Imagerie Mentale : Théorie du Traitement de l'Information

L'imagerie mentale est essentielle à l'étude de la MLT (Matlin, 2009). Cette leçon traite de la manière dont l'information est représentée dans les images et des différences individuelles dans la capacité à utiliser l'imagerie.

L'imagerie mentale se réfère aux représentations mentales de connaissances visuelles/spatiales, y compris les propriétés physiques des objets ou des événements représentés. Les stimuli visuels auxquels on prête attention sont brièvement conservés sous une forme véridique (vraie) dans le registre sensoriel, puis sont transférés dans la mémoire de travail (MT). La représentation en MT semble préserver certains des attributs physiques du stimulus qu'elle représente (Gagné, Yekovich et Yekovich, 1993). Les images sont des représentations analogiques qui sont similaires mais non identiques à leurs référents (Shepard, 1978).

L'imagerie est valorisée depuis l'époque des Grecs anciens. Platon pensait que les pensées et les perceptions sont imprimées sur l'esprit comme un bloc de cire et sont mémorisées aussi longtemps que les images durent (Paivio, 1970). Simonide, un poète grec, croyait que les images sont des médiateurs associatifs. Il a conçu la méthode des loci comme une aide mémoire. Dans cette méthode, les informations à retenir sont associées à des lieux dans un environnement familier.

L'imagerie mentale a également influencé les découvertes. Shepard (1978) a décrit l'expérience de pensée (Gedanken) d'Einstein qui a marqué le début de la reformulation relativiste de la théorie électromagnétique. Einstein s'est imaginé voyageant avec un faisceau de lumière (186 000 miles par seconde), et ce qu'il a vu ne correspondait ni à la lumière ni à quoi que ce soit décrit par les équations de Maxwell dans la théorie électromagnétique classique. Einstein a rapporté qu'il pensait généralement en termes d'images et ne reproduisait ses pensées en mots et en équations mathématiques qu'une fois qu'il avait conceptualisé la situation visuellement. Le chimiste allemand Kekulé aurait eu un rêve dans lequel il a visualisé la structure du benzène, et Watson et Crick ont apparemment utilisé la rotation mentale pour décoder le code génétique.

Contrairement aux images, les propositions sont des représentations discrètes du sens qui ne ressemblent pas à leurs référents dans leur structure. L'expression « New York City » ne ressemble pas plus à la ville réelle que n'importe quels trois mots pris au hasard dans un dictionnaire. Une image de New York City contenant des gratte-ciel, des magasins, des personnes et de la circulation est plus similaire dans sa structure à son référent. Le même contraste est évident pour les événements. Comparez la phrase « Le chien noir a couru sur la pelouse » avec une image de cette scène.

L'imagerie mentale est un sujet controversé (Matlin, 2009). Une question centrale est de savoir dans quelle mesure les images mentales ressemblent à des images réelles : contiennent-elles les mêmes détails que les images ou sont-elles des images floues ne représentant que les points saillants ? Le motif visuel d'un stimulus est perçu lorsque ses caractéristiques sont liées à une représentation en MLT. Cela implique que les images ne peuvent être aussi claires que les représentations en MLT (Pylyshyn, 1973). Dans la mesure où les images mentales sont le produit des perceptions des gens, les images sont susceptibles d'être des représentations incomplètes des stimuli.

Le soutien à l'idée que les gens utilisent l'imagerie pour représenter les connaissances spatiales provient d'études où les participants ont vu des paires d'images bidimensionnelles, chacune représentant un objet tridimensionnel (Cooper et Shepard, 1973 ; Shepard et Cooper, 1983). La tâche consistait à déterminer si les deux images de chaque paire représentaient le même objet. La stratégie de solution consistait à faire pivoter mentalement un objet dans chaque paire jusqu'à ce qu'il corresponde à l'autre objet ou jusqu'à ce que l'individu décide qu'aucune rotation ne donnerait un objet identique. Les temps de réaction étaient une fonction directe du nombre de rotations mentales nécessaires. Bien que ces données et d'autres suggèrent que les gens utilisent des images pour représenter les connaissances, elles n'abordent pas directement la question de savoir dans quelle mesure les images correspondent aux objets réels.

Dans la mesure où les étudiants utilisent l'imagerie pour représenter les connaissances spatiales et visuelles, l'imagerie est pertinente pour le contenu éducatif impliquant des objets concrets. Lors de l'enseignement d'une unité sur différents types de formations rocheuses (montagnes, plateaux, crêtes), un instructeur pourrait montrer des photos des différentes formations et demander aux étudiants de les imaginer. En géométrie, l'imagerie pourrait être utilisée lors de la manipulation de rotations mentales. Les illustrations picturales améliorent l'apprentissage des textes par les étudiants (Carney et Levin, 2002 ; voir l'application « Utilisation de l'imagerie en classe » pour plus d'exemples).

Il est également prouvé que les gens utilisent l'imagerie pour penser à des dimensions abstraites. Kerst et Howard (1977) ont demandé aux étudiants de comparer des paires de voitures, de pays et d'animaux sur la dimension concrète de la taille et sur une dimension abstraite appropriée (par exemple, le coût, la puissance militaire, la férocité). Les dimensions abstraites et concrètes ont donné des résultats similaires : à mesure que les éléments devenaient plus similaires, les temps de réaction augmentaient. Par exemple, lors de la comparaison de la taille, il est plus facile de comparer un lynx roux et un éléphant que de comparer un rhinocéros et un hippopotame. La façon dont les participants imaginaient les dimensions abstraites ou même s'ils utilisaient l'imagerie n'est pas claire. Peut-être ont-ils représenté les dimensions abstraites en termes de propositions, par exemple en comparant les États-Unis et la Jamaïque sur la puissance militaire en utilisant la proposition, « (Les) États-Unis (ont) plus de puissance militaire (que) la Jamaïque. » Les cartes de connaissances, qui sont des représentations picturales d'idées liées, aident à l'apprentissage des étudiants (O’Donnell, Dansereau et Hall, 2002).

De nombreux chercheurs s'accordent à dire que les images sont utilisées dans la MT, mais sont en désaccord sur la question de savoir si elles sont conservées dans la MLT (Kosslyn & Pomerantz, 1977 ; Pylyshyn, 1973). La théorie du double codage aborde directement cette question (Clark & Paivio, 1991 ; Paivio, 1971, 1978, 1986). La MLT dispose de deux moyens de représenter la connaissance : un système verbal intégrant la connaissance exprimée dans le langage et un système imaginal stockant l'information visuelle et spatiale. Ces systèmes sont liés entre eux—un code verbal peut être converti en un code imaginal et vice versa—mais d'importantes différences existent. Le système verbal est adapté à l'information abstraite, tandis que le système imaginal est utilisé pour représenter des objets ou des événements concrets.

Les expériences de Shepard soutiennent l'utilité de l'imagerie et offrent un soutien indirect à la théorie du double codage. D'autres preuves à l'appui proviennent de recherches montrant que lors de la restitution de listes de mots concrets et abstraits, les personnes restituent mieux les mots concrets que les mots abstraits (Terry, 2009). L'explication de cette découverte par la théorie du double codage est que les mots concrets peuvent être codés verbalement et visuellement, tandis que les mots abstraits ne sont généralement codés que verbalement. Lors de la restitution, les personnes s'appuient sur les deux systèmes de mémoire pour les mots concrets, mais uniquement sur le système verbal pour les mots abstraits. D'autres recherches sur les médiateurs mnémotechniques imagés soutiennent la théorie du double codage.

En revanche, la théorie unitaire postule que toutes les informations sont représentées dans la MLT sous forme de codes verbaux (propositions). Les images dans la MT sont reconstruites à partir de codes verbaux de la MLT. Un soutien indirect à cette notion provient de Mandler et Johnson (1976) et de Mandler et Ritchey (1977). Comme pour le matériel verbal, les personnes utilisent des schémas lors de l'acquisition d'informations visuelles. Elles se souviennent mieux des scènes lorsque les éléments sont organisés selon un modèle typique ; la mémoire est moins bonne lorsque les éléments sont désorganisés. L'organisation significative et l'élaboration de l'information en schémas améliorent la mémoire des scènes, tout comme pour le matériel verbal. Cette découverte suggère le fonctionnement d'un processus commun, quelle que soit la forme de l'information présentée.

Nonobstant ce débat, l'utilisation de matériaux et d'images concrets améliore la mémoire (Terry, 2009). Des outils pédagogiques tels que les éléments de manipulation, les supports audiovisuels et l'infographie facilitent l'apprentissage. Bien que les dispositifs concrets soient sans aucun doute plus importants pour les jeunes enfants, car ils n'ont pas la capacité cognitive de penser en termes abstraits, les étudiants de tous âges bénéficient d'informations présentées selon plusieurs modalités.

La mesure dans laquelle les individus utilisent réellement l'imagerie pour mémoriser des informations varie en fonction du développement cognitif. Kosslyn (1980) a suggéré que les enfants sont plus susceptibles d'utiliser l'imagerie pour mémoriser et rappeler des informations que les adultes, qui s'appuient davantage sur la représentation propositionnelle. Kosslyn a présenté aux enfants et aux adultes des énoncés tels que “un chat a des griffes” et “un rat a de la fourrure”. La tâche consistait à déterminer l'exactitude des énoncés. Kosslyn a estimé que les adultes pouvaient répondre plus rapidement parce qu'ils pouvaient accéder à l'information propositionnelle à partir de la MLT, tandis que les enfants devaient se rappeler l'image de l'animal et la scanner. Pour contrôler le meilleur traitement de l'information des adultes en général, il a été demandé à certains adultes de scanner une image de l'animal, tandis que d'autres étaient libres d'utiliser n'importe quelle stratégie.

Les adultes ont mis plus de temps à répondre lorsqu'on leur a donné les instructions d'imagerie que lorsqu'ils étaient libres de choisir une stratégie, mais aucune différence n'a été constatée chez les enfants. Ces résultats suggèrent que les enfants utilisent l'imagerie même lorsqu'ils sont libres de faire autrement, mais ils ne permettent pas de déterminer si les enfants ne peuvent pas utiliser l'information propositionnelle (en raison de limitations cognitives) ou s'ils le peuvent mais choisissent de ne pas le faire parce qu'ils trouvent l'imagerie plus efficace.

L'utilisation de l'imagerie dépend également de l'efficacité de l'exécution des processus composants. Apparemment, deux types sont impliqués. Un ensemble de processus aide à activer les souvenirs stockés de parties d'images. Un autre ensemble sert à arranger les parties dans la configuration appropriée. Ces processus peuvent être localisés dans différentes parties du cerveau. Les différences individuelles en matière d'imagerie peuvent résulter du fait que les individus diffèrent dans l'efficacité avec laquelle ce double traitement se produit (Kosslyn, 1988).

L'utilisation de l'imagerie par les personnes de tout âge dépend de ce qui doit être imaginé. Les objets concrets sont plus facilement imaginés que les abstractions. Un autre facteur qui influence l'utilisation de l'imagerie est la capacité de l'employer. L'imagerie eidétique, ou mémoire photographique (Leask, Haber, & Haber, 1969), ne ressemble en fait pas à une photographie ; cette dernière est perçue comme un tout, tandis que l'imagerie eidétique se produit par morceaux. Les personnes rapportent qu'une image apparaît et disparaît par segments plutôt que d'un seul coup.

L'imagerie eidétique est plus fréquente chez les enfants que chez les adultes (Gray & Gummerman, 1975), mais même chez les enfants, elle est rare (environ 5 %). L'imagerie eidétique peut être perdue avec le développement, peut-être parce que la représentation propositionnelle remplace la pensée imaginaire. Il est également possible que les adultes conservent la capacité de former des images claires, mais qu'ils ne le fassent pas systématiquement parce que leurs systèmes propositionnels peuvent représenter plus d'informations. Tout comme la mémoire peut être améliorée, la capacité à former des images peut être développée, mais la plupart des adultes ne s'efforcent pas explicitement d'améliorer leur imagerie.