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COGNITION NUMÉRIQUE... ET PLUS - Coggle Diagram
COGNITION NUMÉRIQUE... ET PLUS
Différentes compétences numériques
Subitisation: pour chiffres de 1à 3 (même temps de réponse)
Estimation
Le système ANS
système évolutif de représentation approximative des quantités numériques
La précision de l’estimation numérique dépend de la taille (S) et de la distance entre deux quantités (ΔS) => loi de Weber-Fechner
==>
performances de discrimination diminuent linéairement avec le nombre à estimer
L’ANS est universel
ANS chez les animaux
De nombreuses espèces montrent des capacités numériques, notamment dans les stratégies prédatrices ou anti-prédatrices
ANS chez les enfants - Développement de l’ANS
placer un nombre sur une ligne entre 0 et 100: passage d'une représentation logarithmique à linéaire (vers 8 ans)
Effet de l’éducation et des apprentissages
ANS présent dans ≠ cultures + effet apprentissage
Présentation d’une ligne avec des points de part et d’autre à des adultes en Amazonie (pas reçu d’éducation mathématique)
lexique numérique réduit
==>
représentation logarithmique
==>
Représentation logarithmique de la magnitude numérique peut devenir linéaire (conditionnée par l’apprentissage)
Ligne mentale de nombres (Effet SNARC )
Les petits nombres seraient représentés à gauche et les grands chiffres à droite sur une “ligne mentale des nombres” orientée spatialement
Effet SNARC serait automatique
Avec ≠ tâches (explicites et implicites)
Avec ≠ formats de présentation des quantités
Via ≠ modalités (visuelle/ auditive)
Avec ≠ effecteurs (bouton, oculométrie)
LMN est universelle, mais son sens est modulé par le sens de lecture
≠ groupes de lecture (canadien, israelien, palestinien)
on mesure le TR pour chaque main
Résultats
: effet SNARC pour Canadiens, mais pas pour Israeliens, et SNARC inverse pour Palestiniens
==>
+ existence d’une LMN verticale indépendamment du sens de lecture
Liens entre nombre et espace sont innés
Procédure
:
bébés de 8-9 mois et points de fixation avec 2 cercles jaunes en périphérie (1s), puis au centre peu de points ou bcp de points
puis on cache et on fait apparaitre la cible dans un des cercles
essais congruents (quantité‐côté) et non-congruents
on mesure temps de déplacement du regard pour quitter le centre et voir la cible
Résultats
:
plus rapide quand essai congruent => LNM innée: les associations numériques et spatiales existent bien avant l’apprentissage du langage et des mathématiques
Expérience de Dehaene (TD9)
Procédure
:
10 chiffres arabes entre 0 et 9 présentés 9 fois pour juger de la parité
appui bouton avec MG ou MD (contrebalancé selon parité)
Résultats
:
Quelle que soit la magnitude, en moyenne les temps de réaction à gauche sont plus longs que les temps de réaction à droite
pas d’effet principal de la magnitude
Les grandes magnitudes numériques (6 à 9) sont associées du côté de l’espace extra corporel droit (main droite) => la courbe est progressive, cela signifie que plus le chiffre est grand, plus on est rapide de la main droite = effet SNARC et LMN
==> hypothèse de l’association spatio-numérique (LMN)
Expérience avec l'alphabet
suite séquentielle de symboles non numériques (lettres) —> pas d’effet SNARC
Expérience avec le 5 dans 2 intervalles (0-5 et 5-9)
« 5 » est associé à l’espace droit ou gauche selon l’intervalle testé, on observe un effet SNARC différent en fonction des intervalles.
==> Propriété relative des chiffres
Expérience avec chiffres écrits en lettres
==> Effet SNARC pour les deux formats d’entrée
mais effet plus faible pour les chiffres écrits que pour chiffres arabes
Origines de l'effet
asymétries Gauche-Droite?
: expérience avec uniquement gauchers => Effet SNARC indépendamment de la latéralité manuelle
Expérience avec les mains croisées?
: observe aussi effet SNARC => Ce qui est important, ce n’est donc pas la main utilisée pour répondre mais la position de la main dans l’espace.
Origine de l’effet culturel dépendante du système de lecture
: Expérience chez des sujets Iraniens en France avec une lecture du Persan de droite à gauche ==> Pas d’effet SNARC au niveau global
Mais selon la date d’arrivée en France et la date d’acquisition de la langue française: Effet SNARC pour les plus anciens (entre 8-10 ans) et Effet SNARC inversé pour les plus récents (entre 1-5 ans).
LMN chez les animaux
Procédure
:
poussins de 3 jours
phase de familiarisation : le poussin se déplace librement dans un environnement où image d’un nombre de points (5) et nourriture derrière
puis placé dans environnement B ou C, où 2 affichettes de part et d’autre avec nourriture derrière: soit nmbre points inférieur à la phase initiale, soit plus grand (2 vs 8)
Résultats
:
va à droite quand le nombre de points est supérieur, et gauche quand inférieur
SIMILARITÉS COGNITIVES ENTRE NOMBRE ET AUTRES MAGNITUDES (ESPACE, TEMPS)
Un code mental commun pour les représentations quantitatives
La loi de Weber‐Fechner caractérise de nombreux jugements perceptifs de magnitude: numérosité, temps, taille, hauteur tonale, chaleur, poids...
format représentationnel commun permet des transformations mentales entre dimensions = translation
Nombres peuvent être remplacés par d’autres quantités
Un processus mental commun de comparaison pour juger leur magnitude
Enfants 6 mois avec habituation à un stimulus (temps, surface ou numérosité), puis présentation d'un nouveau stimulus (x2 ou x1,5)
Tps Nouveau > Tps Familier pour x2 => discrimination
sensibilité similaire pour les 3 dimensions (ratio 1:2) avec amélioration similaire durant la 1ère année de vie.
LE MODÈLE ATOM
A THEORY OF MAGNITUDE
système commun de magnitude pour temps, espace et quantité, dont l’ANS fait partie
Mécanismes communs de traitement pour les 3 dimensions
Le lien est le
guidage de l’action
: Les magnitudes mentales seraient liées par les infos nécessaires à la commande motrice
Interactions entre magnitudes (Nombre, Espace et Temps)
Changement de magnitude d’une dimension influence la magnitude perçue d’une autre dimension = interactions entre elles
Tâche de jugement temporel (comparaison sur le temps) : quel stimulus (1er ou 2nd) était le plus long ?
Avec 2 conditions: congruente et non-congruente entre durée et numérosité ou taille ou chiffre
Présentation simultanée de quantités de ≠ dimensions (numérosité, taille, luminance, chiffres...) produit des interférences (non congruent / congruent) dans le jugement de la durée
Expérience sur s’imaginer être le personnage et faire des activités dans l’environnement
3 conditions d’échelle : (1/6, 1/12 et 1/24)
appui‐bouton quand 15 mn semblent écoulées
sous‐estimation plus importante pour l’échelle 1/12 (m = 12,6 min) que pour l’échelle 1/6
==>
compression du temps subjectif relativement à la taille de l’environnement
Interactions entre magnitude et action
Influence de la magnitude sur l'action
Association espace‐nombre (cf. SNARC effect) existe aussi pour des magnitudes non‐numériques
Tâche de discrimnation : indiquer le + vite possible par pression (index) si le 2nd stim est < ou > au 1er
Réponse avec main G ou main D pour les grandes ou petites magnitudes (contrebalancé)
≠ dimensions testées: chiffre, luminosité, ...
TR plus rapides pour grande magnitude avec main droite
Changement de magnitude d’une dimension influence la commande motrice spontanée
Participant dans l’obscurité qui nomme 40 chiffres (entre 1 et 30) aléatoirement, et on enregistre les mvts oculaires
orientation spontanée du regard influencée par la magnitude du chiffre qui va être produit oralement: juste avant un grand chiffre, le sujet regarde en haut à droite
Changement de magnitude d’une dimension influence la commande motrice volontaire (saisie objet)
Participant devant écran et selon la parité du chiffre (1, 2, 8, 9) : saisir la partie fine ou la partie large d’un cylindre (précision vs power grip) prince digitale précise
effet de congruence sur les TR (et aussi sur la MGA): si grand chiffre présenté, TR plus rapide si saisie gros bout du cylindre vs partie fine
Influence de la commande motrice sur la magnitude
La commande motrice influence la production d’une magnitude d’une dimension
Générer oralement un chiffre entre 1‐30 , en fonction du mvt de la tête (G, D et 0) et on regarde le nb de petits chiffres (<16)
plus de petits chiffres générés : après un mouvement vers la Gauche
BASES CÉRÉBRALES COMMUNES : LE CORTEX PARIETAL
2 Systèmes de magnitude
Système postérieur (Cortex Pariétal Postérieur droit)
=> estimations perceptives (ANS) et pour l’action (TSM: transfo sensori‐motrice aux actions)
Système antérieur (cortex préfrontal gauche)
: calculs complexes, mémoire et planification à plus long terme
Cortex pariétal (IPS) = substrat de la cognition numérique (ANS)?
ANS pas spécifique aux quantités numériques, mais impliqué dans le traitement des ≠ dimensions, et notamment non numériques
Avec Mise en jeu des régions impliquées dans l’action (grasping, saisie manuelle)
==>
interactions dans le traitement sensori-moteur
Représentation de l’espace serait le socle des processus cognitifs de “haut niveau”
présent / action vs. Passé/futur (Mémoire et Imagination)
Cognition haut niveau (langage, gestuelle, raisonnement) s’appuie sur les domaines plus concrets (espace)