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Initiation à la Recherche
Pier-Giorgio Zanone
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UE46.1 2012-2013
Plan du cours
1. Recherche ? Vous avez dit recherche ? 2. Introduction : science, connaissances, lois
et méthodes 3. Les méthodes qualitatives 4. Les méthodes quantitatives5. La méthode expérimentale
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Pourquoi de la recherche en STAPS ?
Lee, D.N., Lishman, J.R., & Thomson, J.A. (1982) Nombre de pas avant le décollage
Long
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Mesure et objectivité 3UE46.1 2012-2013
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Pourquoi de la recherche ?
Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production de la connaissance, sa conservation et sa transmission
Connaissance : Fait ou manière d’avoir à l’esprit un objet (réel ou non)
La recherche est un moyen de produire de la connaissance
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Quelle connaissance ?
Science (déf. à partir du XIIIème s.) :Corps de connaissances sur un objet déterminé construit avec une méthode propre– ensemble organisé– démarche à suivre (scientifique)
objectivité, reproductibilité– plusieurs objet(s) plusieurs méthode(s)
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Quelques définitions
Recherche : Ensemble d’activités et/ou de travaux intellectuels visant à la découverte de connaissances et de lois
Loi (def. 1690) : Formule générale énonçant une relation entre des phénomènes physiques et vérifiée par l’expérience
Simplification Prédiction Vérification (réfutation)
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A propos de loi (1)
M. Gotlib (1972). La rubrique-à-brac. Paris : Dargaud 7
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A propos de loi (2)
Ce qui est correct :1. au départ, une question, un objet d’étude2. ensuite, une idée 3. enfin, une loi
Démarche scientifique
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A propos de loi (2bis)
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A propos de loi (3)
Ce qui est faux:1. La tête de Newton2. L’immédiateté3. La formulation
Isaac Newton (1642-1727)« Les principes mathématiques de philosophie naturelle » 1687 10
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Autour des Principia
• Principe : Cause active première, primitive et originelle
• Mathématiques (de « mathéma », science) : Ensemble de sciences qui ont pour objet la quantité et l’ordre, basées sur l’observation et la formalisation
• Philosophie (1160) : Connaissance par la raison de la nature et des actions humaines
• Naturelle : traitant des trois règnes de la nature ( sciences humaines)
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UE46.1 2012-2013
Trois types de formulation/loi
descriptive : mettre un nom sur le phénomène : Chute des corps
analogique : emprunter des lois avérées dans un autre domaine : Attraction
quantitative : déterminer une relation mathématique entre des variables abstraites : Gravitation universelle
12221
21 udmmgF
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UE46.1 2012-2013
Trois types de lois du mouvement
descriptive : mettre un nom sur le phénomène : Coordination motrice, expertise
analogique : emprunter des lois avérées dans un autre domaine : Traitement de l’information
quantitative : déterminer une relation mathématique entre des variables abstraites : Quelles lois du mouvement ?
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UE46.1 2012-2013
Les lois du mouvement
1. Compromis vitesse-précision (Fitts,1954)2. Isochronie (Viviani & Terzuolo, 1980)3. Homothétie spatiale (Terzuolo & Viviani,
1980) 4. Homothétie temporelle (Viviani & Terzuolo,
1982) ou phasing (Schmidt, 1975)5. Loi puissance 2/3 (Viviani & McCollum,
1983)
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UE46.1 2012-2013
La démarche scientifique (1)
Question initiale
Problématique
(Hypothèse)
Méthode
Observation-expérimentation
Traitement
Conclusion Discussion
Cadre théorique
Paradigme
Statistique
Interprétation
Opérationnalisation
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UE46.1 2012-2013
La production scientifique
0 1 2 3 4 5 6 7 8ANNEES
Donnéespréliminaires
Présentation conférence
Publicationjournal
Revue Annuelle
Citations PsychologicalBulletin
Manuel
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UE46.1 2012-2013
Les journaux
Abbreviated Journal TitleImpact Factor
PSYCHOL BULL 12.725
ANNU REV PSYCHOL 11.706
PSYCHOL INQ 9.688
TRENDS COGN SCI 9.374
PSYCHOL REV 7.986
AM PSYCHOL 7.829
ADV EXP SOC PSYCHOL 6.333
J EXP PSYCHOL GEN 6.177
MONOGR SOC RES CHILD 6.143
J COGNITIVE NEUROSCI 5.197
PSYCHOTHER PSYCHOSOM 4.966
J AM ACAD CHILD PSY 4.767
PSYCHOL SCI 4.571
Abbreviated Journal TitleImpact Factor
EXERC IMMUNOL REV 3.467
SPORTS MED 3.333
J APPL PHYSIOL 3.037
MED SCI SPORT EXER 2.831
CLIN J SPORT MED 2.783
EXERC SPORT SCI REV 2.492
AM J SPORT MED 2.396
J ELECTROMYOGR KINES 2.181
SCAND J MED SCI SPOR 2.151
HIGH ALT MED BIOL 2.03
BRIT J SPORT MED 1.855
J REHABIL MED 1.799
ARCH PHYS MED REHAB 1.734
J MOTOR BEHAV 1.706
J SPORT SCI 1.697
GAIT POSTURE 1.691NATURE 43.765
SCIENCE 41.706
REVIEWS OF MODERN PHYSICS 33.209
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UE46.1 2012-2013
Démarche scientifique (2)
Loi : Formule générale énonçant une relation entre des phénomènes physiques et vérifiée par l’expérience
Circonstances phénomène
• Loi du phénomène• Variabilité du phénomène
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UE46.1 2012-2013
Les méthodes scientifiques
Objectivité – reproductibilité :• Méthodes qualitatives
– Basées sur l’observation– Néanmoins scientifiques
• Méthodes quantitatives– Basées sur la mesure :
opération de conversion de l’observation en nombres
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UE46.1 2012-2013
La mesure
Mesure: le rapport d’une grandeur à un étalon
= 1 m= 1.72 m72%
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UE46.1 2012-2013
Méthodes qualitatives
• Etude de cas (dont entretien)
• Etude naturaliste (e.g., observation participante)
• Etude ethnographique
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UE46.1 2012-2013
Méthodes quantitatives
• Etude corrélationnelle (e.g., sondage)
• Etude d’archives • Etude expérimentale
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• Etude de cas• Etude naturaliste• Etude ethnographique• Etude d’archives• Etude corrélationnelle• Etude expérimentale
•Objectivité•Reproductibilité•Conclusion
•Richesse•Découverte•Complétude
23UE46.1 2012-2013
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UE46.1 2012-2013
Observation/mesure
Induction
Théorie
Déduction
Prédiction
Expérimentation
Confirmation Infirmation
Induction Déduction
Validation Rejet
Méthode expérimentale : principe
Test Statistique
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UE46.1 2012-2013
Méthode expérimentale : variables
Manipulation des circonstances effet sur le phénomène
Variable Indépendante (VI) Variable Dépendante (VD)
Variable : symbole représentant une dimension de la réalité pouvant prendre diverses valeurs (quantitatif) ou modalités (qualitatif)
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UE46.1 2012-2013
La relation VI VD
Variable Indépendante (VI) Variable Dépendante (VD)
VD : Variable représentant le phénomène et variant en fonction des circonstances
VI : Variable représentant les circonstances et manipulée systématiquement– Variable provoquée : fixée par l’expérimentateur – Variable invoquée : donnée par les circonstances
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UE46.1 2012-2013
Autres variables (1)
•Variable parasite (VP) : variable affectant la VD de manière inopinée et non mesurée (sexe, âge, fatigue…)
VP
VI VD
VP invalidation de la VI neutralisation nécessaire
•Variable contrôlée : VP maîtrisée par la méthode•Une VP peut devenir une VI à étudier
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UE46.1 2012-2013
Exemples de biais
•Effet Rosenthal/Pygmalion : effet expérimentateur prophétie auto-réalisée (Rosenthal & Jacobson, 1968)
•Effet Hawthorne : effet participant (Mayo, 1949)
•Effet Placebo : double effet (Beecher, 1955)
Contrôle par méthode•groupe test – groupe contrôle : VI - non VI•simple et double aveugle
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UE46.1 2012-2013
Autres variables (2)
•Variable intermédiaire : variable affectant la VD etla VI
Vinter
VI VD
Vinter invalidation de la VI contrôle nécessaire
•Variable contrôlée : VP maîtrisée par la méthode•Vinter peut devenir une VI fort prédictive
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UE46.1 2012-2013
Plans expérimentaux (1)
• Test d’hypothèse• Hypothèse nulle : différence due au hasard pas de différence
• Probabilité de rejet d’hypothèse nulle (fixée à p < 0.05 en général)
• Notion de Variable Aléatoirevariable qui peut prendre des valeurs non
entièrement prévisibles lorsqu’on a fixé tous les facteurs contrôlables
La VD est un VA
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UE46.1 2012-2013
Plans expérimentaux (2)
• Distribution d’un événement
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Comptage
• Beaucoup de tirs près du milieu• D’autant moins de tirs qu’on en est loin
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UE46.1 2012-2013
Plans expérimentaux (2)
• Probabilités : très souvent loi normaleMoyenne
• Beaucoup de chance d’être près de la moyenne• D’autant moins de chances qu’on en est loin
Variabilité
32
prob
abili
té
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UE46.1 2012-2013
Plans expérimentaux (3)
• Test d’hypothèse• Hypothèse nulle : différence due au hasard pas de différence
• Probabilité de rejet d’hypothèse nulle à p < 0.05
• Erreur de type I, , faux positif :Rejet d’hypothèse vraie
• Erreur de type II, , faux négatif :Acceptation d’hypothèse fausse
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Plans expérimentaux (4)
• Effets de groupes (between groups)– Un groupe de sujets par valeur/modalité de la VI
VI(1) Groupe 1 VI(2) Groupe 2VI(3) Groupe 3…
– Danger : effet groupe G1 ≠ G2 (variabilité inter-sujets)
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UE46.1 2012-2013
Plans expérimentaux (4)
• Effets à mesures répétées (within group)– Un groupe pour toutes les valeurs/modalités
VI(1) Groupe 1 VI(2) Groupe 1VI(3) Groupe 1
…
– Danger : effet d’ordre V1 V2 ≠ V2 V1
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UE46.1 2012-2013
Critères de bonne expérience
• Validité interne– Attentes du chercheur– Attentes du sujet– Instrument de mesure– Choix des sujets– Perte de sujets– Contamination…
• Validité externe– Echantillon– Littérature– Valeur écologique…
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UE46.1 2012-2013
Autres variables parasites (1)
• Effet d'assimilation et de contraste (Tajfel et Wilkes, 1963)
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Autres variables parasites (2)
• Le cas du cheval Hans de von Osten (Pfungst,1911)
• Effet d'ordre (« effet Koulechov », 1922)• L'effet de halo et effet de logique
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Autres variables parasites (3)
• Effet plafond et effet plancher• Régression vers la moyenne (Galton, 1866)• Evolution de la population parente • Hétérogénéité de la population parente
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