Psychologie Différentielle et Psychométrie 18h de Cours Magistral (9 séances) 14h de TD (7 séances)

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1 Psychologie Différentielle et Psychométrie 18h de Cours Magistral (9 séances) 14h de TD (7 séances) Françoise Bonthoux Bureau 217. Perm : mardi 11h30-12h30 tel : Francoise.Bonthoux@upmf-grenoble.fr I. Qu est-ce que la Psychologie Différentielle? II. Eléments de psychométrie (les tests) III. L intelligence et son évaluation ; l étude des processus cognitifs IV. Les déterminants de l intelligence

2 Chap I. Qu est-ce que la Psychologie Différentielle? La variabilité : une «constante» des conduites humaines I. Les différences : objet d étude de la Psychologie Différentielle Quelles différences et comment les étudier? II. Les domaines d étude Bref historique Aperçu d ensemble sur les applications et la recherche fondamentale actuelles

3 Différences quantitatives et qualitatives En moyenne, 1er mot vers 8 mois, 10 mots vers 1 an, 60 mots vers 16 mois. Pourtant à 16 mois pour 10% des enfants : production de 150 mots environ pour 10% des enfants : aucun mot Pourtant à 50 mots environ Des différences quantitatives à âge égal dans la vitesse d acquisition du langage pour certains enfants : surtout des noms d objets (+ adjectifs) pour certains enfants : quasi phrases (prépositions, relations) Des différences qualitatives à âge égal dans le style d acquisition du langage (Nelson, 1977)

4 Représentation schématique des différences quantitatives et qualitatives Différences quantitatives : à âge égal - performances (scores) - temps de réponse Différences qualitatives : à niveau égal - styles d acquisition ou d apprentissage - stratégie de résolution - mode de traitement (global ou analytique)

5 La conservation de la quantité de liquide Conservation de la quantité de liquide (Piaget). Y a-t-il plus, moins ou autant de liquide? Justifier. Conservation de la quantité de liquide derrière un écran (Bruner). Y a-til plus, moins ou autant de liquide? Justifier.

6 2 modes de traitement dans l épreuve de conservation de la quantité de liquide derrière un écran Participants : enfants de 5-6 ans non conservants à l épreuve de Piaget. Epreuve de conservation derrière un écran - Certains répondent : autant car c est la même eau. - D autres répondent : plus (ou moins) car c est plus (ou moins) haut. Interprétation (Lautrey & Caroff, 1999) C est la même eau = traitement global, basé sur l identité de l objet. C est plus (ou moins) haut = traitement analytique basé sur la dimension hauteur (la plus saillante). Une différence qualitative

7 Traitement de 2 aspects différents de l information disponible. Ces 2 modes de traitement ne sont pas exclusifs : un continuum. Part égale des traitements global et analytique Traitement très majoritairement global Traitement très majoritairement analytique Différence quantitative Différence qualitative

8 Stabilité des différences S assurer que la variabilité observée ne provient pas seulement de l imperfection des mesures. Si c est le cas, les différences sont l expression de caractéristiques individuelles stables, constitutives de l individu, et méritent d être étudiées Seules les différences relativement stables et prévisibles constituent l objet de la psychologie différentielle. Comment vérifier la stabilité des mesures? - par ex., faire passer 2 fois la même épreuve : le classement des individus devrait être à peu près le même

9 Différences inter individuelles et inter groupes Différences entre individus : - Domaines variés : intelligence, personnalité, créativité, etc. Ordonner (différences quantitatives) ou classer (différences qualitatives) les individus. - Etudier la validité des différences Différences entre groupes : Validité théorique ou conceptuelle : à quelles dimensions psychologiques renvoient les différences observées? Validité empirique : pouvoir diagnostiquer les difficultés et prédire l adaptation - Mise en relation avec d autres systèmes de classification : par exemple : sociologique (catégorie socio-professionnelle, revenu), biologique (genre), culturel (niveau éducatif). Quels sont les déterminants des différences?

10 Validité théorique : comprendre Analyse théorique de la tâche. Quelle est la dimension psychologique évaluée? Quelles sont les opérations impliquées? Modèle de la mémoire de travail de Baddeley : traitement et stockage temporaire pendant la résolution d une épreuve. Hypothèse : les épreuves de mémoire de travail (qui évaluent la capacité de stockage pendant qu un traitement s opère) devraient être fortement corrélées aux capacités générales de raisonnement.

11 Validité empirique : prédire Les épreuves de conscience phonémique (identifier les sons des mots) passées en grande section maternelle prédisent-elles l apprentissage de la lecture au cours préparatoire? Calcul de corrélation Si corrélation positive significative, cela indique : Les enfants ayant eu des scores élevés aux épreuves de conscience phonémique tendent à apprendre assez facilement à lire ; Les enfants ayant eu des scores faibles aux épreuves de conscience phonémique tendent à apprendre plus difficilement à lire. Attention, une corrélation n est pas une relation causale. Il peut exister une source de variation commune (à l origine de la co-variation entre les scores de lecture et de conscience phonémique).

12 Différences intra individuelles - Un profil d aptitudes particulier pour chaque individu. Ex : au-dessus de la moyenne pour l aptitude spatiale, au-dessous pour l aptitude verbale (et l inverse pour d autres). Donc, des aptitudes relativement indépendantes. - Si plusieurs modes d apprentissage ou plusieurs stratégies sont disponibles chez tous les individus - certains sont-ils plus accessibles chez certains individus? Répond à la question des différences interindividuelles - certains sont-ils plus sollicités par certaines situations? Répond à la question des différences intra individuelles intersituations - y a-t-il une valeur adaptative de cette variabilité intra individuelle? Aide-t-elle au développement cognitif? Répond à une question de psychologie générale.

13 Les méthodes d étude des différences - Méthodes expérimentale et quasi-expérimentale Effets différentiels des variations de situation sur les individus. Ex : conservation du nombre avec de petits et grands ensembles de jetons VI provoquée Certaines variations relatives aux individus sont fixées préalablement à l expérimentation. Ex : le genre ou l habitat Ex : le style d acquisition du langage, la capacité de mémoire de travail VI invoquée (VI "étiquette") Etude de la corrélation entre 2 variables (le plus souvent corrélation linéaire de Bravais-Pearson : r ) Recherche de sources de variation communes par l analyse factorielle pour comprendre comment s organisent de multiples variables toutes corrélées les unes avec les autres

14 La corrélation estime les variations de classement des individus Exemple du coefficient de corrélation linéaire de Bravais-Pearson : variables d intervalle (ex. score de 0 à 10) Moyenne en x test y test x Moyenne en y Corrélation positive entre x et y : ceux qui ont des scores élevés en x ont tendance à avoir des scores élevés en y, ceux qui ont des scores bas en x ont tendance à avoir des scores bas en y. r = (x -m )(y -m ) i x i y xy ns x s y

15 Les origines de la psychologie différentielle La naissance de la psychologie scientifique : possibilité d étudier de manière objective des phénomènes psychiques et de répliquer les mesures La théorie de Darwin sur l évolution des espèces : transposition aux conduites et aux processus mentaux Demande sociale d évaluation objective des personnes : orientation scolaire et professionnelle, dépistage, sélection La psychologie différentielle actuelle Les applications : la psychométrie (évaluer) - les tests, questionnaires, etc. La recherche fondamentale (comprendre, expliquer) - psychologie cognitive, sociale ou psychopathologique De très nombreux liens entre ces 2 champs d étude

16 La psychométrie Les tests - situations standardisées d observation des conduites - donnant lieu le plus souvent à une évaluation quantitative Pour situer l individu dans une population de référence - évaluation relative (et non absolue) - nécessité d étalonnage Formes diverses - tests d efficience : intelligence, aptitudes, connaissances. Une bonne réponse. - tests de personnalité : intérêt, caractère, affectivité. Pas de bonne réponse. Questionnaires, tests projectifs.

17 L apport théorique Un complément à la psychologie générale Moduler les lois selon les individus ou les groupes d individus Expliquer le développement par la variabilité intra-individuelle Identifier les dimensions psychologiques qui sous-tendent les performances aux tâches cognitives. Ex. l analyse factorielle pour résumer de gros ensembles de données Identifier les processus cognitifs Mettre en relation de processus, bien spécifiés, élémentaires ou non et des aptitudes plus générales

18 Chap II. La psychométrie Objectif : Mesurer une caractéristique individuelle le plus objectivement possible pour la comparer à celle obtenue dans la même situation par des personnes issues de la même population. Les tests : des situations expérimentales standardisées permettant d enregistrer un comportement précis (expliquer un mot, résoudre un problème, rappeler une suite de chiffres). La mesure n a pas de valeur absolue mais permet de classer l individu pour ce comportement précis par rapport à un groupe de référence, représentatif de la population concernée.

19 Une évaluation objective des différences Il faut que les variations de performance d un individu à l autre ne puissent être attribuées qu aux caractéristiques des personnes, pas à des modifications de situation. - Nécessité de standardisation : placer tous les individus exactement dans la même situation. Donc, préciser La situation : les questions, les problèmes, le matériel, l ordre de passation, le temps imparti, etc. sont fixés La consigne de l épreuve, exactement identique pour tous Le mode d évaluation des réponses : éliminer l interprétation personnelle subjective - Attitude neutre et bienveillante du psychologue : la même pour tous les individus testés - Principe précis de cotation des réponses

20 La standardisation a pour but d éliminer les erreurs de mesure systématiques dues - à des différences de situation d un individu à l autre - à des différences d interprétation d un psychologue à un autre Lorsque les biais dus à la subjectivité de l observateur sont éliminés, on dit que l évaluation est objective. Puisque la situation et la cotation sont identiques pour toutes les personnes évaluées, on en déduit que les différences de performance sont dues à leurs caractéristiques propres. Mais il reste quand même des erreurs de mesure aléatoires dues : - à l interaction unique entre le psychologue et la personne examinée - aux conditions uniques de l examen : état de la personne (ex. fatigue etc.) et conditions extérieures

21 Une évaluation fiable des différences Les qualités métriques des tests Les qualités nécessaires - une bonne sensibilité pour bien différencier les individus - une bonne homogénéité pour n évaluer qu une seule caractéristique - une bonne fidélité pour engendrer le moins possible d erreurs de mesure - une bonne validité pour mesurer effectivement la caractéristique voulue

22 La sensibilité Un test est de bonne qualité s il permet de différencier le plus possible les individus. Sinon, cela signifie que 2 personnes qui ont le même score sont en fait différents sur la dimension mesurée. - La sensibilité dépend de l étendue maximale des scores au test Elle peut souvent être améliorée en augmentant le nombre d items et en proposant des items de différents niveaux de difficulté (tests d efficience). - La sensibilité dépend aussi de l adaptation du test à la population. Si le test peut être noté de 0 à 50 mais que tous les individus ont un score entre 40 et 50 ou entre 0 et 10, il n est pas assez sensible. Il est soit trop facile, soit trop difficile. Pour étudier la sensibilité d un test, 1) on calcule un indice de difficulté par item (% de réussite) et 2) on établit la distribution des résultats et on analyse sa forme.

23 Comment déterminer la sensibilité d un test? - On calcule un indice de difficulté par item. Il correspond au % de réussite de l item dans l échantillon de référence. Le pouvoir différenciateur d un item est nul lorsque le % de réussite est de 100% (l item est réussi par tous) ou de 0% (l item est échoué par tous). Il est maximum lorsque le % de réussite est égal à 50%. Comme on veut des items de difficulté graduée, des faciles, des moyennement difficiles et des difficiles, on choisit en général des items pour lesquels le % de réussite est compris entre 20% et 80%. - On établit la distribution des résultats au test entier et on analyse sa forme. Si le test est trop facile, les scores sont majoritairement très élevés : on ne différencie que les individus les plus faibles (distribution en j). Si le test est trop difficile, les scores sont majoritairement très bas : on ne différencie que les individus les plus forts (distribution en i).

24 L homogénéité (unidimensionnalité) On veut n évaluer qu une seule caractéristique ou dimension. Ex : matrices à compléter. Raisonnement perceptif de type inductif. Trouver la règle et l appliquer. Vérifier que les items faciles et difficiles, présentés en carrés de 4 et 9 cases et en ligne impliquent la même capacité ou le même ensemble de capacités S étudie d un point de vue théorique (analyse d experts) Et aussi d un point de vue formel S assurer que la réussite à chaque item est bien associée au score global - calcul de la corrélation item test : positive et assez élevée indique que ceux qui réussissent l item ont tendance à avoir des scores élevés au test tandis que ceux qui échouent ont tendance à avoir des scores bas - les courbes caractéristiques d items : mise en relation du score global et du % de réussite à chaque item

25 Comment déterminer l ampleur des erreurs de mesure? L étude de la fidélité Les mesures sont fiables si elles reflètent les véritables caractéristiques des individus, et non des erreurs de mesure. La standardisation élimine les erreurs de mesure systématiques. Il reste des erreurs de mesure aléatoires. L objectif est qu elles soient les plus faibles possibles. On évalue l ampleur des erreurs de mesure grâce au calcul de la fidélité. Toute mesure inclut un score vrai et un score d erreur, tous deux inconnus. Lorsque l on répète la mesure ou lorsque l on effectue une autre mesure avec un test analogue, le score vrai reste le même. Si 2 mesures de ce type conduisent à des classements très similaires, on en conclut que l épreuve a une bonne fidélité. Si au contraire, le classement des individus est largement modifié d une passation à l autre, cela signifie que l épreuve ne mesure rien de bien défini. On calcule un coefficient de corrélation.

26 Pour juger de la force d une corrélation On élève la valeur du coefficient de corrélation, r, au carré r 2 indique dans quelle mesure on peut prédire ("expliquer" au sens statistique) la variance de y à partir de celle de x (description). - r = 0,90 ; r 2 = 0,81 ; 81% de la variance de y peut être prédite à partir de celle de x. Il reste 19% non expliquée. - r = 0,70 ; r 2 = 0,49 ; 49% de la variance de y peut être prédite à partir de celle de x. Il reste 51% non expliquée. Ne pas confondre corrélation significative (statistique inférentielle) et corrélation forte ou faible (statistique descriptive). Une corrélation significative indique qu elle peut être généralisée de l échantillon sur lequel elle a été calculée à la population représentative. Une corrélation forte, moyenne ou faible permet de décrire la relation entre les variables (en élevant le coefficient au carré). Mais on n interprète que les corrélations significatives. Il peut y avoir des corrélations faibles significatives (si l échantillon est très grand)!

27 Les 2 significations de la notion de fidélité La corrélation entre 2 mesures du même type correspond à la fidélité de la mesure ; elle permet de faire une estimation de la taille des erreurs de mesure. Répétition de la mesure à 2 moments différents = stabilité ou constance dans le temps. Les individus passent 2 fois le même test : calcul d un coefficient de corrélation. - dépend du délai entre les 2 passations. Présentation de 2 ensembles d items différents mais analogues = équivalence entre les items. - le test est séparé en 2 parties (méthode split-half). Les individus ne passent qu un test mais ont 2 scores, l un pour les items pairs, l autre pour les items impairs : calcul d un coefficient de corrélation. - on établit 2 formes parallèles A et B du même test. Les individus passent les 2 formes : calcul d un coefficient de corrélation.

28 Fidélité de quelques subtests du WISC-IV Une bonne fidélité : au moins 0,70, plutôt 0,80 Subtest 6 ans 11 ans 16 ans Moyenne 5. Code (test-retest) 0,82 0,71 0,61 0,71 8. Matrices (pair-impair) 0,90 0,87 0,79 0,86 9. Compréhension (pair-impair) 0,57 0,71 0,64 0,72 QI total 0,94 0,94 0,93 0,94 A partir de l indice de fidélité (corrélation), on peut calculer l erreur type de mesure. Elle fournit une estimation de la marge d erreur autour de la note observée. Erreur type = écart type population 1 fidélité Plus la fidélité est élevée, plus l erreur type de mesure est faible (plus la mesure est précise, l intervalle de confiance faible).

29 La validité empirique d un test On veut que le score obtenu évalue réellement ce qu il est censé évaluer : diagnostic et pronostic. - ex. validité diagnostique d un test vis-à-vis de l apprentissage de la lecture : détecter les difficultés spécifiques = capacités phonologiques, vocabulaire, etc. -validité prédictive : on calcule la corrélation (r) entre le score au test (prédicteur, QIT par ex.) et la réussite scolaire ultérieure (critère). r 2 indique dans quelle proportion on peut prédire la réussite à partir du QIT. Bonne validité empirique du WISC Corrélation moyenne entre le QI total et les acquis scolaires : de 0,50 à 0,70 ; de 0,45 à 0,65 selon les études pour la lecture de 0,40 à 0,70 pour les mathématiques

30 La validité théorique ou conceptuelle d un test On veut que le score obtenu évalue réellement ce qu il est censé évaluer. Corrélation entre le QIT (WISC) et l âge mental obtenu avec la nemi (autre test censé mesurer l intelligence) : 0,78. Justifier le contenu du test - épreuve isolée : analyse du contenu des items (cf. unidimensionnalité). - échelle composite (intelligence) : analyse du contenu des subtests. - Le calcul d un score global, QI total, nécessite que le score à chaque subtest contribue au score global. Calcul des corrélations entre le score des subtests et le score total. On attend des corrélations positives. - On attend aussi des corrélations positives entre tous les subtests pris 2 à 2, ce qui est compatible avec une source de variation commune, un facteur général. - On utilise alors une méthode statistique, l analyse factorielle, pour déterminer s il y a une source de variation commune à l ensemble des substests, qu on suppose être l intelligence.

31 Le résultat à un test : une évaluation relative Le score brut (nombre de points obtenus) n a aucune valeur absolue. Il n a une valeur que par comparaison aux scores obtenus par un groupe de référence (échantillon représentatif de la population). Nécessité de construire un étalonnage = barème pour établir des classes ordonnées dans le groupe de référence. Ex. score 10 = parmi les 10% des scores les plus bas. Transformation des scores bruts en scores comparatifs ou scores standard pour situer la performance observée dans le groupe de référence. On compare le score observé à la performance moyenne des individus ayant les mêmes caractéristiques (âge, sexe, etc.) Auparavant, constituer le groupe de référence = échantillonner les individus.

32 L échantillonnage des sujets Sélection d un groupe d individus ayant les mêmes caractéristiques que la population à laquelle le test est destiné (échantillon représentatif). Une méthode empirique : la méthode des quotas On choisit les caractéristiques d échantillonnage : âge, sexe, CSP, etc. On reproduit dans l échantillon leur distribution dans la population. Les méthodes aléatoires Principe général : en tirant au sort dans la population un nombre suffisant de personnes, on devrait reproduire ses caractéristiques dans l échantillon. Mais il faut avoir une liste exhaustive de tous les individus - L échantillonnage en grappe : on tire au hasard des groupes dans lesquels tous les individus seront testés. Ex. On tire au sort un groupe de lieux d habitation, puis parmi les villes et villages sélectionnés, un groupe d établissements scolaires, et enfin un sous-ensemble de classes de CM2.

33 L étalonnage d un test (1) Etablir un barème de référence pour l échantillon représentatif. Les quantilages 2 méthodes : quantilages et échelles normalisées Des classes de taille équivalente : distribution rectangulaire. Ex. 10 classes incluant chacune 10% des individus = décilage (100 classes = centilage) On transforme les scores observés (ex. échelle de 0 à 40) en scores standard de 1 à 10. On peut ainsi comparer des sous-tests n ayant pas le même nombre d items. Inconvénient du choix des quantilages. En général, on observe des effectifs plus élevés pour les scores moyens et des effectifs plus faibles pour les scores extrêmes. Le test étalonné selon une distribution rectangulaire est alors trop discriminant au centre, pas assez discriminant aux extrêmes.

34 Les échelles normalisées L étalonnage d un test (2) On se réfère aux propriétés de la loi Normale (Laplace-Gauss). Si on connaît la moyenne et l écart type, on peut déterminer le % de la population au-delà et en deçà d une valeur donnée. 68,27% des individus ont une note entre m-s et m+s 95,45% des individus ont une note entre m-2s et m+2s On construit des classes d intervalles égaux en fractions d écarts types.

35 L interprétation des résultats à un test Un score standard est considéré comme normal s il est compris entre s et +s (env. 68% des individus) : par convention statistique. Ex. pour le QIT entre 85 et 115. Mais tenir compte des erreurs de mesure (fidélité) ; les manuels de test fournissent les intervalles de confiance = intervalles dans lesquels le score vrai a 90% ou 95% de chance de situer, compte tenu des qualités du test. Ex. le score vrai d un enfant ayant obtenu un QIT de 85 au WISC-IV a 95% de chances de se situer entre 81 et 94. C est seulement à partir de 72 (intervalle : 72-85) que l on considère qu il sort de la normalité. Des différences significatives entre les scores à divers sous-tests fournissent aussi des indications (profil). Tenir compte des observations cliniques : fatigue, anxiété, contact difficile avec le psychologue, problème culturel, etc., qui peuvent amener une sous-estimation des performances. L interprétation du résultat à un test s intègre dans un ensemble d autres éléments prenant en compte l histoire personnelle de l individu et ses difficultés actuelles (entretiens, anamnèse).

36 Intelligence définie Chap. III. L intelligence et son évaluation - à partir des opérations mises en œuvre. Ex. traiter des informations spatiales ou verbales, raisonner logiquement. - à partir des fonctions qu on lui attribue. Ex. s adapter aux situations nouvelles, connaître, comprendre. Quand on mesure l intelligence, on ne mesure que certaines capacités, d où choix théorique, évaluation d une représentation de l intelligence. Deux conceptions se sont d abord opposées : - globale : l intelligence est une capacité générale, cf. les échelles composites de Binet et de Wechsler - analytique : l intelligence se compose d un ensemble d aptitudes relativement indépendantes, cf. les batteries factorielles d aptitudes Actuellement, un consensus pour un modèle hiérarchique de l intelligence, intelligence à la fois générale et diversifiée

37 Conception globale : les échelles composites d intelligence Objectif appliqué des premières échelles d intelligence. Prédire l adaptation scolaire ou professionnelle. Postulat : l intelligence est constituée d un ensemble de fonctions ou de capacités cognitives qui agissent ensemble de manière coordonnée, et permettent de résoudre des problèmes et d'acquérir des connaissances. D où plusieurs épreuves variées, pour couvrir l ensemble de ces capacités. Ex. mémorisation, transformation spatiale, définition de mots, compréhension de concepts, résolution de problèmes arithmétiques ou logiques, etc. Calcul d un score global : l âge mental (Binet) ou le quotient intellectuel (Wechsler)

38 Alfred Binet : l échelle métrique de l intelligence (EMI) Objectif premier : détecter les déficients mentaux pour les orienter vers un enseignement adapté. Première version en 1905 ; dernier étalonnage en France : 2006, la nemi2, profondément modifiée par rapport aux anciennes versions : aptitudes diversifiées plutôt qu indice global Questions et problèmes supposés faire appel à des "processus supérieurs" (activités complexes) comme : mémorisation, compréhension, logique, organisation spatiale, avec peu d intervention des connaissances scolaires. Evaluer la qualité du fonctionnement intellectuel, pas le niveau d instruction Pour Binet, la déficience mentale correspondait à un retard de développement. Il a donc choisi des épreuves représentatives d'un âge donné : réussies par la majorité des enfants à partir de cet âge. L échelle permettait l évaluation de l intelligence entre 3 ans et 15 ans.

39 Calcul de l âge mental (A.M.) On attribuait à l enfant l A.M. correspondant au niveau le plus élevé où il avait réussi tous les items ; + 2 à 3 mois par item supplémentaire réussi aux niveaux supérieurs ; - 2 à 3 mois par item échoué aux niveaux inférieurs. Un enfant de 8 ans d'a.m. a réussi le même nombre moyen d'épreuves que les enfants qui ont 8 ans d âge réel ou chronologique. L A.M. permet de déterminer si un enfant a l'intelligence de son groupe d'âge ou s'il est en avance ou en retard, et de combien d'années, de mois. Intérêt Ordonner des items en fonction de l âge auquel ils sont réussis : mesure au niveau ordinal, échelle de complexité intellectuelle. Ordonner les individus, y compris de même âge chronologique, en fonction de leur réussite sur cette échelle de complexité intellectuelle. Inconvénient Un retard identique n a pas la même signification, ni la même gravité à des âges réels différents. Ex. 1 an et demi de retard à 5 ans et à 12 ans.

40 Stern (1912) : le calcul du Quotient Intellectuel (Q.I.) Notion de vitesse de développement : rapport entre l âge mental (AM) et l âge réel (AR) multiplié par 100. QI = AM / AR x 100 QI >100 : A.M. supérieur à l âge réel, avance dans le développement QI <100 : A.M. inférieur à l âge réel, retard dans le développement Cet indicateur ne peut pas être utilisé chez l adulte. Le QI actuel n a plus du tout la même signification. Il s agit seulement d un rang dans la population. Les épreuves ne sont plus représentatives d'un âge : on utilise les mêmes épreuves sur une large étendue d âge. Ex. entre 6 et 16 ans 11 mois pour le WISC-IV. Idem pour la nemi2 à venir.

41 Les tests de Wechsler Selon Wechsler, l intelligence est " la capacité complexe ou globale d'un individu d'agir dans un but déterminé, de penser rationnellement et d'avoir des rapports efficaces avec son environnement". D où des activités complexes C est une qualité d ensemble résultant de l organisation des aptitudes élémentaires, rôle d orchestration de ces aptitudes. D où diversité d épreuves (multiples opérations, divers contenus) et calcul d un score global, le Q.I. Nombreuses échelles utilisées dans le monde entier - Enfants de 6 ans à 16 ans 11 mois : WISC = Wechsler Intelligence Scale for Children (1958). Dernière révision française : WISC-IV en Adultes : WAIS-III (2000) = Wechsler Adult Intelligence Scale - Jeunes enfants de 2 ans 6 mois à 7 ans 3 mois: WPPSI-III (2004) = Wechsler Preschool and Primary Intelligence Scale

42 Une mesure "horizontale" de l intelligence Déterminer le rang occupé par un enfant dans sa classe d âge sur une variable donnée en comparant sa performance à celles des enfants du même âge. Avantage Le même système de mesure à comparables. tous les âges rend tous les QI Ce n était pas le cas du Q.I. de Stern. Exemple : QI de 120 à 5 ans, une avance d un an : 6/5*100=120 à 10 ans, une avance de 2 ans : 12/10*100=120. Remarque Il ne s'agit plus d'une échelle de développement mais d une échelle d'efficience.

43 Le WISC-IV, Wechsler Intelligence Scale for Children (6-17 ans) Échelle composite = 15 subtests ; dans chaque subtest, des items (questions ou problèmes) de difficulté croissante. 10 subtests (obligatoires) pour le calcul du QIT (total), 5 optionnels pour remplacer une épreuve qui n a pas pu être administrée, obtenir des informations complémentaires ou faire une seconde passation. Fournit un score global = QIT Et surtout 4 indices d aptitudes - Compréhension verbale - Raisonnement perceptif - Mémoire de travail - Vitesse de traitement

44 Le calcul du QIT (standard) 1. On recueille les notes brutes pour les 10 subtests obligatoires. 2. Chaque note brute est transformée en note standard de 1 à 19 pour l âge considéré, grâce aux tables de conversion. Les notes standard correspondent à la distribution normalisée des notes brutes recueillies dans l échantillon de référence de l âge considéré. Par construction, tous les subtests dans l échantillon de référence suivent une distribution normale (gaussienne) de moyenne 10 et d écart type 3. Chaque note standard est un rang dans la population. 3. On additionne les notes standard de 1 à 19 des 10 épreuves. Ce total est à nouveau transformé en note standard, le QIT. Le QIT suit aussi une distribution normale (gaussienne) de moyenne 100 et d écart type 15. Le QI total est un rang dans la population (et non pas un quotient).

45 Les subtests du WISC-IV Compréhension verbale 2.Similitudes 6.Vocabulaire 9.Compréhension 13.Information 15.Raisonnement verbal Raisonnement perceptif 1.Cubes 4.Identification de concepts 8.Matrices 11.Complètement d images Mémoire de Travail QIT Vitesse de Traitement 3.Mémoire des chiffres 7.Séquence Lettres-Chiffres 14.Arithmétique 5.Code 10.Symboles 12.Barrage

46 L échelle composite de compréhension verbale (ICV) Subtests 2.Similitudes (23 items) 6.Vocabulaire (36 items) 9.Compréhension (21 items) 13.Information (33 items) 15.Raisonnement verbal (24 items) Exemples d items En quoi X et Y se ressemblent? 6-8 ans : lait et eau 9-11 ans : chat et souris ans : entrée et dessert 4 images à dénommer ans : Qu est-ce qu une horloge? 9-11 ans : Qu est-ce qu un gant? ans : Que veut dire transparent? 6-8 ans : Pourquoi faut-il se brosser les dents? 9-11 ans : Que dois-tu faire si tu vois une fumée épaisse sortir de la fenêtre de la maison de ton voisin? ans:pourquoi faut-il être à l heure? 6-8 ans : Quelles sont les 4 saisons? 9-11 ans : A quoi sert l estomac? ans : Qu est-ce qu un fossile? 6-9 ans : C est une pièce où l on dort ans : C est sur le sol après la pluie (1) et cela peut salir les vêtements Aptitudes évaluées Raisonn. verbal et formation de concepts : éléments communs essentiels (laisser de côté les détails spécifiques Connaissance du lexique, concepts verbaux + capacité à apprendre, mémoire à long terme, niveau de langage Raisonn verbal et conceptualisation : expliquer des situations pratiques antérieures (conventions et normes sociales) Retenir et restituer des connaissances générales (école et environnement) Raisonn. Verbal : intégrer et synthétiser des infos, abstraction

47 L échelle composite de raisonnement perceptif (IRP) Subtests 1. Cubes (14 items) 4.Identification de concepts (28 items) 8. Matrices (35 items) 11. Complètement d images (38 items) Description Reproduire des modèles géométriques à l'aide de cubes bicolores en temps limité Des images sur plusieurs rangées : en choisir une dans chaque rangée relevant d un concept commun Matrices ou Suites à compléter Identifier les parties manquantes sur des dessins d objets familiers Aptitudes évaluées Analyse et synthèse de stimuli visuels abstraits + perception, coordination visuo-motrice et vitesse Raisonnement catégoriel et abstrait Complètement de structures, classification, raisonnement analogique inductif Perception et organisation visuelle + concentration, reconnaissance de détails essentiels

48 L échelle composite de mémoire de travail (IMT) Subtests 3. Mémoire des chiffres (8 + 8 items) 7. Séquence Lettres-Chiffres (28 items) 14. Arithmétique Description Répéter une série de chiffres dans le même ordre (Chiffres en Ordre Direct) ou dans l ordre inverse (Chiffres en Ordre Inverse). Ex Répéter une suite en désordre de chiffres et de lettres en commençant par les chiffres dans l ordre croissant, puis les lettres dans l ordre alphabétique Ex. 1 D 4 E 9 - G 6-7 ans : Combien font 2 gâteaux et 3 gâteaux? 8-9 ans : Si tu as 10 morceaux de chocolat et que tu en manges 3, combien de morceaux te reste-t-il? ans : Si tu achètes 2 stylos à 40 centimes chacun, combien de monnaie te rendra-t-on sur 1 euro? Aptitudes évaluées Mémoire auditive à court terme, attention et concentration Mémoire auditive à court terme, attention et vitesse de traitement Concentration et attention, mémoire à court et long terme, capacités numérique

49 L échelle composite de vitesse de traitement (IVT) Subtests 5. Code 10. Symboles 12. Barrage (2 x 64 cibles) Description Copier des symboles appariés à des formes géométriques (6-7 ans) ou des chiffres 8-16 ans) en temps limité. Retrouver un symbole (ou 2) dans une série. Ex. > ך ~ > oui non Il faut barrer en temps limité le plus d images cibles (des animaux) ; les images sont présentées en ordre aléatoire et structuré (en lignes) Aptitudes évaluées Mémoire à court terme, perception visuelle, coordination visuomotrice, attention et motivation Mémoire visuelle à court terme + coordination visuomotrice, concentration Attention visuelle sélective, vigilance

50 Les qualités psychométriques du WISC-IV L étalonnage du test a été réalisé en France en 2004 sur un échantillon de 1103 enfants, représentatif sur le sexe, la CSP du chef de famille, la densité démographique et le niveau scolaire (étalonnage par strates). Sensibilité - Pour le QIT, échelle normalisée continue de 40 à 160 (m=100, s=15) - Pour les indices, échelle normalisée continue de 45 à 156 (m=100, s=15) - Pour chaque subtest, échelle normalisée en 19 classes (m=10, s=3) Discrimination satisfaisante du QIT entre 41 et 159, soit pour plus de 99,7% de la population (plus de ± 3 écarts types) Fidélité (méth. pair-impair, sauf pour les sous-tests de vitesse de traitement = test-retest) - Pour chaque sous-test, en moyenne de 0,65 à 0,86 - Pour les indices et le quotient, en moyenne de 0,84 à 0,94 (pour le QIT)

51 La validité du QI du WISC Le QIT du WISC-IV tend à être très légèrement inférieur au QI du WISC-III (p=0,06). La corrélation entre les deux est de 0,78. (Pour les 6-7 ans, corrélation avec la WPPSI-III : 0,84 ; pour les 16 ans, corrélation avec la WAIS-III : 0,83) Validité empirique : puisque le QI du WISC-III était corrélé à la réussite scolaire (0,50-0,70), le QIT du WISC-IV l est sans doute aussi. Validité conceptuelle : idem. Le QI du WISC-III était corrélé (environ 0,70) à d autres indicateurs globaux d intelligence comme l âge mental de la nemi ou le score de Processus Mentaux Composites du K-ABC. Justification du calcul du QIT (validité) Des corrélations positives entre chaque sous-test et le QIT (homogénéité de l échelle composite) Des corrélations positives entre tous les sous-tests pris 2 à 2. Compatible avec une source de variation commune, le facteur g (général) d intelligence.

52 Matrice de corrélation des 10 subtests obligatoires du WISC-IV (extrait du manuel du WISC-IV p. 45) Simi Voca Comp Cub Iden Matr Mém Séq Code Symb Similitudes Vocabulaire 0,67 Compréhension 0,54 0,56 Cubes 0,37 0,32 0,21 Identif concepts 0,26 0,35 0,29 0,26 Matrices 0,38 0,39 0,28 0,40 0,37 Mém chiffres 0,33 0,30 0,25 0,26 0,22 0,30 Séq Let-chif 0,34 0,38 0,27 0,26 0,25 0,33 0,47 Code 0,21 0,22 0,17 0,24 0,15 0,20 0,12 0,23 Symboles 0,25 0,25 0,20 0,30 0,21 0,33 0,17 0,27 0,51 QIT (total) 0,73 0,73 0,62 0,59 0,56 0,64 0,56 0,63 0,50 0,56

53 Interprétation du QIT Le Q.I. : un indicateur de l efficience intellectuelle globale (Grégoire, 2005). C est une propriété collective qui ne peut être identifiée à aucune activité cognitive particulière, une propriété émergente qui résulte de l interaction de multiples capacités élémentaires et se manifeste dans une large gamme d activités (cf. l indice des prix à la consommation, l opinion des français ou la condition physique). Une seule épreuve ne peut pas suffire. Le score mesuré n est qu un reflet approximatif d une variable latente "g". Un QIT bas ne traduit pas nécessairement un déficit intellectuel. D autres facteurs à vérifier : anxiété, trouble attentionnel, refus de coopérer, différence culturelle, troubles auditifs, etc. Ce test évalue une capacité d adaptation cognitive générale à travers les produits d adaptations cognitives passées ; il prédit les capacités d adaptation future à condition que l individu ait baigné dans la culture au sein de laquelle le test a été élaboré et que le pronostic porte sur l adaptation future au sein de cette même culture

54 L analyse factorielle : recherche d un facteur général (g) Si tous les subtests sont corrélés positivement, on suppose qu il y a un facteur commun de variation, un facteur général (g) d intelligence. L analyse factorielle (méthode statistique d analyse des données) permet d extraire ce facteur g s il existe, entité mathématique, variable latente, résumant les co-variations entre les variables observées. Chaque subtest apporte sa contribution au facteur g : la saturation d un subtest par le facteur est la corrélation entre le subtest et le facteur. Exemple pour le WISC-III. Généralisation : dès lors que l on administre un ensemble suffisant d épreuves complexes diverses (et sensibles), on peut généralement extraire un facteur général d intelligence. Attention : il dépend des épreuves administrées.

55 Analyse factorielle des sous-tests du WISC-III (1995) ; échantillon de 1120 enfants âgés de 6 ans ½ à 16 ans ½. Subtests Facteur g Information 0,75 Similitudes 0,75 Arithmétique 0,69 Vocabulaire 0,78 Compréhension 0,69 Mémoire Chiffres 0,47 Compl. Images 0,58 Arrang. Images 0,63 Cubes 0,69 Assembl. Objets 0,59 Labyrinthes 0,44 Code 0,40 Symboles 0,50 39% de la variance totale est "expliquée" par ce facteur (g) Extrait de Grégoire, 2000, p. 110 En gras, les subtests conservés dans le WISC-IV

56 Le facteur général (g) extrait d un ensemble de subtests divers L analyse factorielle apporte une justification formelle (statistique) à la conception globale de l intelligence. Mais cela ne signifie pas que la résolution de tous les subtests relève d un mécanisme ou processus unique. Le facteur g, entité mathématique doit être interprété d un point de vue psychologique : deux interprétations très générales mais non établies de manière fiable - l investissement motivationnel, un besoin social - l expérience acquise dans l environnement culturel : familial, scolaire et social (capacité à apprendre) En outre, ce facteur général n explique qu une partie de la variance totale des scores.

57 Conception analytique : les tests factoriels Accent sur la diversité des aptitudes intellectuelles (dimensions de l intelligence) : Thurstone, Guilford Donc, diversification des situations (multiples épreuves ou subtests) - contenus : verbal, numérique, spatial - opérations de traitement : ex. en spatial = vue sous un autre angle (statique), rotation (dynamique), cubes (construction). Méthode privilégiée : l analyse factorielle pour déterminer les dimensions de l intelligence (les diverses aptitudes intellectuelles). Est-ce que les scores aux subtests portant sur le même contenu ou sur le même type d opération co-varient? Si oui, on peut résumer les scores aux subtests d un groupe par 1 seul facteur (variable latente) représentant une dimension (à identifier). Par ex. un facteur de compréhension verbale, un facteur de raisonnement perceptif, etc.

58 L analyse factorielle : recherche de facteurs de groupe Caractériser l individu par un nombre réduit de scores dans des facteurs communs à plusieurs épreuves (plutôt que par un score global issu de toutes les épreuves). Si toutes les épreuves sont corrélées positivement, on suppose qu il y a un facteur commun de variation, le facteur général. Mais il y a aussi généralement des groupes d épreuves qui sont plus corrélées entre elles qu avec les autres. On suppose alors, de la même manière, qu il y a un facteur commun de variation (inconnu) à chaque groupe d épreuves. L analyse factorielle permet d extraire ces facteurs (entités mathématiques abstraites résumant les co-variations entre les variables observées). Chaque épreuve du groupe en forte co-variation apporte sa contribution au facteur extrait : la saturation de l épreuve dans le facteur est la corrélation entre l épreuve et le facteur.

59 Matrice de corrélations fictives de 6 tests (Mackintosh, 2004, p. 259) Tests Verb. 1 Verb. 2 Rais. 3 Rais. 4 Spa.5 Spa.6 Verb. 1 Verb. 2 0,70 Rais. 3 0,30 0,25 Rais. 4 0,30 0,25 0,70 Spa.5 0,25 0,15 0,35 0,45 Spa.6 0,20 0,15 0,30 0,40 0,70 Les 3 paires de tests forment des groupements de corrélations élevées ; les corrélations entre tests de paires différentes sont plus faibles.

60 Un facteur général ou des aptitudes indépendantes? Consensus pour un modèle hiérarchique de l intelligence Gustafsson, 1984 ; Carroll, 1993 : intégration des données de très nombreuses études - un facteur général (g) - des facteurs de groupe : aptitudes larges - des facteurs plus spécifiques (primaires) et donc plus variables Le modèle hiérarchique de l intelligence distingue des aptitudes larges, des formes d intelligence variées (les facteurs de groupe), relativement indépendantes : il est possible d être performant dans l une d entre elles sans l être nécessairement dans les autres. Il montre aussi une tendance statistique à ce que les personnes les plus performantes dans une de ces formes le soient aussi dans les autres (facteur général).

61 Cattell : l aptitude fluide et l aptitude cristallisée L aptitude ou intelligence fluide (Gf) : problèmes nécessitant adaptation et flexibilité - essentiellement raisonnement (découvrir des relations) : subtest matrices du WISC-IV - problèmes culturellement équitables, soit également nouveaux pour tous, soit faisant intervenir des acquisitions que tous ont pu intégrer. L aptitude ou intelligence cristallisée (Gc) : problèmes nécessitant un apprentissage antérieur - essentiellement connaissances : subtests vocabulaire ou compréhension du WISC-IV - problèmes culturellement marqués faisant appel à l éducation, la formation Corrélation entre Gf et Gc - env. 0,60 chez l enfant - env. 0,30 chez l adulte

62 Baltes, Staudinger, & Lindenberger, 1999 Les déterminants du facteur mécanique : la vitesse de traitement de l information, les capacités de mémoire de travail et d inhibition. Les connaissances acquises (I. cristallisée) dépendent aussi de ces capacités (I. fluide), surtout chez le jeune enfant

63 Modèle hiérarchique de l'intelligence selon Carroll (1993) intelligence fluide intelligence cristallisée raisonnement général raisonnement inductif raisonnement quantitatif raisonnement piagétien mémoire et apprentissage g intelligence générale représentation visuo-spatiale représentation auditive récupération en MLT rapidité cognitive vitesse de traitement

64 Résumé : un facteur général et des aptitudes relativement indépendantes Gf intelligence fluide Gf très corrélé avec g : 0,80-0,90 g intelligence générale Gc intelligence cristallisée Gv visualisation générale + mémoire + vitesse de traitement

65 Les limites de l analyse factorielle : les facteurs sont des résumés relatifs à un échantillon d individus et d épreuves On ne peut analyser que les différences entre individus. Exemple. Pour les QI élevés, peu de différences sur l intelligence générale : on ne peut donc pas étudier g ; des différences seulement sur les aptitudes spécifiques. Les résultats sont relatifs aux épreuves que l on utilise. Exemple. Si l on inclut de nombreuses épreuves de compréhension verbale dans une batterie, on augmente artificiellement la proportion de variance expliquée par le facteur de compréhension verbale (si on ne mettait que ce type de tests, on trouverait un facteur général de compréhension verbale). Et on a des chances d extraire plusieurs facteurs spécifiques de compréhension verbale comme la vitesse de lecture, la richesse du vocabulaire, etc.). Conclusion. Les différences d échantillonnage des individus (âge, niveau éducatif) et des épreuves entraînent des différences de résultats entre les études.

66 Autre limitation : l interprétation des facteurs Pour certains, très grande généralité du facteur g. Pour d autres, limitation puisque seulement de petits problèmes à résoudre en temps limité. Exclut l intelligence sociale : capacité à comprendre autrui et à se comporter avec autrui. Le facteur g ne peut pas être décrit en termes de caractéristiques des tests, ni des opérations mentales (il n émerge que si les épreuves sont diverses). Les facteurs de groupe (aptitudes fluide et cristallisée, aptitude visuospatiale) peuvent plus facilement être décrits de cette façon. Mais cela ne suffit pas pour savoir quels processus de traitement de l information sous-tendent chaque facteur. Le modèle hiérarchique est descriptif.

67 Conception développementale : les tests piagétiens Les tests classiques "mesurent davantage le rendement - l efficience - qu ils n analysent les processus eux-mêmes". (Inhelder, 1943, p.6) La déficience intellectuelle se caractériserait par des arrêts ou des fixations dans le cours des stades opératoires. L objectif principal des tests piagétiens est d évaluer les enfants de façon évolutive, en identifiant leur stade de développement, lui-même déterminé par un mode de raisonnement (théorie du développement cognitif). Mettre en évidence l organisation cognitive sous-jacente aux performances. Exemple : l Echelle de Pensée Logique (Longeot, 1969)

68 Exemple de test : L Echelle de développement de la Pensée Logique (EPL, Longeot, 1969, 9-16 ans) 2 épreuves du domaine de la physique - conservation = poids, volume et dissociation P/V - oscillation du pendule 2 épreuves du domaine logico-mathématique - combinatoire (permutations) ; - quantification des probabilités 1 épreuve du domaine de la représentation de l espace - courbes mécaniques. On attend que les enfants et adolescents se situent à l un des 5 niveaux suivants : concret A, concret B, pré-formel, formel A, formel B.

69 Mesure des performances réalisées mais surtout Par quel raisonnement (processus) a-t-elle été atteinte? - Utiliser un langage proche de celui de l'enfant - Demander la prévision du résultat (opération) et la justification de la réponse - Faire des contre-suggestions pour tester la solidité du raisonnement Evaluation qualitative La méthode clinique ou critique Problème de la standardisation Problème de l utilisation du langage

70 Théorie piagétienne et variabilité intra-individuelle Selon la théorie, on attend qu un enfant se situe à un niveau pour l ensemble des épreuves. Mais dans la pratique, on observe une importante variabilité intra individuelle. Résultats de Longeot (210 enfants et adolescents) : 16% sur sont au même niveau sur les 5 épreuves 46% ont un écart d un niveau entre 2 épreuves au moins 33% ont un écart de 2 niveaux, 4% de 3 niveaux et 1% de 4 niveaux. Conséquences Pour l évaluation Pour affecter un enfant à un niveau de développement, on additionne les scores dans les différentes épreuves (cf. QI total). Pour la théorie Remise en cause de la théorie de Piaget : on ne peut pas évaluer LE niveau de raisonnement d un enfant indépendamment du domaine (le raisonnement logique dépend du contenu).

71 Validité conceptuelle de l EPL et des tests piagétiens Les tests piagétiens évaluent-ils autre chose que les tests d intelligence? Validité empirique : EPL et NEMI : 0,65 (Longeot, 1974) ; épreuves piagétiennes et QI : 0,80 (Humphreys & al., 1985) ; épreuves piagétiennes et Aptitudes Mentales Primaires : 0,52 (Grégoire, 1991) Si les 2 types de test mesurent quelque chose de commun, ils doivent être saturés par le même facteur général. L analyse factorielle de l EPL (Lautrey, 1980) et d épreuves de niveau opératoire concret (Lautrey & al., 1986) montre 1 facteur général et des facteurs de groupe : 1 proche du facteur spatial et 1 proche du facteur d intelligence fluide (+ facteur verbal). Conclusion Le score global à des épreuves piagétiennes est assez comparable à un QI (sauf épreuves verbales). L analyse de la forme des décalages peut apporter des informations supplémentaires.

72 La psychologie différentielle psychométrie, tests d intelligence Evaluer le fonctionnement cognitif sous l angle de son efficience Point fort Identifier les dimensions générales Point faible Pas d identification des processus sous-jacents aux dimensions - Caractériser les individus pour les différencier Caractère statique = la structure des aptitudes intellectuelles (les variables latentes) La psychologie cognitive tâches expérimentales Analyser le fonctionnement sous l angle des processus impliqués Point fort Identifier les processus Point faible Modèles spécifiques + pas de prise en compte des différences inter individus (lois générales) - Comprendre les processus cognitifs Caractère dynamique = les étapes du traitement ; les relations entre les divers modules de traitement

73 Schéma général de traitement de l information Événements externes Proc. Attentionnels Sélection Encodage Activation, coordination Mémoire de travail Récupération, intégration, organisation Réponse Mémoire à long terme Connaissances structurées

74 Expliquer les différences de performance dans des tâches complexes par les différences d efficacité dans les processus élémentaires Les approches corrélationnelles Rechercher de corrélations entre des processus élémentaires (identifiés par ailleurs) et la performance à des tests plus généraux : la méthode des corrélats Décomposer l activité cognitive pour spécifier ses composantes élémentaires ; recherche de corrélations entre ces composantes élémentaires et la performance à des tests plus généraux : l analyse en composantes ou l approche composantielle

75 La méthode des corrélats 1a) Analyse de la tâche requise par un test représentatif d un facteur connu (ex. le facteur verbal). 1b) Hypothèses sur les processus élémentaires fondamentaux en jeu (ex. le codage phonologique). 2) Pour chaque processus hypothétique, une tâche spécifique pour l isoler 3) Test de l hypothèse : un groupe d individus passe à la fois le test et l épreuve expérimentale. Si les 2 épreuves sont en corrélation, on en déduit qu on a identifié l origine d une partie de la variance des scores au test. Approche élémentariste : les différences d efficacité dans les processus élémentaires sont à l origine des différences d intelligence Hypothèse implicite : tous les individus utilisent les mêmes processus pour résoudre une tâche donnée.

76 Exemple : un processus hypothétique fondamental soustendant le facteur verbal, l accès aux informations en MLT Présentation simultanée de 2 lettres. Dire le plus vite possible si les 2 lettres sont pareilles ou différentes (Posner & Mitchell, 1967) Condition 1 : identité physique, AA = oui, Aa = non Condition 2 : identité de nom, Aa = oui, Ae = non T1 : temps pour répondre à l identité physique T2 : temps pour répondre à l identité de nom T2-T1 = mesure du temps d accès au nom (codage phonologique) Recherche de corrélation chez l adulte entre cette épreuve (T2-T1) et un test verbal composite (score en facteur verbal) Corrélation d environ -0,30 : les différences de vitesse d accès aux informations en MLT "expliquent" environ 9% des différences sur le facteur verbal

77 Exemple : la vitesse de traitement, un facteur hypothétique important à l origine des différences d intelligence fluide Appuyer le plus vite possible sur le bouton correspondant à la lampe qui s allume (épreuve de Hick, reprise par Jensen) TR : temps entre le moment où la lampe s allume et celui où le doigt quitte le bouton central. Recherche de corrélation chez l adulte entre cette épreuve (TR) et un test de facteur Gf (score aux matrices de Raven) Corrélation de -0,32 : les différences de vitesse de traitement "expliquent" environ 10% des différences d aptitude fluide

78 La méthode des corrélats : résultats et interprétation Des corrélations d environ 0,30 entre - les facteurs à champ large (verbal, spatial ou général) et - les processus élémentaires (vitesse d accès en MLT,de balayage en MDT, de traitement simple, etc). Les différences individuelles dans la vitesse et/ou l efficacité d un processus sont bien liées aux différences d aptitudes mais elles le sont faiblement. - Pour certains, les processus élémentaires ne sont pas des composantes fondamentales pour l intelligence générale. Ce qui est plus important, dans la résolution d'une épreuve complexe, c est la stratégie générale de résolution. - Ou biais méthodologique? Des stratégies qualitativement différentes pour résoudre des tâches très simples (comme la comparaison de 2 lettres) ; donc des indicateurs non comparables d un individu à l autre.

79 La méthode des corrélats : interprétation (suite) Ces corrélations entre des proc supposés élémentaires et des facteurs à champ large sont faibles, mais on les retrouve dans toutes les études. Il pourrait donc y avoir quelque chose de commun entre les tâches élémentaires et les tâches complexes. Quoi? - Des processus attentionnels communs? (Huteau & Lautrey, 1999) nécessaires pour a) maintenir son attention sur une tâche répétitive sans intérêt et b) résoudre rapidement des épreuves de raisonnement logique. - Un facteur commun, la vitesse cognitive? la capacité d automatiser le traitement serait favorable à la fois dans les épreuves élémentaires et complexes. Des corrélations faibles cependant car beaucoup d autres facteurs en jeu dans chaque épreuve.

80 La décomposition de l activité cognitive : l approche composantielle (Sternberg) 1a) Analyse de la tâche requise par un test représentatif d un facteur connu (ex. le facteur spatial). 1b) Décomposition hypothétique de l activité de résolution en une succession d opérations cognitives élémentaires ou composantes. 2. Construction de plusieurs modèles hypothétiques de résolution (quelles opérations, dans quel ordre). 3. Quel modèle s adapte le mieux aux données expérimentales? 3a. Isoler les opérations élémentaires ou composantes réellement mises en œuvre et déterminer leur ordre (analyses statistiques complexes) 3b. Tester si l efficacité dans ces opérations élémentaires explique une partie importante de la variance des scores en facteur (spatial par ex).

81 Exemple de la rotation mentale d une figure Tâche : les 2 figures sont-elles identiques ou différentes? Mesure des temps de réponse Les opérations successives impliquées Encodage Rotation Comparaison Réponse dépend du degré de complexité de la figure dépend de la taille de l angle de rotation dépend de la réponse oui ou non (identique ou différente) Estimation du temps requis par chaque opération

82 Calcul des corrélations entre le temps estimé requis pour chaque composante et le score en facteur Exemple : la résolution de problèmes d analogie A : B : : C : D Main est à gant ce que l pied est à talon, orteil, chaussette, chapeau Encodage Inférence Homologie Application Réponse A, B, C, D Relation A-B Relation A-C Relation C-D oui-non Composantes encodage inférence homologie application réponse Corrélation avec le score en facteur de raisonnement 0,32-0,13-0,31-0,19-0,71

83 Conclusions de l analyse en composantes 1) Les corrélations entre le temps estimé dans les composantes supposées importantes (ici, inférence, homologie, application) et le score en raisonnement sont très faibles ou nulles (non significatives). 2) La corrélation entre le temps estimé dans la composante réponse (processus inconnus) et le score en raisonnement est la plus élevée. Les différences importantes pour le raisonnement ne sont pas les différences d efficacité des opérations élémentaires de traitement. Hypothèse de Sternberg : ce serait plutôt la vitesse de vérification de la réponse, de prise de décision, donc l efficacité de la stratégie de contrôle de la résolution. 3) Le temps estimé pour l encodage corrèle positivement : les individus les plus lents lors de l encodage tendent à être meilleurs en raisonnement. Des résultats complémentaires (temps relatif pour chaque composante) permettent de conclure que les individus qui font un encodage plus complet (meilleure qualité de représentation) sont plus rapides dans les opérations de traitement suivantes (inférence, homologie, application) et ont de meilleurs scores en raisonnement.

84 Conclusions des approches élémentaristes L approche des corrélats et l analyse en composantes ont contribué à - minimiser le rôle des processus élémentaires dans la réussite des tâches complexes - mettre l accent sur l importance des processus "supérieurs" Cela a permis de formuler des hypothèses sur les processus importants sous-jacents aux facteurs de groupe mis en évidence par l approche psychométrique de l intelligence. - Importance des stratégies intégrées de gestion et de contrôle des proc élémentaires : les métacomposantes de Sternberg. - Modèles de relations entre processus

85 Les métacomposantes (Sternberg, 1984) Processus d'ordre supérieur pour la planification du traitement cognitif et le contrôle de la décision lors de la résolution d un item. Rôle d orchestration et de contrôle des composantes élémentaires : composantes de performance (ex. inférence, homologie, application) et d acquisition 1) Reconnaissance du problème 2) Sélection des composantes élémentaires (de niveau inférieur) 3) Sélection d'une stratégie parmi d'autres possibles pour combiner les composantes élémentaires 4) Sélection d'une ou de plusieurs représentations 5) Allocation de ressources cognitives aux composantes élémentaires 6) Contrôle ou gestion de la solution 7) Sensibilité au retour d'information (ou feedback) Fondamentales pour le développement et les différences à âge égal (expertise)

86 Mémoire de Travail : système actif de maintien temporaire et de manipulation des infos pendant les activités complexes Selon Baddeley (1986, 1990) - Un administrateur central amodal (centre exécutif) de capacité limitée et 2 systèmes esclaves (maintien temporaire de l information pendant le traitement) boucle phonologique : stockage temporaire de l information verbale grâce à stockage phonologique et mécanisme de récapitulation articulatoire registre visuo-spatial : stockage temporaire de l information visuo-spatiale (+ images mentales) grâce à stockage visuel et "récapitulation" spatiale IUFM Grenoble 29 Mars 2006

87 L administrateur central (Baddeley, 1986) L administrateur central serait un système attentionnel, de capacité limitée (cf. modèle de Baddeley), avec des fonctions de contrôle et de planification (impliqué dans la sélection des stratégies cognitives et leur coordination et dans le contrôle de leur mise en œuvre). Cf. les métacomposantes de Sternberg. Il interviendrait aussi sur le stockage puisque une attention contrôlée et soutenue permet de maintenir présent le but (et donc de stocker les résultats intermédiaires intéressants), d empêcher l entrée d information non pertinentes, de résister aux interférences et à la distraction. Ainsi, d un point de vue général, le système exécutif central de la Mémoire de Travail est proche de ce que les neuropsychologues nomment les fonctions exécutives.

88 Mémoire de Travail : fonctions exécutives de sélection, coordination et contrôle des opérations de traitement - Maintien et mise à jour des informations Ex. calcul mental : - Coordonner plusieurs tâches Ex. se rappeler une adresse entendue à la radio tout en conduisant. - Flexibilité : alterner entre des stimuli ou des opérations Ex. ajouter, puis soustraire - Inhibition et attention sélective : faire attention à un stimulus et inhiber l effet distractif de stimuli non pertinents. Ex. retenir ce que dit le professeur pour le noter malgré les questions du voisin IUFM Grenoble 29 Mars 2006

89 Quels sont les processus à l origine des grands facteurs de l intelligence? 1. Hypothèses sur les facteurs et leur organisation. Analyses factorielles confirmatoires. 2. Epreuves choisies : représentatives des facteurs en jeu, plusieurs épreuves par facteur. Par exemple, facteur de raisonnement, de connaissances, de mémoire de travail et de vitesse de traitement. 3. Résultat : réseau de relations entre tous les facteurs avec intensité des relations.

90 Epreuves de Mémoire de Travail (enfants) Empan verbal (comptage). Compter les cercles jaunes de chaque planche. Rappeler le nombre de jetons jaunes de chaque planche dans l ordre. Planche 1 Planche 2 Planche 3 Empan visuo-spatial. Planches successives. Sur chacune, une partie est colorée. Rappeler la localisation de la partie colorée de chaque planche vue.

91 Epreuves de Mémoire de Travail (enfants ou adultes) - Empan de lecture ou empan verbal : même principe. - Empan envers : suite de chiffres à répéter immédiatement à l envers - Recoder des lettres : écran 1 : G N B, écran 2 : +2. Résultat? - Calcul mental : 16x12=? - Modifier mentalement la position des lettres d une série à chaque étape. Donner la suite finale - Production aléatoire de chiffres Exemples d épreuves de vitesse de traitement - Dire le plus vite possible si 2 éléments sont identiques ou différents. - Répondre le plus vite possible à un signal lumineux - Codage (symbole et lettre) en temps limité : juste / faux - Copie de lettres ou chiffres le plus vite possible

92 Exemple de résultat : adultes Kyllonen & Christal (1990, expé 2) raisonnement arithmétique 0,77 0,50 raisonnement 0,48 connaissance verbale 0,88 0,81 0,40 0,02 mémoire de travail 0,21 0,48 0,32 vitesse de traitement

93 Exemple de résultat : enfants de 9 ans de Jong & Das-Smaal (1995) intelligence fluide 0,86 réussite scolaire 0,73 0,75 0,23 0,19 mémoire de travail 0,49 vitesse de traitement

94 Etude de Carpenter, Just, & Shell, 1990 Analyse des processus en jeu grâce aux verbalisations, aux fixations oculaires et aux erreurs. - repérer les différences entre les figures ; les garder en mémoire (stockage) pendant que le processus de comparaison continue (traitement) - conserver en mémoire la 1ère règle trouvée (stockage) pendant que les autres règles sont recherchées (traitement) Stockage temporaire et traitement = mémoire de travail

95 Pour certains (Mackintosh, 2004) : quasiment assimilable à la composante exécutive de la MDT (l administrateur central). - savoir encoder sélectivement des informations et en même temps Conclusions sur l intelligence fluide - pouvoir les maintenir actives - pouvoir les remettre à jour pendant le traitement du problème, même en présence d'interférences Les différences individuelles dans cette capacité générale joueraient un rôle crucial dans la résolution de tâches complexes de domaines assez variés (Lautrey, 2001) chez les adultes. Ce serait aussi un facteur lié au développement du raisonnement chez l enfant (tests piagétiens par ex.).

96 Les processus impliqués dans Gc Gc évaluée par épreuves de vocabulaire, compréhension verbale, similitudes, information, connaissance générale, empan de mots Gc dépend de la qualité de l organisation de la mémoire déclarative, sémantique et épisodique : richesse (nb de concepts), complexité (nb de relations unissant ces concepts) et structuration (organisation des relations entre elles). Mesure les connaissances acquises et indirectement l intelligence Ex. vocabulaire Le vocabulaire ne s acquiert pas par une mémorisation mécanique des définitions du dictionnaire, mais par un processus de raisonnement inférentiel, assujetti à la mémoire de travail verbale. Corrélations entre les mesures de Gc et les mesures de mémoire de travail verbale (stockage pendant le traitement) de l ordre de 0,50-0,60.

97 Les processus impliqués dans Gv Gv évaluée par cubes, rotation mentale, perspective, pliages Gc dépend de la qualité des représentations spatiales (richesses, précision, organisation) : établir des représentations (objets, scènes qui préservent l information spatiale, les maintenir tout en opérant des transformations (ajouter ou retirer des parties, voir sous une autre perspective). Corrélations moyenne entre les mesures de Gc et les mesures de mémoire de travail visuo-spatiale (Mackintosh, 2000) Attention, les tâches visuo-spatiales sont résolues par certaines personnes grâce à un re-codage verbal. Une bonne performance ne correspond pas nécessairement à une représentation visuo-spatiale de qualité.

98 Les aptitudes évaluées par le WISC-IV Compréhension verbale (ICV) Sollicite le raisonnement, la compréhension et la conceptualisation ; fait appel aux connaissances acquises à l école et en dehors de l école, proche de l aptitude cristallisée mais plus de raisonnement Raisonnement perceptif (IRP) Induction, formation de concepts, organisation spatiale ; fait moins appel aux connaissances acquises (sauf identification de concepts), proche de l aptitude fluide mais plus de connaissances Mémoire de travail (IMT) Attention, concentration et mémoire de travail (traitement d informations en même temps que stockage à court terme) ; traitement séquentiel Vitesse de traitement (d informations visuelles) (IVT) + vitesse grapho-motrice et attention ; traitement séquentiel

99 Analyse factorielle exploratoire des 10 sous-tests obligatoires du WISC-IV ; 1103 enfants âgés de 6 ans à 16 ans 11 mois Facteurs Subtests Compréhension Verbale Raisonnement Perceptif Mémoire de Travail Vitesse de Traitement Similitudes 0,71 0,11 0,01 0,00 Vocabulaire 0,76 0,04 0,03 0,02 Compréhension 0,70-0,05 0,00 0,01 Cubes -0,03 0,54-0,01 0,12 Identification de concepts -0,03 0,54-0,01 0,12 Matrices -0,01 0,64 0,07-0,04 Mémoire des chiffres -0,01 0,03 0,63-0,05 Séquence Lettres- Chiffres 0,03-0,03 0,64 0,09 Codes 0,01-0,02 0,01 0,66 Symboles 0,01 0,06 0,02 0,65

100 Comparaison entre le WISC-IV et les autres tests de Wechsler Par rapport au WISC-III Le QIT du WISC-IV a tendance à être très légèrement inférieur (p=0,06). La corrélation entre les deux est de 0,78. Introduction d items de familiarisation ; moins de bonus temps Rôle du QIT minimisé (pas de processus unique) Accent sur les 4 indices : interprétation plus analytique Par rapport à la WPPSI-III Pour les 6-7 ans, corrélation de 0,84 Par rapport à la WAIS-III Pour les 16 ans, corrélation de 0,83

101 Le K-ABC : une nouvelle échelle composite d intelligence Objectif : mesurer séparément le fonctionnement de processus de traitement et les produits de ces traitements : but explicatif et éducatif Spécificité 1 : Spécificité 2 : Séparation entre l évaluation des connaissances (plutôt Gc) et l évaluation des processus (plutôt Gf et Gv). Evaluer séparément l efficience du traitement simultané et du traitement successif ou séquentiel La sous-échelle des processus simultanés : intégrer plusieurs stimuli en un tout, mettre en relation des éléments pour former un concept englobant. La sous-échelle des processus successifs : importance de l ordre temporel ; combiner différents aspects de l'information présentés les uns après les autres. Ensemble : l échelle des Processus Mentaux Composites (PMC)

102 Les sous-tests de l'échelle Connaissances 1. Vocabulaire courant : nommer des objets photographiés, jusqu à 4 ans 11 mois 2. Personnages et lieux connus : identifier des dessins et photos = connaissances culturelles 3. Arithmétique : connaissance des chiffres, problèmes, à partir de 3 ans 4. Devinettes : trouver un concept à partir de caractéristiques, à partir de 3 ans 5. Lecture et déchiffrement : identifier des lettres, lire des mots, à partir de 5 ans 6. Lecture et compréhension : exécuter des instructions écrites, à partir de 7 ans Pour chaque sous-test : note standard 100, écart-type 15

103 Deux sortes de processus de traitement Cadre théorique : travaux de neuropsychologie (étude de patients ayant un dysfonctionnement cérébral avec ou sans lésion anatomique) et de psychologie cognitive. Des zones cérébrales différentes seraient impliquées dans les 2 sortes de traitement. Les processus successifs dépendraient plutôt de la région frontale ou fronto-temporale et de l hémisphère gauche. Les processus simultanés dépendraient plutôt de la région pariéto-occipitale et de l hémisphère droit. La variété des dénominations et des localisations cérébrales dans les travaux auxquels les auteurs se réfèrent laisse penser que la question de la localisation cérébrale de ces processus est sans doute plus complexe qu ils ne l'ont cru (Huteau & Lautrey, 1997).

104 Les sous-tests de la sous-échelle "processus simultanés" 1. Fenêtre magique : identifier une image qui se déplace à travers une fente, jusqu à 4 ans 11 mois 2. Reconnaissance de personnes : reconnaître sur une photo de groupe, la ou les personnes montrées brièvement avant, jusqu à 4 ans 11 mois 3. Reconnaissance de formes : identifier un objet incomplet 4. Triangles : reproduire un modèle à l'aide de triangles (cf. cubes), à partir de 4 ans 5. Matrices analogiques à partir de 5 ans 6. Mémoire spatiale : rappeler l'emplacement de dessins montrés brièvement avant, à partir de 5 ans 7. Série de photos : ranger dans l'ordre chronologique, à partir de 6 ans Pour chaque sous-test : note standard 10, écart-type 3

105 Les sous-tests de la sous-échelle "processus séquentiels" 1. Mouvements de mains : exécuter une série de mouvements dans l'ordre 2. Mémoire immédiate des chiffres : répéter des séries de chiffres dans l'ordre 3. Suites de mots à partir de 4 ans : toucher une série de dessins dans l'ordre ; une série plus difficile avec une tâche intermédiaire distractrice Pour chaque sous-test : note standard 10, écart-type 3 Pour chaque sous-échelle : note globale, note standard 100, écart-type 15 Les 2 sous-échelles ensemble : note globale de Processus Mentaux Composites (PMC), note standard 100, écart-type 15

106 Spécificité 3 : une échelle non verbale Les épreuves peuvent être administrées par gestes et induisent des réponses non verbales. Adaptées à malentendants, enfants avec troubles du langage ou de la parole, non francophones