2.2.2. Expérience 4
Étude de validation de la tâche de temps de réaction sérielle

Introduction

La tâche de temps de réaction sérielle est une épreuve qui met en évidence l’apprentissage procédural implicite. Comme nous l’avons déjà notifié, elle fut utilisée dans de nombreuses études (voir pages 73-74) et a montré à chaque fois sa pertinence. Cependant, le design expérimental peut varier d’une étude à l’autre (nombre de blocs, nombre d’essais par blocs, présentation des stimuli, disposition des emplacements…). Afin de vérifier que notre tâche de temps de réaction sérielle est valide et mesure bien un apprentissage procédural implicite, nous l’avons soumis à un groupe d’enfants « tout venant ». Si cette tâche mesure un apprentissage procédural implicite, nous devrions observer une diminution du temps de réaction entre le premier (bloc 2) et le dernier bloc séquentiel (bloc 6), entre le bloc 2 et l’avant dernier bloc (bloc 4), entre l’avant dernier bloc séquentiel et le dernier bloc aléatoire (bloc 4 versus bloc 5) et entre les deux derniers blocs (bloc 5 et bloc 6). Par ailleurs, comme nous soumettons cette épreuve à des enfants parfois très jeunes, nous avons souhaité reproduire les travaux de Thomas & Nelson (2001) et de Meulemans, van der Linden & Perruchet (1998) sur l’apprentissage procédural implicite au cours du développement. Ainsi, nous devrions observer des différences de temps de réaction entre deux populations d’enfants d’âges chronologiques différents, sans que cela n’altère l’apprentissage de la séquence visuo-motrice.

Méthodologie

Nous avons soumis notre tâche de temps de réaction sérielle « attrape le chat » à une population d’enfants « tout venants » âgés entre 4 ans 7 mois et 15 ans 10 mois. Ces enfants (N = 34) étaient recrutés dans des écoles primaires et maternelles de la région lyonnaise. Ces enfants ne présentaient pas de troubles du neurodéveloppement connus, ils n’avaient pas redoublé et avaient une scolarité jugée normale par leurs enseignants. Ils avaient une vision correcte ou corrigée à notre connaissance.

Nous avons pu séparer cette population en deux groupes :

un groupe de « jeunes » N = 19 (moyenne = 5 ans 11 mois ; écart-type = 8 mois)
un groupe « d’âgés » N = 15 (moyenne = 10 ans 2 mois ; écart-type = 2 ans 4 mois)

Hypothèses opérationnelles :

1/ différence de TR entre les deux groupes jeunes et âgés.

Pour les deux groupes :

2/ Différence significative des Temps de Réaction entre le Bloc B2 et le Bloc B4

3/ Différence significative des Temps de Réaction entre le Bloc B2 et le Bloc B6

4/ Différence significative des Temps de Réaction entre le Bloc B4 et le Bloc B5

5/ Différence significative des Temps de Réaction entre le Bloc B5 et le Bloc B6

Résultats

* Groupe Global N = 34

Nous avons réalisé une analyse à l’aide test non paramétrique (test de Wilcoxon) avec pour seuil de significativité p < 0.05.

Les temps de réaction diminuent progressivement entre le bloc B2 et le bloc B4 (W = 46, p< 0.001), et entre le bloc B2 et le bloc B6 (W = 53, p < 0.001), démontrant une amélioration des performances avec la répétition de la séquence (voir figure II-7). La différence de temps de réaction entre le bloc B4 et le bloc B5 est significative (W = 83 ; p < 0.001) tout comme la différence entre le bloc B5 et le bloc B6 (W = 26 ; p < 0.001), démontrant une distinction selon la présentation aléatoire ou séquentiel des blocs. Cela traduit un apprentissage de la séquence visuo-motrice.

Figure II-7 : Temps de réaction des sujets « tout venants » en fonction des blocs

La répartition des performances par blocs est représentée à la figure II-8. On remarque que les temps de réaction se situent autour de la moyenne mais que certains sujets peuvent avoir des Temps de Réaction très élevés. Ces sujets font peut être partis des sujets les plus jeunes.

Figure II-8 : Répartition des Temps de réaction selon chaque blocs pour le groupe total

Afin de nous assurer de la validité des temps de réaction obtenus, nous avons étudié le nombre d’erreurs commis par nos sujets (voir figure II-9).

Les sujets font globalement peu d’erreurs (maximum 8,51 %). Le nombre d’erreurs ne varie pas entre le bloc B2 et le bloc B4 et entre le bloc B2 et le bloc B6 (W = 165 ; p = 0.11 ; et W = 145 ; p = 0.12 ; respectivement). Par contre, le nombre d’erreurs au bloc B5 est significativement plus importants que celui du bloc B4 (W = 83, p < 0.01) et que celui du bloc B6 (W = 152 ; p < 0.05).

Figure II-9 : Nombre d’erreurs en fonction des blocs pour les sujets « tout venants »

La répartition du nombre d’erreurs par blocs montre que certains sujets font beaucoup d’erreurs (voir figure II-10). Par ailleurs, on remarque que la dispersion est plus importante pour les blocs aléatoires que pour les blocs séquentiels.

Figure II-10 : Répartition du Nombre d’erreurs pour les enfants « tout venants » selon chaque bloc.

* Comparaison Groupe Jeunes versus Groupe Âgés

Afin de comparer nos deux groupes, nous avons fait une analyse à l’aide du test non paramétrique de Mann et Whitney.

Les résultats montrent que pour chaque bloc, les enfants du groupe Jeunes sont significativement plus lents que ceux du groupe Âgés (voir tableau II-9 et figure II-11).

Tableau II-9 : Résultats des comparaisons Groupe Jeunes / Groupe Âgés en fonction des blocs pour les temps de réaction
Z p
Bloc 1 4.19 < 0,001
Bloc 2 3.85 < 0.001
Bloc 3 4.04 < 0.001
Bloc 4 3.95 < 0.001
Bloc 5 3.85 < 0.001
Bloc 6 3.78 < 0.001

Figure II-11 : Temps de Réaction en fonction des blocs pour les deux groupes d’enfants « tout venants »

Le nombre d’erreurs est significativement différent entre les deux groupes pour les blocs 1 et 4 (Tableau II-10 et figure II-12). Les autres comparaisons ne sont pas significatives.

Tableau II-10 : Résultats des comparaisons Groupe Jeunes / Groupe Âgés sur les 6 blocs pour le nombre d’erreurs
Z p
Bloc 1 - 2.46 0.012*
Bloc 2 1.26 0.21
Bloc 3 1.33 0.18
Bloc 4 2.3 0.02*
Bloc 5 -0.73 0.46
Bloc 6 1.56 0.12

Figure II-12 : Nombre d’erreurs par blocs pour chacun des deux groupes Jeunes et Agés

Afin de vérifier si ces tendances sont significatives, nous avons ensuite isolé chacun des deux groupes pour évaluer l’apprentissage procédural implicite. Nous avons donc réalisé des tests de Wilcoxon sur chacun des groupes.

* Groupe Jeunes

Le Temps de Réaction du bloc 2 est significativement supérieur à celui du bloc B4 (W= 18, p = 0.002) et celui du bloc B6 (W = 20, p = 0.002) traduisant une amélioration des performances avec la répétition de la séquence. Le Temps de Réaction du bloc B5 est significativement supérieur à celui du bloc B4 (W =33, p = 0.01) et du bloc B6 (W = 11, p = 0.0007)

Figure II-13 : Répartition des Temps de Réaction selon chaque bloc pour le groupe Jeunes

La répartition des temps de réaction se situe autour de la moyenne même si certains sujets ont des Temps de Réactions très élevés (figure II-13).

Les différentes comparaisons entre blocs concernant le nombre d’erreurs ne montrent pas de différence significative pour le groupe Jeunes (B2 – B4 : W = 39,5, p = 0.08 ; B2- B6 : W = 39,5, p = 0.14 ; B4-B5 : W = 66, p = 0.24 ; B5- B6 : W = 42, p = 0.10).

La Répartition du nombre d’erreurs pour le groupe jeune montre que lors des deux derniers blocs les performances sont plus dispersées (figure II-14).

Figure II-14 : Répartition du nombre d’erreurs pour le groupe Jeunes

* Groupe Âgés

Les différences de Temps de Réaction entre le premier bloc séquentiel et l’avant dernier sont très significatifs (B2-B4 : W = 8, p = 0.003) tout comme celles entre le premier et le dernier bloc séquentiel (B2-B6 : W = 14, p = 0.009). Le Temps de Réaction du bloc B5 est significativement supérieur à celui du bloc B4 (W = 11, p = 0.005) et du bloc B6 (W = 3, p = 0.001). Ces données vont dans le sens d’un apprentissage procédural implicite. La répartition des performances pour chacun des blocs est relativement similaire quelque soit le bloc étudié (Figure II-15).

Figure II-15 : Répartition des Temps de Réaction selon chaque bloc pour le groupe Âgés

Le nombre d’erreurs ne varie pas entre les bloc séquentiels (B2-B4 : W = 46,5, p = 0.70 ; B2-B6 : W = 35, p = 0.46). Par contre on note une différence significative entre le nombre d’erreurs du bloc 5 et celui du Bloc 4 (W = 7, p = 0.004) et entre le nombre d’erreurs du bloc 5 et celui du bloc 6 (W = 21, p = 0.03), ce qui conforterait l’hypothèse d’un apprentissage procédural implicite.

La répartition des performances montre une plus importante dispersion pour les blocs aléatoires que pour les blocs séquentiels (figure II-16).

Figure II-16 : Répartition du Nombre d’erreurs selon chaque bloc pour le Groupe Âgés

Conclusion / discussion

L’ensemble des résultats montre que notre tâche mesure bien l’apprentissage procédural car les Temps de Réaction des blocs aléatoires sont significativement plus élevés que ceux des blocs séquentiels. De plus, les Temps de réaction lors des blocs séquentiels diminuent progressivement avec la répétition de la séquence. Les sujets les plus jeunes ont des temps de réactions plus importants que les plus âgés mais l’apprentissage est tout de même présent dans les deux groupes confirmant les données développementales antérieures (Thomas & Nelson, 2001 ; Meulemans, van der Linden & Perruchet, 1998).

Si on analyse l’allure des courbes du nombre d’erreurs, on remarque que le taux d’erreurs est plus importants lors des blocs aléatoires que séquentiels. De plus, le groupe des sujets les plus âgés ont une courbe comparable à celle des temps de réaction c'est-à-dire un nombre d’erreurs plus élevés pour les blocs aléatoires comparativement au blocs séquentiels. Bien que le nombre d’erreurs n’est pas été choisi comme critère principal, ces données soutiennent celles obtenues sur les temps de réaction. Toutefois, on remarque une différence aux niveaux du nombre d’erreurs qui chez les plus jeunes augmentent avec le temps. Ceci est observé dans d’autres études testant de très jeunes enfants (Thomas & Nelson, 2001) et est attribué à une diminution des ressources attentionnelles avec le temps. De même, la répartition du nombre d’erreurs chez les plus jeunes montre bien que la dispersion est plus importante sur les deux derniers blocs, ce qui pourrait traduire une baisse des capacités de concentration. Cependant, le nombre d’erreurs dans ce groupe n’est pas plus important que dans le groupe des sujets plus âgés, ce qui tempère la conclusion d’un effet important de l’attention sur les performances.

En conclusion, nous pouvons confirmer que notre tâche de temps de réaction sérielle est bien valide.