6_Traitement_de_linformation_files/Traitement de l`information

Transcription

Plan du cours
6.
Traitement de l’information
6.1.Les différentes sources d’information
6.2.Définition du concept de traitement de l’information
6.3.Les étapes du traitement de l’information
6.3.1.Identification du stimulus
6.3.2.Sélection de la réponse
6.3.3.Programmation de la réponse
6.4.Temps de réaction et prise de décision
6.4.1.Facteurs influençant le temps de réaction et la prise de décision
6.4.1.1.Complexité de la tâche
6.4.1.2.Quantité de pratique
6.4.1.3.Anticipation
6.4.1.4.Complexité de la réponse
1
Introduction
La théorie du traitement de l’information s’attache à mesurer la quantité d’informations
transmises d’un point à un autre dans un système de communication.
L’idée fondamentale qui ressort de cette théorie est que l’information doit être transmise à
l’aide d’un canal:
Une information qui déclenche un comportement
Une entrée qui reçoit l’information
Un système de transmission (le système nerveux central) qui code et qui interprète
l’information, choisit et élabore la réponse
Une sortie motrice (le mouvement) qui correspond au résultat observé
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Traitement de l’information
3
Entrée
Informations
Système
Nerveux
Central
Sortie
Mouvement
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La partie cognitive du mouvement s’effectue au sein d’un canal de traitement.
Ce canal, responsable des activités d’identification, de sélection et de programmation
possède une capacité limitée.
En effet, l’homme, au contraire de l’ordinateur, ne peut traiter simultanément qu’un nombre
réduit d’informations. Il lui faut donc trouver d’autres moyens pour pouvoir répondre à des
situations complexes en un minimum de temps.
Un basketteur en train de dribbler ne peut prendre en compte en même temps, des informations
provenant du ballon, du déplacement des adversaires et de ses partenaires et comprendre les
consignes de l’entraîneur.
Seule l’automatisation des mouvements va diminuer le coût attentionnel nécessaire à la réalisation et au
contrôle des gestes et ainsi libérer l’attention pour d’autres tâches.
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6.1 Les différentes sources d’information
Pour analyser la performance motrice, on se sert d’un modèle en 3 étapes qui étudie la
manière dont l’individu utilise l’information afin de percevoir, décider et organiser l’action
dans le but de s’adapter aux demandes de l’environnement et à ses contraintes.
Les informations qui proviennent du système nerveux central sont d’origines diverses. Elles
proviennent de l’extérieur (extéroceptives) et/ou de l’intérieur du corps
(proprioceptives, kinesthésiques).
Ce sont ces informations que le pratiquant va traiter afin de s’adapter à la situation et décider
de l’action à réaliser.
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Les différents types d’information
Vision
Informations
EXTÉROCEPTIVES
Audition
Toucher
Informations
PROPRIOCEPTIVES/
KINESTHÉSIQUES
Styles cognitifs
Équilibre
Appareil vestibulaire
Position et accélération de la
tête dans l’espace
Fuseaux neuromusculaires
Allongement et raccourcissement des fibres
musculaires
Récepteurs tendineux
Tension développée par le muscle
Récepteurs articulaires
Amplitude et vitesse d’ouverture et de
fermeture de l’articulation
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Informations EXTÉROCEPTIVES
Ce sont des informations qui proviennent de l’extérieur de l’organisme. Elles sont
essentiellement transmises par le système sensoriel. Les plus utilisées sont la VISION,
l’AUDITION, le TOUCHER et dans une moindre mesure l’ODORAT et le GOÛT.
La vision revêt la fonction la plus importante, celle de définir la structure physique de
l’environnement (un obstacle tel qu’un défenseur, les limites de l’aire de jeu...)
La vision permet au pratiquant de reconnaître les configurations spatiales, en les informant sur
la position de leurs partenaires et adversaires, les caractéristiques de la trajectoire du ballon,
etc.
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Informations EXTÉROCEPTIVES
Ce qu’on entend, c’est-à-dire l’AUDITION représente le deuxième type d’informations
extéroceptives. De nombreuses activités nécessitent une capacité auditive bien développée
(vent qui fait claquer la voile et qui donne des informations sur sa direction et sa force...)
Le TOUCHER donne également des informations au pratiquant, à travers les sensations
provenant de la main, du pied, du visage... Grâce aux capteurs tactiles, le tennisman est en
mesure de sentir la prise de raquette et la modifier, si nécessaire. Le basketteur “sent” le
ballon dans sa main, le surfer “sent” la planche sous ses pieds et peut apprécier sa vitesse par
la sensation de vitesse de l’air sur son visage.
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Informations PROPRIOCEPTIVES
La seconde catégorie d’informations provient de l’intérieur du corps, et est appelée
PROPRIOCEPTION ou KINESTHÉSIE.
Le préfixe “proprio” indique que ces informations sont issues de l’intérieur du corps.
Le préfixe “kines” signifie mouvement et “esthésie” veut dire sensation. Par conséquent, la
kinesthésie renvoie aux sensations internes issues de la réalisation du mouvement.
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6.2 Définition du concept de traitement de l’information
Concevoir l’activité d’un individu comme traitement de l’information, c’est assimiler l’être
humain à un ordinateur:
Des données sont introduites dans la machine (l’organisme), puis une une série
d’opérations est réalisée à partir de ces informations et va déboucher sur l’organisation
de la réponse motrice.
Dans ce système de traitement de l’information, on considère l’élaboration de la réponse de
l’individu comme résultant d’une succession d”étapes ou stades de traitement.
Le modèle du traitement de l’information propose 3 stades:
Un stade d’identification, au niveau duquel les informations sont filtrées et organisées
Un stade de sélection de la réponse, dont le rôle est de décider du mouvement à
réaliser
Un stade de programmation de la réponse, visant à spécifier les paramètres du geste en
fonction des contraintes de la situation.
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6.2 Définition du concept de traitement de l’information
Pour le pratiquant
Qu’est-ce que je dois observer ? Écouter ? etc.
Identification du stimulus
Que dois-je faire ?
Sélection de la réponse
Comment m’y prendre ?
Programmation de la réponse
Pour l’éducateur
À quel niveau l’échec se situe-t-il ?
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6.3 Les étapes du traitement de l’information
f
i
t
i
n
og
C
Système de traitement de l’information
Entrées sensorielles
Identification du stimulus
Sélection de la réponse
Programmation de la réponse
Programme moteur
r
u
e
t
Mo
Moelle épinière
Muscles
Mouvement
3.1.2. Les mouvements automatiques
Environnement
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6.3.1 Identification du stimulus
Lors de cette étape, le système doit déceler le stimulus, c’est donc une étape à dominante
sensorielle, analysant les diverses informations provenant de l’environnement (informations
visuelle, auditive, olfactive, toucher) kinesthésique (sensations internes, proprioception).
Cette prise d’informations s’effectue sur l’environnement immédiat du pratiquant, mais
également sur l’environnement lointain (ex. du tennisman qui regarde la balle pour s’assurer
de sa trajectoire mais aussi la position et les déplacements de son adversaire). Ces
informations permettent de comprendre la situation en réduisant l’incertitude de celle-ci.
D’autre part, durant cette étape, les caractéristiques du stimulus sont détectées (ex. forme
et couleurs du ballon, vitesse, direction…) : il s’agit donc d’une représentation de ce
stimulus, qui sera transmise ensuite à la prochaine étape : la sélection de la réponse.
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6.3.2 Sélection de la réponse
Les opérations du processus de sélection de la réponse débutent lorsque l’étape
d’identification du stimulus a fournit les informations nécessaires.
Cette phase de sélection de la réponse permet de choisir quel type de mouvement est le
plus adapté aux caractéristiques de l’environnement. C’est une étape de transition entre les
entrées sensorielles et la sortie motrice.
L’étape de sélection de la réponse est en étroite relation avec la compréhension des
caractéristiques de la situation. En fonction de ses spécificités, le sujet effectue des choix et
décide de l’action à effectuer. Ce choix prend en compte les réponses disponibles.
Le gardien de but ne choisira pas de passer le ballon à un partenaire démarqué près du but
adverse, s’il ne se sent pas capable de l’envoyer aussi loin. Le retour de service dans les
pieds de mon adversaire ou bien le long de la ligne selon les caractéristiques de la situation
(position adverse, type de surface, habileté personnelle…).
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6.3.3 Programmation de la réponse
Les opérations inhérentes à cette phase commencent dès réception de la décision, prise par
le niveau de sélection de la réponse.
Les opérations de programmation de la réponse ont pour objet l’organisation du système
moteur pour le mouvement désiré.
Avant de pouvoir produire un quelconque mouvement, le système doit :
 Préparer à l’action les mécanismes
 Trouver et organiser un programme moteur (organisation centrale du mouvement à partir
du système nerveux : ensemble de commandes motrices adressées aux muscles) permettant
le contrôle du mouvement, des muscles (chronologie et intensité des contractions).
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6.3.3 Programmation de la réponse
A titre d’exemple, un tennisman repère que son adversaire est au fond du court et décide
de monter à la volée.
Pendant la course vers le filet, il prépare les muscles concernés par cette action motrice, il
programme son action future.
Ces différentes étapes du traitement de l’information constituent la partie cognitive du
mouvement, c ’est-à-dire la partie durant laquelle est décidée et préparée l’action.
Bien que cognitives, ces opérations ne sont pas forcément conscientes. Ce niveau cognitif
intègre des opérations perceptives et décisionnelles et est à différencier, bien que non
indépendant, de la partie effectrice du geste.
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6.4 Temps de réaction & prise de décision
Les trois étapes précédemment décrites font toutes partie du système de traitement de
l’information, mais elles ne sont aucunement observables. Les chercheurs ont donc mis au
point une méthode expérimentale pour mieux étudier ce phénomène : la chronométrie
mentale.
La chronométrie mentale est un ensemble de méthodes d’investigation du traitement de
l’information, basées sur l’hypothèse que le temps que met l’individu à établir sa réponse à
un stimulus correspond à la somme des durées de toutes les opérations de traitement qui
ont été nécessaires à son élaboration.
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La description des protocoles de chronométrie mentale fait appel à certains concepts
spécifiques : le signal d’exécution (ou signal de réponse) qui désigne le stimulus provoquant
la réponse du sujet.
Il est souvent précédé d’un signal préparatoire, prévenant le sujet de l’imminence de
l’apparition du signal de réponse. On appelle période préparatoire, l’intervalle temporel
situé entre le signal préparatoire et le signal de réponse.
Le temps de réaction (TR) est la durée s’écoulant entre l’apparition du signal d’exécution
(stimulus) et le début du déclenchement de la réponse manifeste (apparente).
En fonction de la nature de la tâche, on parle de temps de réaction simple (TRS), dans une
tâche où une seule réponse, connue à l’avance, est produite à l’apparition du stimulus, ou de
temps de réaction de choix (TRC), dans une tâche où plusieurs réponses sont associées à
un même stimulus.
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Le temps de réaction commence donc avec la présentation du stimulus et se termine au
commencement de l’action motrice, c ’est-à-dire qu’il mesure les durées cumulées des trois
étapes de traitement de l’information. Tout élément qui prolonge la durée d’une ou
plusieurs de ces phases, allongera de ce fait le temps de réaction.
On appelle temps de mouvement la durée s’écoulant entre le début de la réponse motrice
et son achèvement.
Enfin, le temps de réponse est la durée s’écoulant entre l’apparition du signal et
l’achèvement de la réponse. Le temps de réponse est égal à la somme du temps de réaction
et du temps moteur.
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La prise de décision et le traitement de l’information constituent les éléments essentiels de
la performance sportive. Certains sportifs semblent toujours être en avance et avoir deviné
les intentions adverses, alors que d’autres réagissent systématiquement en retard.
Il y a de nombreux facteurs qui influencent le TR, c ’est-à-dire le temps nécessaire aux trois
opérations de traitement de l’information, comme la nature de l’information (stimulus), ou
bien la nature du mouvement requis.
Ces facteurs peuvent être liés au sujet (expérience et niveau d’éveil cortical), à
l’environnement (incertitude) ou à la réponse à effectuer (complexité).
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Situation de double tâche
Beaucoup de situations sportives demandent aux sportifs d’effectuer deux tâches
simultanément. Tout en se déplaçant, le tennisman analyse l’attitude de son adversaire et les
caractéristiques de la trajectoire de la balle pour ajuster sa réponse. Ce type de situation
est appelée situation de double tâche.
Ex. Le serveur au tennis réalise un certain nombre de services différents qui débutent
tous de la même façon, il faut donc être en mesure de choisir (prise de décision) la
réponse adéquate pour renvoyer la balle.
6.4.1.1 Complexité de la tâche
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Les deux tâches à réaliser sont souvent une, de nature sensori-motrice (se déplacer) et une
autre, de nature perceptive et décisionnelle (repérer le placement de l’adversaire pour
décider de l’endroit où envoyer la balle).
Ceci est possible grâce à une capacité spécifique de l’être humain, le partage de l’attention.
Cependant, ces situations de double tâche augmentent la durée nécessaire à l’analyse de la
situation (TR) dans la mesure où tous les processus attentionnels ne sont pas disponibles
exclusivement pour celle-ci.
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Cette capacité a des limites, qui, si elles sont dépassées entraînent une dégradation de la
performance.
Pour pallier cela, les pratiquants doivent développer des stratégies spécifiques pour pouvoir
répondre aux exigences de ces situations de double tâche :
 Diminuer le coût attentionnel d’une des deux tâches (généralement la sensorimotrice) grâce au processus d’automatisation
 La libération de l’attention ainsi obtenue peut être utilisée pour la tâche cognitive.
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Prévisibilité du milieu
D’autre part, le nombre de stimuli possibles est l’un des principaux facteurs affectant le
temps nécessaire à l’initiation d’une action (temps de réaction).
En effet, chaque stimulus correspond à une réponse distincte et spécifique (ex. si le ballon va
à droite, j’y vais aussi).
En fonction de l’environnement et de la nature de la tâche (habileté ouverte/ fermée), il
peut y avoir de nombreux stimuli, et par conséquent, autant de réponses possibles.
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Augmenter le nombre de possibilités qu’un adversaire doit prendre en compte pour
répondre, constitue une stratégie importante dans beaucoup d’activités rapides.
Par exemple, en base-ball, l’augmentation du nombre de possibilités dans le lancer
génère une augmentation considérable de l’incertitude pour le batteur, ce qui allonge
son temps de traitement de l’information, et donne un gros avantage au lanceur.
Si vous êtes capable de réaliser plusieurs coups différents sur le court de tennis, vous
augmentez l’incertitude de votre adversaire et retarder sa réponse. A l’inverse, si vous ne
donnez qu’un seul choix à l ’adversaire, il peut effectuer le traitement très rapidement.
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La prévisibilité de l’environnement facilite donc le traitement de l’information et la prise de
décision.
Dans une habileté fermée comme l’exécution d’un enchaînement en gymnastique sportive,
le pratiquant décide à l’avance des actions à effectuer.
Dans ce cas, les étapes d’identification et de décision sont simplifiées. Des informations,
d’ordre proprioceptif, renseignent le gymnaste sur sa vitesse et sur sa position dans l’espace
et l’amènent à modifier sa conduite dans de faibles proportions. Son temps de réaction et
son temps de réponse sont donc faibles.
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Compatibilité stimulus-réponse
La compatibilité du stimulus et de la réponse (S-R) est un élément important du temps de
réaction. On la définit comme la relation plus ou moins “naturelle” entre le stimulus et la
réponse qu’il entraîne.
Ex. Attraper un ballon qui rebondit vers la droite avec ma main droite est un exemple
de compatibilité S-R.
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Compatibilité stimulus-réponse
 L’augmentation de la compatibilité S-R se traduit par une diminution du temps de réaction.
 Cela semble dû à la difficulté relative du traitement de l’information au stade de la sélection
de la réponse (niveau où les associations plus naturelles entre stimuli et réponses
compatibles conduisent à des actions plus rapides).
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Quantité de pratique
L’expérience acquise dans l’activité influe sur la capacité de l’individu à traiter l’information.
On observe une recherche plus efficace des informations, une prise de décision mieux
adaptée et une programmation plus rapide de la réponse.
Les phénomènes d’apprentissage (c’est-à-dire de modification stable et durable du
comportement) concernent les niveaux effecteur et cognitif.
On parlera alors d’apprentissage perceptif et d’apprentissage décisionnel.
6.4.1.2 Quantité de pratique
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Quantité de pratique
L’apprentissage perceptif est lié à la capacité à identifier les éléments importants de la
situation, alors que l’apprentissage décisionnel concerne les capacités à sélectionner une
réponse pertinente et évaluer (après exécution) le résultat de cette réponse.
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Recherche des informations
Les sportifs expérimentés centrent leur regard sur les éléments importants de la situation
et les points de fixation du regard sont peu nombreux et relativement longs.
Le débutant suit visuellement la balle, alors que l’expert « l’attend » à certains points précis
de sa trajectoire, et libère ainsi son regard pour le porter sur son adversaire.
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Recherche des informations
Un surfer débutant centrera son regard sur sa planche, la position de ses appuis alors que le
surfer plus expérimenté anticipera sur le déroulement de la vague.
Les possibilités d’interprétation et de compréhension de la situation sont donc réduites
chez le débutant dans la mesure où il ne peut pas percevoir des informations à haute valeur
significative (d’où l’intervention de l’éducateur).
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Attention sélective
La capacité du canal central de traitement étant limitée, les sportifs ne peuvent traiter tous
les stimuli en provenance du milieu.
Les experts ne sont attentifs qu’à un nombre limité d’informations, celles qui sont
pertinentes pour leurs actions.
Lors de la réalisation son action, le pratiquant est confronté à une multitude de stimuli
d’origines diverses (trajectoire de la balle, actions adverses, commentaires, spectateurs…), il
lui faut donc filtrer ses informations pour ne traiter que les plus pertinentes.
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Attention sélective
Le filtrage est possible grâce au phénomène d’attention sélective qui s’améliore avec la
pratique. L’attention sélective s’améliore grâce à la connaissance et de la reconnaissance des
propriétés pertinentes de la situation.
La différence entre le débutant et l’expert, c’est que ce dernier oriente son attention vers
ces éléments pertinents, alors que le débutant va tenter de tout intégrer, et donc saturer sa
capacité de traitement de l’information, produisant ainsi une altération de sa performance.
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Expérience & prise de décision
La pratique antérieure (l’expérience) permet aux sportifs de reconnaître des situations déjà
rencontrées, et donc, en fonction de la réussite passée, réitérer ou non leurs actions:
l’expérience est formatrice.
Par exemple, en
boxe anglaise, l’athlète reconnaît une situation de déséquilibre de
l’adversaire qu’il avait exploitée grâce à un uppercut du droit. Reconnaissant la situation, il
décide d’effectuer la même action.
Dans ce cas, la prise de décision devient donc plus performante grâce à la mémorisation des
expériences antérieures.
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Expérience & prise de décision
La pratique antérieure stabilise des programmes moteurs grâce à des phénomènes
d’apprentissage et d’automatisation. Lorsque le volume de pratique(répétition) est
suffisamment élevé, le geste génère un schéma commandant la chronologie des contractions
musculaires nécessaires à sa réalisation.
Les pratiquants qui possèdent de tels schémas vont une fois la réponse sélectionnée,
programmer très rapidement le mouvement à effectuer.
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Anticipation
Anticiper, c’est « parier sur la réponse adverse » (C. Sève). Il s’agit en fait de prédire ce qui
va se passer et à quel moment, le sujet peut donc effectuer par avance les différentes
opérations de traitement de l’information (sélection & programmation de la réponse).
L’anticipation s’améliore avec le temps, elle nécessite une certaine expérience dans l’activité.
En effet, plus le pratiquant aura vécu de situations variées, plus il sera en mesure d’y
apporter une réponse adaptée.
Il s’agit pour le joueur de tennis de pouvoir prédire où va aller la balle, quelle sera sa
trajectoire, l’effet donné à partir des informations pertinentes qu’il aura pu identifier.
6.4.1.3 Anticipation
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Types d’anticipation
On distingue l’anticipation spatiale (ou événementielle) et l’anticipation temporelle.
L’anticipation événementielle concerne ce qui va se produire dans l’environnement (le type
de coup, sa direction…), alors que l’anticipation temporelle est en rapport avec le moment
où l’événement aura lieu (le moment où il va falloir que je déclenche ma réponse).
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Types d’anticipation
L’anticipation spatiale permet à l’individu d’organiser son mouvement à l’avance afin que
l’action motrice soit initiée avec un temps de réaction (TR) plus court à l’apparition du
stimulus.
Pour bénéficier de façon optimale des effets de l’anticipation, il est préférable de jouer sur
les deux différents types, sinon l’organisation du geste ne sera pas complète.
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Bénéfices de l’anticipation
L’anticipation nécessite une bonne connaissance de l’activité (règlement, espace de jeu…) et
de l’adversaire (manies, type de jeu, coups favoris, points faibles…) et permet d’améliorer sa
performance de manière notable.
C’est pourquoi l’adversaire aura tout intérêt à essayer d’empêcher l’anticipation
(désinformation). De nombreuses stratégies découlent de cette interaction.
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Coût de l’anticipation
Le désavantage principal de l’anticipation apparaît lorsque le geste anticipé n’est pas le bon.
Dans le cas où le pratiquant a effectué ces opérations préparatoires, mais que les
événements changent, si le mouvement préparé est initié (programmé), il sera incorrect.
Il devra inhiber son geste, le « déprogrammer », or, ces processus prennent du temps (40
ms pour des mouvements simples).
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Coût de l’anticipation
La complexité de la réponse motrice allonge le temps de réaction du fait d’un
accroissement du temps de programmation.
Il faut sélectionner, programmer et réaliser correctement la réponse appropriée à la
situation.
Cette complexité peut provenir des exigences (précision du geste) et des contraintes de la
tâche (programmation du mouvement).
6.4.1.4 Complexité de la réponse
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Précision du geste
Une situation sportive peut nécessiter un geste extrêmement précis, allongeant de ce fait la
programmation de la réponse.
Par exemple le golfeur, après avoir identifié le stimulus et sélectionné une réponse assez
rapidement, doit se préparer longuement avant d’envoyer sa balle.
Ce temps de préparation est nécessaire pour programmer correctement le mouvement. Si
la contrainte temporelle est trop importante, la précision du geste peut se dégrader du fait
d’une programmation trop rapide.
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Contraintes de spécification
En fonction des conditions environnementales rencontrées, les sportifs sélectionnent les
valeurs des paramètres du programme moteur. Cette spécification exige du temps.
Au golf, la durée de préparation importante du geste est due à ses exigences de précision,
mais aussi aux spécifications du mouvement à apporter en fonction des conditions de
réalisation (vent fort, pente abrupte, terrain difficile…).
Cela nécessite une adaptation du programme moteur, car les sportifs ne réalisent pas
systématiquement le même geste, mais s’adaptent en permanence.
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Il est nécessaire pour l’éducateur sportif, en particulier avec de jeunes
débutants, de limiter ses interventions verbales. Pour quelles raisons?
Quelles sont les autres méthodes à sa disposition?
La pédagogie du modèle est souvent utilisée lors de l’enseignement des
activités physiques et sportives,
car elle est à la fois efficace et permet de gagner du temps.
Cependant, elle possède des limites. Quelles sont-elles? Pourquoi?
Quelles autres démarches l’éducateur sportif a-t-il à sa disposition?
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