à celle entre C – D ? – Enregistre le temps [total] de décision T. Lecerf, PDP 2022-2023 OUI NON 25 5 – approches cognitives Le modèle théorique « moyen » de la résolution • Propose un modèle théorique de la résolution de l’analogie qui distingue les différentes étapes du traitement de l’information – – – – – Encodage Inférence Homologie Application Réponse Encodage A Encodage B Etablissement d‘une relation A-> B (Inférence) Encodage C Examen d‘un premier attribut de A ou examen d’un autre attribut de A et recherche de sa correspondance avec C (homologie) Encodage de l‘attribut correspondant de D Application de la relation A -> B à C et D (application) si la relation s’applique et s’il reste des attributs à examiner T. Lecerf, PDP 2022-2023 si la relation ne s’applique pas si tous les attributs ont été examinés Répondre : l’analogie est vraie Répondre : l’analogie est fausse 26 5 – approches cognitives Objectif – postulats – « découpage » • Sternberg décompose le traitement de l’analogie pour pouvoir identifier le temps de chaque étape (encodage, inférence, homologie, application) • Pour cela il manipule le nombre d’informations donné « hors chronométrage » – Méthode du pré-indiçage T. Lecerf, PDP 2022-2023 27 5 – approches cognitives TR0 – 0 indice : TR total = somme de tous les processus T. Lecerf, PDP 2022-2023 OUI NON 28 5 – approches cognitives TR1 : « encodage A » hors chronométrage TR1 = somme de tous les processus – enc. A OUI T. Lecerf, PDP 2022-2023 NON 29 5 – approches cognitives TR 2 indices : encodage A et B et inférence AB hors chronométrage OUI T. Lecerf, PDP 2022-2023 NON 30 5 – approches cognitives TR 3 indices : encodage A, B, C et inférence A-B et homologie A-C hors chronométrage OUI T. Lecerf, PDP 2022-2023 NON 31 5 – approches cognitives TR 4 indices : toutes les étapes hors chronométrage sauf la réponse OUI T. Lecerf, PDP 2022-2023 NON 32 5 – approches cognitives Identification temps de chaque processus Pré-indiçage 75 items / condition Traitement préindiçage Décomposition TR réponse ---- TR0 = 4a + fx + gy + fz + c 0 indice -- 1 indice A a TR1 = 3a + fx + gy + fz + c 2 indices A:B 2a + fx TR2 = 2a + -- + gy + fz + c 3 indices A:B:C 3a + fx + gy TR3 = 1a + -- + -- + fz + c 4 indices A:B:C:D 4a + fx + gy + fz TR4 = -- + -- + -- + -- + c T. Lecerf, PDP 2022-2023 33 5 – approches cognitives Identification temps de chaque processus Encodage Inférence Homologie Application Réponse T. Lecerf, PDP 2022-2023 TPS 556 ms 134 ms 199 ms 94 ms 452 ms % 39 9 14 7 31 34 5 – approches cognitives Quelle.s étape.s corrèle.nt avec l’intelligence ? Encodage Inférence Homologie Application Réponse (Constante) T. Lecerf, PDP 2022-2023 Raisonnement .63 -.48 -.40 -.14 -.77 35 5 – approches cognitives Conclusion analyse componentielle – raisonnement analogique • Corrélations « faibles » (en moyenne .40) • Corrélation « Réponse » - performance : inattendu ! – Structures de contrôle : planification exécution des composantes élémentaires • Corrélation « Encodage » - performance • Hypothèse erronée d’un traitement séquentiel • Modèle théorique trop « global » ; et valable pour tout le monde ? T. Lecerf, PDP 2022-2023 36 5 – approches cognitives 5.4) LES ÉTUDES PROCÉDURALES Les différences inter dans les stratégies T. Lecerf, PDP 2022-2023 37 5 – approches cognitives Études procédurales • Les études de la psychologie différentielle comme les études componentielles reposent sur une interprétation quantitative des différences inter– Binet avait pourtant mis l’accent sur l’intégration quantitative – qualitative • Postulat fort : face à 1 tâche donnée, tous les individus utilisent les mêmes processus • Le retour du qualitatif et la remise en question de ce postulat va revenir avec les études procédurales T. Lecerf, PDP 2022-2023 38 5 – approches cognitives Etudes procédurales (McLeod, Hunt, Mathews, 1978) • « une étoile au-dessus du signe plus » VRAI T. Lecerf, PDP 2022-2023 FAUX 39 5 – approches cognitives Etudes procédurales (McLeod, Hunt, Mathews, 1978) • Distinction entre temps de compréhension et temps de vérification T. Lecerf, PDP 2022-2023 40 5 – approches cognitives Modèle postulé • « Hiérarchie » linguistique VA FA FN VN Une étoile au-dessus du signe plus (un signe Plus en-dessous de l’étoile) un signe Plus au-dessus de l’étoile (une étoile en-dessous du signe Plus) Une étoile n’est pas au-dessus du signe plus Un signe Plus n’est pas au-dessous de l’étoile) Un signe Plus n’est pas au-dessus de l’étoile (une étoile n’est pas en-dessous du signe Plus) T. Lecerf, PDP 2022-2023 * + * + * + * + 41 5 – approches cognitives Résultats attendus selon le modèle linguistique Tps de vérification (msec) 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 T. Lecerf, PDP 2022-2023 VA FA FN VN 42 5 – approches cognitives Résultats observés au niveau du groupe 2800 Temps de compréhension Tps de vérification (msec) 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 T. Lecerf, PDP 2022-2023 VA FA FN VN 43 5 – approches cognitives Résultats observés : deux groupes de sujets Affirmative Négative Groupe bien ajusté (n = 8) Groupe mal ajusté (n = 4) Groupe bien ajusté Groupe mal ajusté 2887 2623 2825 3043 Temps de vérification Vrai affirmative Faux affirmative Vrai affirmative Faux affirmative Groupe bien ajusté 1321 1621 1904 1839 Groupe mal ajusté 876 1204 896 1207 Temps de compréhension T. Lecerf, PDP 2022-2023 44 5 – approches cognitives Résultats empiriques T. Lecerf, PDP 2022-2023 45 5 – approches cognitives Corrélations avec d’autres tests T. Lecerf, PDP 2022-2023 46 5 – approches cognitives Etudes procédurales : conclusion • Différences qualitatives (et quantitatives) – Tous les individus n’utilisent pas les mêmes processus – Le modèle linguistique n’est pas valable pour tous les individus – Il faut développer des lois et des modèles « spécifiques » pour des sous-groupes d’individus • Instabilité des stratégies utilisées par les individus au cours de la tâche ; des apprentissages (variabilité intra-) – Adaptabilité stratégique, flexibilité cognitive T. Lecerf, PDP 2022-2023 47 T. Lecerf, PDP 2022-2023 Lecture phrase Représentation linguistique Représentation linguistique Appuyer sur 1 touche (compréhension) Conversion rep. linguistique en rep. visuelle Observation image Appuyer sur 1 touche (compréhension) Représentation visuelle Observation image Conversion rep. visuelle en rep. linguistique Représentation visuelle Comparaison rep. linguistiques Comparaison rep. visuelles Réponse Vrai - faux Réponse Vrai - faux Modèle pictoral Vérification Vérification Modèle linguistique Lecture phrase Compréhension Compréhension 5 – approches cognitives 48 5 – approches cognitives Approche cognitive : résumé • Corrélats cognitifs : identifier LE processus élémentaire à l’origine des différences inter- dans l’intelligence : – Vitesse de traitement, MDT, vitesse d’accès lexicale, les connaissances disponibles (experts – naïfs), vitesse de balayage en MCT… • Echec « relatif » : les données n’ont pas identifié LE processus – « Espoir » d’une corrélation ≥ .80 ! – Limites théoriques et méthodologiques • Nécessité de tenir compte des différences inter- dans les aspects méta-cognitifs (connaissance de nos propres états, de nos processus cognitifs et de leur régulation) T. Lecerf, PDP 2022-2023 49 5 – approches cognitives Approche cognitive : conclusion • Problème théorique – g : explique les différences inter-, mais n’existe pas au niveau intra– g : est une variable formative (et non une variable réflective) • Distinction entre g psychométrique ≠ g psychologique – Perspective réductionniste • L ’intelligence est plus que l’addition de mécanismes simples (Binet / Külpe, 1893) T. Lecerf, PDP 2022-2023 50 5 – approches cognitives Approche cognitive : conclusion • Problème méthodologique – Toutes les tâches sont multi-dimensionnelles ! – Les scores de latence sont problématiques => précision • Fidélité tâches expérimentales (repose souvent sur des scores différences peu fidèles) • TR : non additivité des processus • Traitement parallèle et non séquentiel • Nouvelles théories – méthodes ! T. Lecerf, PDP 2022-2023 51 5 – approches cognitives De très nombreux modèles – rappel • Phénomène de base : positive manifold – Quelle interprétation ? • Spearman : facteur g • Thomson (1916) : « Bonds model » (sampling model) • Kovacs & Conway (2016) : Process Overlap Theory (POT T. Lecerf, PDP 2022-2023 52 5 – approches cognitives 5.5) Processes Overlap Theory (Kovacs, & Conway, 2016) T. Lecerf, PDP 2022-2023 53 5 – approches cognitives De très nombreux modèles • Phénomène de base : positive manifold – Quelle interprétation ? • Spearman : facteur g • Thomson (1916) : « Bonds model » (sampling model) • Kovacs & Conway (2016) : POT • van der Maas et al. : modèle mutualiste dynamique T. Lecerf, PDP 2022-2023 54 5 – approches cognitives 5.6) Modèle mutualiste : van der Maas et al. • Ce modèle s’inscrit dans l’approche en réseau (cours ultérieur) • Les processus cognitifs sont indépendants à la naissance et vont s’influencer au cours du développement – Augmentation des corrélations avec l’âge • Rôle central de certains processus (Gf – MDT) T. Lecerf, PDP 2022-2023 (2006, 2019) 55 5 – approches cognitives Approche cognitive • Ces nouveaux modèles expliquent le phénomène de base des études dans l’intelligence : positive manifold – en abandonnant la conception réflective, l’existence de variables latentes – Les attributs psychologiques n’existent pas ; ce sont des propriétés qui émergent à partir des interactions causales entre les variables T. Lecerf, PDP 2022-2023 56 5 – approches cognitives 5.7) Quelques mots sur les corrélats biologiques de l’intelligence (facteur g) • On cherche également les corrélats biologiques de l’intelligence • Taille (volume) du cerveau – QIT et IRMf (volume cérébral) – Corrélation = .25 - .40 • Épaisseur du cortex cérébral – Cortex plus épais = meilleurs performances • Consommation de glucose cérébral (PET) T. Lecerf, PDP 2022-2023 57 5 – approches cognitives 5.7) Les corrélats biologiques de l’intelligence (facteur g) • Vitesse de conduction : activités électriques – EEG – Potentiels évoqués • Latence, amplitude, fréquence, complexité • Facteurs génétiques (et environnementaux) T. Lecerf, PDP 2022-2023