« Psychologie cognitive pour l'enseignant/Aborder une notion : définitions et exemples » : différence entre les versions
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Le premier système va simplement induire et appliquer des définitions. Apprendre de nouvelles catégories avec ce système demande d'induire une règle à partir d'exemples ou de recevoir une définition claire et précise via un apprentissage. Le second système va mémoriser des exemples et potentiellement utiliser leur similarité pour abstraire un concept. Ce calcul de similarité entre deux entités est souvent très rapide et inconscient, contrairement à l'utilisation de définitions et de règles. L'apprentissage de catégories avec ce système se fait par l'étude d'exemples. Tout cela appuie l'idée que définitions et exemples sont complémentaires et non opposés.
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Le second système mémorise les catégories de deux manières : soit sous la forme d'un ensemble d'exemples distincts, soit sous la forme d'un "résumé" qui conserve les points communs des exemples connus.
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Si l’élève a vu peu d’exemples d'un concept, le cerveau le représentera comme un simple ensemble d’exemples qui contient les exemplaires déjà rencontrés. Lors de la catégorisation, l'entité à classer est comparée aux exemples mémorisés et classée dans la catégorie liée à l'exemple le plus similaire. Il n’y a aucune abstraction, ce qui fait que la catégorisation est peu performante.
Mais à force de voir des exemples, le cerveau va progressivement dégager leurs propriétés communes et en abstraire une catégorie. A ce stade, les catégories sont représentées par un représentant idéal, appelé le '''prototype'''. Notons que le prototype n'est pas une définition. En effet, le cerveau va extraire des exemples toutes les propriétés fréquentes, qu'on retrouve chez les plupart des exemples. Mais il ne va pas éliminer une propriété du prototype juste parce qu'elle manque chez un petit nombre d'exemples. Le prototype comprend les
Lorsqu'on veut savoir si un objet appartient à une catégorie, on le compare à son prototype : plus celui-ci est proche, plus on considèrera que l'objet appartient à la catégorie. Ainsi, une chaise sera un meilleur exemple de meuble qu'un rideau, vu qu'il est plus proche de ce prototype idéal. Une armoire sera assez proche du prototype et sera considérée comme un meuble, mais moins qu'une chaise. Et ce processus de comparaison peut facilement induire en erreur. Par exemple, posez la question suivante à une de vos connaissance :
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Lors de l'usage d'exemples, le cerveau va extraire les propriétés communes des exemples présentés. Le problème est que le cerveau ne peut pas vraiment faire la différence entre les propriétés qui font partie de la définition et celles qui ne le font pas. Il se peut que les points communs extraits ne correspondent pas exactement à la définition. Cela arrive quand on ne choisit pas correctement les exemples présentés. Dans ce cas, il se peut que des points communs soient en trop, à savoir que l'élève les a extrait alors qu'ils ne font pas partie de la définition.
Prenons l'exemple d'un élève à qui on souhaite apprendre ce qu'est un carré. D'ordinaire, on présente les carrés à l'horizontale, les carrés des exemples étant rarement penchés. La conséquence est que le prototype formé sera un carré à l'horizontale. Si on présente un carré penché à un élève, il se peut qu'il ne le classe pas comme un carré : l'élève considèrera que la propriété "pas penché" est une propriété essentielle du concept de carré. La faute à un prototype trop strict, qui contient des propriétés en trop
Une situation familière a été mise en évidence par l’expérience de Lupyan (2012). Dans celle-ci, il a demandé à un premier groupe de cobayes de dessiner un triangle, tandis qu'un second groupe devait dessiner une figure à trois côtés. Dans le groupe triangle, le triangle a été dessiné avec une base horizontale dans 82% des cas et il était isocèle dans 91% des cas. Mais dans le groupe "trois côtés", ces deux proportions sont de 50% seulement ! De même, les participants ont tendance à surévaluer l'inclinaison d'un triangle quand on leur dit qu'il s'agit d'un triangle, comparé à un groupe test dans lequel on dit aux participants que la figure est un polygone à trois côtés. Pourtant, les élèves connaissaient la définition d'un triangle, mais leur prototype de triangle était faussé.
Un autre problème est qu'il arrive que deux élèves construisent des compréhensions différentes d'un même concept à partir d'exemples identiques. Par exemple, essayez de déduire quelle est la règle à partir des exemples suivant : 1, 3, 7, 5, 9, etc. Vous avez certainement pensé qu'il s'agissait des nombres impairs, mais cette suite est aussi cohérente avec les règles comme "nombres à un chiffre", "nombres impairs à un chiffre", ou "nombres entiers impairs", ou bien d'autres encore. C'est tout le problème de l'induction à partir d'exemples : un ensemble d'exemples est souvent compatible avec plusieurs interprétations, mais une seule de ces interprétations est compatible avec le concept à communiquer. Ces fautes de communication proviennent d'exemples mal choisis et ont peu de chances d'arriver avec des définitions. Les définitions ne sont ni plus ni moins que des ensembles de propriétés essentielles et elles n'engendrent donc pas ce problème. Mais les définitions ne permettent pas une catégorisation rapide, contrairement aux prototypes. En effet, elles ne mettent pas en œuvre le processus inconscient de catégorisation par similarité mais un système de catégorisation conscient qui utilise la mémoire de travail. Faire un bon usage de ces deux processus de catégorisation est donc une bonne chose.▼
Tout le défi de l'abstraction à partir d'exemples est là : il faut choisir les exemples présentés de manière à ce que leurs points communs collent le plus possible à la définition. Intuitivement, cela demande d'utiliser des exemples variés, qui partagent peu de points communs, qui sont très différents, très peu similaires. L'usage de contrexemples variés est aussi une bonne chose. Toujours est-il que cela demande d'utiliser une suite d'exemples et de contrexemples bien conçue. Si elle ne l'est pas, l'abstraction du concept à partir d'exemple donnera un résultat imparfait. Une autre manière de le dire que deux élèves ne doivent pas construire des compréhensions différentes d'un même concept à partir d'exemples identiques.
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==Du bon usage des exemples==
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