Chapitre IV.Modèles de cognition spatiale
A. Introduction et définition
La cognition spatiale regroupe les facultés et les processus qui permettent à un être de percevoir, traiter et manipuler des informations spatiales. L’étude de la cognition spatiale s’est développée à partir de l’apprentissage de l’espace chez l’enfant [Piaget & Inhelder 1948 ; Piaget 1937]. Des facultés très variées rentrent dans ce domaine. Par exemple lors d’un voyage touris-tique une personne peut décider d’explorer la ville, elle va intégrer ses déplacements pour se repérer dans ce nouvel environnement à grande échelle et y naviguer sans se perdre. Cette faculté à s’orienter entre dans le cadre de la cognition spatiale. Lors de son parcours, elle peut % * faire appel à la faculté de manipulation de petits objets qui est apprise dès l’enfance. La carte est une représentation à petite échelle de la ville, lorsque cette personne explore la carte et inter-prète cette représentation de la ville puis fait un lien entre cette représentation à petite échelle (la carte imprimée) et sa représentation à grande échelle (la ville elle-même). Elle a alors utilisé une représentation à petite échelle pour nourrir une représentation à grande échelle. Ainsi ces capacités recouvrent aussi bien la manipulation de petits objets, l’interprétation de repré-sentation de petites tailles (capacités à petite échelle) et la navigation elle-même (capacités à grande échelle).
7 " / grande échelle et celle à petite échelle. Pour évaluer la capacité des individus à s’orienter dans l’espace, des tests papiers-crayon étaient utilisés.
Trois tests papiers-crayons sont principalement utilisés pour évaluer la cognition spa-tiale :
◆ Le test de rotation mentale de Vandenberg et Kuse (Vandenberg Mental Rotation Test) % / < 8 ¦ +\ £ [Vandenberg & Kuse 1978][Peters et al. 1995]. Ce test présente aux sujets le dessin d’un objet 3D et demande de choisir parmi quatre autres dessins celui qui représente l’objet de dé-part sous un autre angle.
Figure 38 : Item du questionnaire de Vandenberg. Le sujet doit trouver parmi les quatre derniers dessins celui représentant l’objet dessiné dans le premier. Source : [Peters et al. 1995]
◆ Le test de Money (Money Road Map Test of Direction Sense) [Money et al. 1965]. Pour ce test, l’expérimentateur et le sujet sont face à face avec entre eux la carte d’une ville. L’expérimentateur trace alors une route sur cette carte et le sujet doit indiquer le plus vite possible s’il faut tourner à droite ou à gauche à chaque intersection présente le long de ce trajet. Ceci permet d’évaluer la capacité du sujet à passer rapidement d’un repère al-locentrique à un repère égocentrique, ainsi que d’évaluer la discrimination droite/gauche [Vingerhoets et al. 1996].
+; + _* = " ! < doit indiquer rapidement dans quelle direction il doit tourner
pour suivre le trajet. Source : [Rainville et al. 2002]
◆ Q© G Q© 8 Orientation Test) [Guilford & W.S. 1956 ; Borich & Bauman 1972]. Chaque item de cette liste $ * % avec un paysage en arrière-plan. La deuxième image représente la même proue mais cette ; Q * < " $ % " % / *
' }$ ©* 7 ! < % choisir parmi les cinq propositions celle qui correspond au mouvement du bateau. Source : [Dejos 2012].
$ " spatiale à petite échelle et celle à grande échelle était un seul et même ensemble de processus. Des résultats obtenus sur des tests à petites échelles étaient alors généralisés à des capacités de cognition spatiale à grande échelle. Cette tendance a évolué depuis, les théories et expé- " / échelle [Kuipers 1977 ; Allen 2004]. En 2006, Mary Hegarty et ses collaborateurs publient un / ³; * ''&* 9 %" ! % " ces deux groupes sont les mêmes (unitary model), le deuxième qu’il y a une dissociation totale entre les deux groupes (total dissociation model), le troisième traite d’une dissociation partielle (partial dissociation model ! ! Gmediation
mo-del), implique que d’autres processus externes à ceux des groupes serviraient d’intermédiaires.
Les résultats de cette expérience favorisent le modèle de dissociation partielle : les capacités à petite et grande échelle partageraient un ensemble de processus communs ; d’autres processus leur étant propres par ailleurs.
" ! la cognition spatiale. Il est important d’indiquer précisément de quels espaces il est question " * 7 ! -cation des espaces mise au point par Montello [Montello 1993 ; Montello 1998]. Daniel R Mon- " " " * contenant les espaces de petite échelle et les trois derniers de grande échelle.
◆ Figural space : Ce niveau contient les espaces pouvant être appréhendés sans mouvement du corps. Cet espace contient les images et les petits objets. Certains points de repère dis-tants de taille limitée peuvent être également contenus dans cet espace. Ce niveau peut être subdivisé en deux niveaux supplémentaires que sont pictorial space et object space. Le
pictorial space est l’espace des images et des objets en 2D, l’object space concerne quant à lui
les objets en 3 dimensions.
◆ Vista space : La taille de ces espaces est analogue à la taille du corps ou plus grande. L’idée étant qu’un vista space peut être appréhendé dans son entièreté depuis un point de vue,
sans déplacement nécessaire. Les exemples de vista spaces donnés par Montello sont les salles, les parcs de taille réduite, les petites vallées et les horizons.
◆ Environmental spaces : il s’agit ici des espaces de taille plus importante. Contrairement aux
vista spaces, il est nécessaire de se déplacer dans ces espaces pour pouvoir les percevoir
entièrement et donc en construire une représentation complète. Montello donne comme exemples d’environmental spaces, les bâtiments, les quartiers ainsi que les villes. Même si un temps important peut être nécessaire pour parcourir un environmental space, il est pos-sible de les parcourir et de les appréhender entièrement grâce à l’expérience directe. ◆ Geographical spaces. Ces espaces ne peuvent pas être appréhendés uniquement par
l’expé-rience directe et nécessitent l’utilisation de représentations de plus petites tailles comme des cartes pour pouvoir être compris et appris. Montello rappelle bien que les cartes, tout en représentant des environmental spaces ou geographical spaces sont elles-mêmes des
picto-rial spaces et donc des . Les états, les continents et le système solaire sont des
exemples de geographical spaces. Au contraire la surface de l’eau vue depuis un avion en vol est un vista space car appréhendée directement sans déplacement nécessaire.
9 ! % K-;O cognition spatiale : « the acquisition and use of knowledge about large-scale space » ou en français : « l’acquisition et l’utilisation de connaissances portant sur les grands espaces » K;O ¦ ³;Q * " vista spaces, les
environmental spaces et les geographical spaces.
9 navigation le fait de se déplacer et de %* 9 % $! % - / $ ; G% ! * * Ce concept concerne donc à la fois la mobilité (locomotion à petite échelle, évitement d’obs-tacles) et l’orientation (ne pas se perdre, anticiper son trajet et le réaliser à grande échelle). De plus, la navigation permet d’acquérir des connaissances sur un environnement pour s’y dépla- " <* navigation inclut donc la notion de [Lynch 1960] qui consiste à trouver son chemin pour rejoindre un lieu précis [Golledge 1992]. Les connaissances acquises grâce à la navigation ont été étudiées pendant toute la deuxième partie du XXe élaborés pendant cette période.