LA METHODE EXPERIMENTALE I - Introduction à La psychologie Expérimentale I.1. Introduction I.2. Critiques concernant l utilisation de la méthode expérimentale en psychologie I.2.A. Critiques morales I.2.A. Critiques épistémologiques I.3. Schéma général de la méthode expérimentale : le plan de recherche. II. Les hypothèses II.1. Définition II.2. Caractéristiques d une hypothèse II.2.A. Etre synthétique. II.2.B. Etre testable. II.2.C. Etre falsifiable. II.2.D. Etre utile II.3. L origine des hypothèses II.4. Hypothèses théoriques et opérationnelles III. les variables III.1. Les différents types de variables III.1.A. Variables Indépendantes III.1.B. VD III.1.B.a. VD = mesure indirecte, échelle adaptée et stable III.1.B.b. V D = observée et transformée III.1.B.c. VD = plusieurs modalités différentes III.1.C Les variables parasites III.2. Opérationnalisation des variables III.3. La validité d une recherche La méthode expérimentale transparent 1
III.3.A. Validité opérationnelle III.3.A.a. La validité des VI. III.3.A.b. Stabilité inter-expérimentateur. III.3.A.c. Stabilité test-retest. III.3.A.d. Stabilité inter-items III.3.B. Validité expérimentale III.4. L effet d une VI sur la VD III.4.A. Cas général (mais rare en psycho) : 1 seule VI III.4.B. Cas de plusieurs VI III.4.B.a. Effet principal d une VI III.4.B.b. Effet simple d une VI III.4.B.c. Effet d interaction entre deux VI III.4.B.d. Quelques exemples d effets principaux et d effets conjoints de deux VI IV. le choix des sujets IV.1.Echantillonnage IV.2. Contrôle des groupes indépendants IV.2.A. Répartition aléatoire IV.2.B. Utilisation d un pré-test IV.2.C. Groupes pairés IV.3. Contrôle des groupes de mesures appariés IV.3.A. contrebalancement complet IV.3.B. Contrebalancement partiel IV.3.C. Contrebalancement contrôlé par une VI IV.4. Groupe Contrôle V. Les Plans d Expérience V.1. Définition V.2. Les plans d expériences Factoriels La méthode expérimentale transparent 2
LA METHODE EXPERIMENTALE I - Introduction à La psychologie Expérimentale I.1. Introduction Nos connaissances des processus psychologiques sont basées sur des données accumulées grâce à de nombreuses manipulations expérimentales. être : Les conditions d observation du comportement doivent bien précisées, systématiques les conclusions doivent pouvoir être discutées. I.2. Critiques concernant l utilisation de la méthode expérimentale en psychologie I.2.A. Critiques morales I.2.A. Critiques épistémologiques remettre en cause les généralisations des observations obtenues chez le sujet humain. l aspect analytique des études expérimentales. l aspect artificiel de l expérimentation. La méthode expérimentale transparent 3
I.3. Schéma général de la méthode expérimentale : le plan de recherche. Observation Corpus théorique Hypothèse théorique Hypothèse opérationnelle Discussion théorique Choix des sujets VI Plan d'expérience VD Paradigme expérimental Confrontation des résultats avec les hypothèses Déroulement de l expérience Traitement des résultats La méthode expérimentale transparent 4
II. Les hypothèses II.1. Définition L hypothèse, c est l idée principale d une expérience. Elle prédit une relation entre au moins deux variables. Elle exprime une relation de cause à effet entre plusieurs classes de faits. II.2. Caractéristiques d une hypothèse II.2.A. Etre synthétique. Toute hypothèse doit être formulée sous forme booléenne : la relation qu elle décrit peut être soit vrai, soit fausse. II.2.B. Etre testable. C est à dire qu il doit être possible de manipuler les antécédents expérimentaux et de mesurer le comportement du sujet. II.2.C. Etre falsifiable. Il est donc nécessaire de poser une hypothèse de manière à pouvoir trouver une situation dans laquelle elle est réfutable. II.2.D. Etre utile Dans l idéal, une hypothèse doit pouvoir permettre de développer plusieurs études. La méthode expérimentale transparent 5
II.3. L origine des hypothèses 2 types différents de raisonnement permettent la création d hypothèses : Le raisonnement par induction est le processus qui permet de formuler des hypothèses générales à partir de faits particuliers. Le raisonnement par déduction consiste à partir d une théorie, donc de principes généraux, afin de formuler des prédictions concernant des cas concrets, plus spécifiques. théorie 1 x x x Théorie 2 partie déductive Vérification xxx x X X faits nouveaux expliqués faits nouveaux inexpliqués par la théorie 1 partie inductive de la théorie 2 La méthode expérimentale transparent 6
Les théories sont confirmées par approximations successives, à partir à la fois d un raisonnement déductif et inductif : c est la méthode hypothético-déductive. II.4. Hypothèses théoriques et opérationnelles L'hypothèse théorique prévoit une relation de type abstrait entre deux classes de faits. L'hypothèse opérationnelle est la traduction de l'hypothèse théorique dans un cas concret précis. L'hypothèse statistique est la traduction de l hypothèse opérationnelle en termes numériques. III. les variables III.1. Les différents types de variables Une variable est une dimension extraite de l environnement qui peut prendre plusieurs valeurs ou états différents. III.1.A. Variables Indépendantes Variables que l'expérimentateur manipule pour étudier leur influence sur le comportement du sujet. La méthode expérimentale transparent 7
III.1.B. VD La variable dépendante est la mesure de la réponse du sujet. Cette réponse est donc dépendante de la situation expérimentale que l expérimentateur a créée. stable III.1.B.a. VD = mesure indirecte, échelle adaptée et III.1.B.b. V D = observée et transformée III.1.B.c. VD = plusieurs modalités différentes III.1.C Les variables parasites C est une variable non directement testée par l expérience et qui peut avoir une action sur le comportement observé, soit de façon directe, soit en entrant en interaction avec les variables manipulées (les VI). III.2. Opérationnalisation des variables 1er niveau: Opérationnalisation de la situation expérimentale. 2ème niveau: Opérationnalisation de la mesure. 3ème niveau: Opérationnalisation de l inférence théorique. La méthode expérimentale transparent 8
III.3. La validité d une recherche Estimer la validité d une recherche revient à évaluer le degré de confiance que l on peut accorder aux conclusions d une expérience. III.3.A. Validité opérationnelle Obtenir des définitions stables des différentes variables. III.3.A.a. La validité des VI. III.3.A.b. Stabilité inter-expérimentateur. III.3.A.c. Stabilité test-retest. III.3.A.d. Stabilité inter-items III.3.B. Validité expérimentale A trait à la conception globale de l expérience. 2 types de validité expérimentale: interne et externe. III.4. L effet d une VI sur la VD L effet d une VI c est la transcription en termes mathématiques de l influence qu elle exerce sur la VD. On le mesure en comparant les résultats obtenus dans les différentes situations expérimentales. La méthode expérimentale transparent 9
III.4.A. Cas général (mais rare en psycho) : 1 seule VI III.4.B. Cas de plusieurs VI Etude des années 70 sur les nouvelles pédagogies. Question posée : une pédagogie moderne permet-elle d augmenter le QI par rapport à une pédagogie traditionnelle? Permet-elle d effacer les différences de milieu social? On utilise : comme VD, le QI comme VI, le milieu {Favorable, Défavorable} et la méthode (Moderne,Traditionnelle) Effet principal méthode Fav Defav moderne 112 moderne 120 104 112 traditionnelle 105 traditionnelle 108 102 105 EFFET 7 114 103 Effet milieu principal Fav Defav EFFET 114 103 11 III.4.B.a. Effet principal d une VI C est la relation d une VI avec la VD mais représentée indépendamment des autres VI. La méthode expérimentale transparent 10
III.4.B.b. Effet simple d une VI C est la liaison VI-VD que l on représente cette fois en tenant compte des autres VI. 125 moderne tradition. 120 115 110 105 100 95 90 Fav Defav III.4.B.c. Effet d interaction entre deux VI On dit qu'il y a interaction entre deux VI lorsque tout changement de degrés de l'une d'elles modifie l'influence de l'autre sur la VD. Interaction 125 120 moderne tradition. 115 110 105 100 95 90 Fav Defav La méthode expérimentale transparent 11
140 120 100 80 60 40 20 0 1 2 M ilieu Additivité III.4.B.d. Quelques exemples d effets principaux et d effets conjoints de deux VI 20 15 VD 10 5 1 2 0 a b VD 30 25 20 15 10 5 0 a b 1 2 facteur A La méthode expérimentale transparent 12
VD 40 30 20 10 1 2 0 a b facteur A VD 30 20 10 1 2 0 a b facteur A VD 30 25 20 15 10 1 2 5 0 a b facteur A La méthode expérimentale transparent 13
VD 30 25 20 15 10 5 0 a b c facteur A 1 2 IV. le choix des sujets IV.1.Echantillonnage Echantillonnage à partir d une population parente. Population parente Echantillon 1 Echantillon 2 La méthode expérimentale transparent 14
Affectation des sujets dans les différents groupes de mesure. Groupes de mesure indépendants et appariés. L effet mesuré dans l expérience (effet de la VI sur la VD) est la somme de ces deux effets différents : effet observé = effet systématique + erreur aléatoire. IV.2. Contrôle des groupes indépendants Les groupes de mesures seront indépendants si ce sont des sujets différents qui sont affectés à chaque degré de la VI. problème de la procédure d affectation des sujets. IV.2.A. Répartition aléatoire IV.2.B. Utilisation d un pré-test IV.2.C. Groupes pairés Exemple: On a obtenu les résultats suivant à un pré-test: 4 * la note 10 Ce qui donne la répartition suivante 1 * la note 11 A B C 3 * la note 12 10 10 10 2 * la note 13 12 12 12 Sur les 13 sujets, 4 ont été éliminés. On obtient ainsi 3 groupes de mesure. Pour utiliser des groupes pairés, il faut donc un nombre de sujets important. La méthode expérimentale transparent 15
IV.3. Contrôle des groupes de mesures appariés Les mêmes sujets passent dans toutes les situations expérimentales. On parle de mesure répétée, de croisement. 3 sources principales d erreurs: - les effets d ordre, dont les effets de transfert ; - les effets de fatigue ; - les effets d entraînement ; «erreur progressive». Pour l éviter : contrebalancement. IV.3.A. contrebalancement complet Imaginons une expérience à 3 conditions A, B, C (codage de lettres, symboles, chiffres). Si les sujets doivent passer les 3 conditions, on s attend à un transfert possible. Si l épreuve A est toujours réalisée en début, on aura, systématiquement associé à cette modalité, un effet d échauffement, de mise en route. Les épreuves B et C peuvent être mieux réalisées simplement parce que le sujet a plus l habitude, sans que se soit un effet de la VI étudiée. Pour éviter cela, on peut faire un contrebalancement. ABC,BCA,CAB,BAC,CBA,ACB On a donc 6 ordres possibles dans lesquels chaque tâche est réalisée dans des positions différentes. La tâche A est réalisée 2 fois au début, 2 fois au milieu et 2 fois en dernier. La méthode expérimentale transparent 16
IV.3.B. Contrebalancement partiel Par exemple, liste de 4 mots. On s attend à un effet de primauté pour le début de la liste et un effet de récence pour la fin. position effet par mot (+=primauté/récence) 1 2 3 4 m1 m2 m3 m4 m1 m2 m3 m4 + - - + m2 m3 m4 m1 + + - - m3 m4 m1 m2 - + + - m4 m1 m2 m3 - - + + IV.3.C. Contrebalancement contrôlé par une VI IV.4. Groupe Contrôle Un groupe contrôle est un groupe de mesure qui correspond à un degré neutre de la VI. V. Les Plans d Expérience V.1. Définition Le plan d expérience, c est la façon dont les variables indépendantes sont combinées entre elles pour définir les différentes situations expérimentales. La méthode expérimentale transparent 17
V.2. Les plans d expériences Factoriels VI1 = L: 2 degrés A,B VI2 = N: 2 degrés 1,2 A B 1 GM1 GM2 2 GM3 GM4 Un plan est dit factoriel quand il réalise l'ensemble exhaustif des combinaisons entre les degrés de toutes les VI. Par exemple Plan factoriel: 2x2, i.e. 2 facteurs ou VI à 2 degrés chacun = 4 GM ; 2x2x2, i.e. 3 facteurs ou VI à 2 degrés chacun = 8 GM ; 2x4x3, i.e. 3 VI une avec 2 degrés, une avec 4 et une avec 3 = 24 GM La méthode expérimentale transparent 18