Qu’est-ce qu’un problème scientifique ?
Dans ce chapitre, nous voulons décrire les étapes par lesquelles il est nécessaire de passer pour transformer une interrogation, que nous nous posons en un problème qui peut être abordé par la méthode expérimentale. La pratique est source de nombreuses observations dont certaines peuvent déboucher sur la formulation d’une question qui peut être résolue partiellement ou complètement par des techniques qui relèvent de la méthode scientifique.
1. Comment un problème scientifique émerge-t-il ?
Il n’y a pas de réponse standard à cette question. Chaque chercheur, dans le secret de sa vie psychique, va développer, à son insu, des stratégies pour faire face à cela. L’expérience acquise au fil de la vie de recherche modèle petit à petit le chemin que chacun va parcourir pour formuler son questionnement. En dépit de ces remarques, il est possible de décrire des situations prototypiques qui conduisent à l‘émergence d’un problème.
1.1. Trois situations peuvent conduire à l’émergence d’un problème scientifique.
1.1.1. Pauvreté ou inexistence de renseignements sur une question
Une des premières choses lorsque qu’une question, liée à son travail de clinicien, vient à hanter l’esprit et soulève l’intérêt, est de faire le point actuel du savoir sur celle-ci. Cette étape est décrite sous le terme savant d’ “état de la question”. Elle consiste à rassembler l’ensemble des informations disponibles à partir de plusieurs sources :
Les résultats des travaux des chercheurs sont régulièrement publiés dans des journaux scientifiques. Il existe des revues spécialisées dans un domaine particulier de la recherche comme le Bulletin de psychologie ou la Revue internationale de psychopathologie et des revues généralistes qui visent à publier des résultats importants et originaux dans tous les secteurs de la recherche la revue anglaise Nature en est un exemple.
Les articles ont du suivre une procédure complexe avant d’être publiés. Les résultats expérimentaux, qui sont le coeur du papier, ont auparavant été l’objet d’une communication dans un colloque ou un congrès (voir ci-dessous) afin d’être critiqués par les collègues. Puis ils ont donné lieu à la rédaction d’un article qui a été adressé au directeur de la publication d’une revue. Ce dernier a désigné 2 ou 3 lecteurs, membres du comté de rédaction, spécialistes du domaine, pour que ceux-ci décident si l’article est publiable en l’état, si des corrections doivent être faites avant publication ou si l’article doit être refusé. La situation la plus habituelle est que l’article est retourné à l’auteur aves les commentaires des lecteurs experts et une demande de modifications plus ou moins importantes. L’auteur doit répondre aux critiques et modifier son papier en fonction des remarques qui lui sont faites puis renvoyer celui-ci au directeur de la publication. Suivant le cas ce dernier acceptera les modifications et enverra à l’auteur l’accord pour publication ou reprendra l‘avis des lecteurs experts avant de donner son accord pour la publication. Cette procédure vise à assurer à la fois la rigueur et l’originalité des travaux publiés. Mais, elle n’est pas sans avoir plusieurs limites dont on peut citer deux majeures : d’une part la longueur de cette procédure qui fait qu’il s’écoule la plupart du temps 18 mois à 2 ans entre l’acquisition de résultats originaux et leur publication, d’autre part la difficulté de publier dans un domaine neuf en raison de la complexité à trouver des lecteurs experts compétents et de les convaincre de l’intérêt de nouvelles hypothèses (J. Maurice 1997).
Pour constituer les éléments de l’”état de la question” le chercheur dispose de plusieurs sources. Tout d’abord la lecture de la bibliographie des articles déjà en sa possession. Puis la consultation en bibliothèque des index thématiques ou par auteurs des collections que possède celle-ci. Enfin la mise en place de bases de données informatiques, dans les bibliothèques ou en ligne à partir du minitel ou d’internet, a grandement facilité cette recherche. Il est désormais possible à partir de plusieurs mots clefs d’établir la liste des articles qui ont été publiés sur une période afin de se les procurer soit auprès de l’auteur soit en les commandant auprès d’un fournisseur de reproduction tel l’INIST. Signalons enfin que la plupart des tables des matières des principales revues internationales en psychologie sont consultables sur internet.
Les résumés de colloques et congrès
Il s’agit là d’une source d’informations précieuses sur l’état actuel des recherches. Les chercheurs présentent dans les colloques les résultats les plus récents de leur travail. Dans des discussions informelles, il est possible d’aborder les questions que l’on n’ose pas poser dans des lieux plus officiels. Il faut aussi saisir cette occasion pour rencontrer, de manière plus personnelle, les auteurs dont on a pu lire les travaux pour les interroger sur leurs perspectives. Les résumés des congrès permettent de faire le point dans un domaine qui nous est moins connu ou d’explorer les problématiques sur une nouvelle question pour soi. Les renseignements que l’on peut y recueillir sont d’une nature plus vivante que celle que l’on trouve dans les articles des revues ou des livres.
Les contacts directs avec les équipes de recherche et les laboratoires.
Le contact direct avec un ou plusieurs laboratoires de recherche, les discussions avec les chercheurs sont des éléments très utiles au début d’une recherche pour tirer profit de l’expérience des collègues. Les aspects théoriques ou techniques des travaux peuvent être discutés de manière informelle. Obtenir l’autorisation d’assister à quelques réunions de laboratoire permet de prendre mieux la mesure de la pertinence de la recherche que l’on compte entreprendre. Ces échanges sont parfois l’occasion de réorienter ou de reformuler une problématique.
1.1.2. Résultats contradictoires sur une question.
Une autre source d’interrogation scientifique résulte de la publication de résultats contradictoires par plusieurs équipes.
Ainsi dans les dernières années, plusieurs laboratoires ont étudiéi, dans des groupes de patients schizophrènes, la modulation du temps de réaction (TR)[1] par le lien sémantique[2]. Antérieurement, il avait été amplement montré que l’existence d’un lien sémantique se traduisait par une diminution du TR, chez les sujets normaux (Meyer et al., 1971, Beauvillain et al., 1983). Plusieurs résultats expérimentaux indiquaient que les TR n’étaient pas significativement différents dans la condition paire de mots liés de celle de paires de mots non liés[3] chez les schizophrènes (Vinogradov et al., 1992, Georgief, 1993, Passerieux, 1994, Duboc, 1994). Toutefois d’autres travaux plaidaient en faveur d’une différence entre les deux conditions (Manschreck et al., 1988, Chapin et al., 1989, Kwapil et al. 1990). L’existence, dans la littérature, de ces résultats contradictoires a été la source de plusieurs travaux qui ont cherché à expliquer ces divergences (Besche, 1994, Lafont-Rapnouil, 1996, Nartowski 1997). Ces auteurs ont montré, chez les patients schizophrènes, que l’inexistence de l’effet d’amorçage sémantique dépendait de plusieurs variables : la présence chez les patients d’une désorganisation de la pensée, un intervalle supérieur à 250 ms entre le mot amorce[4] et le mot cible, un pourcentage égal ou inférieur à 33% de paires de mots reliés parmi l’ensemble des paires qui constitue le matériel expérimental.
En résumé l’explication de la divergence dans des résultats expérimentaux est à rechercher dans l’analyse des conditions expérimentales utilisées par les différentes équipes. Certains facteurs influençant ces résultant n’ont pas été correctement pris en compte dans la construction du plan d’expérience.
1.1.3. Un fait nouveau pour lequel on ne dispose pas d’explication.
La découverte fortuite de la radioactivité par H. Becquerel (1852-1908) peut nous servir à illustrer cet aspect.
La radioactivité a été découverte en 1896 par H.Becquerel qui effectuait des recherches sur le rayonnement X récemment mis en évidence par W. C. Röntgen. Becquerel cherchait si les corps fluorescents émettaient un rayonnement susceptible d’impressionner la plaque photographique. Il fit ses expériences avec des sels d’uranium qu’il exposait au soleil pour les rendre fluorescents. Les résultats furent positifs : mais, lorsque, par manque de soleil, il laissa au voisinage d’une plaque photographique un sel d’uranium, il constata que la plaque était tout de même impressionnée. A à cette époque personne n’avait d’explication pour ce fait nouveau et inconnu : une plaque photographique pouvait être impressionnée en l’absence d’une source lumineuse. H. Becquerel admit que l’uranium émettait des rayonnements particuliers qu’on appela “rayons uraniques “. Les expériences de Becquerel étaient surtout qualitatives. Marie Curie entreprit alors des travaux plus quantitatifs. En juillet 1898, avec Pierre Curie, elle annonçait la présence d’un nouvel élément, le polonium, puis, en décembre, l’existence du radium. Elle proposa le nom de “ radioactivité “ pour désigner le phénomène.
Cet exemple montre comment un fait nouveau et inexplicable peut être la source d’un savoir nouveau : tout fait observé et ne trouvant pas d’explication dans le savoir du moment exige une explication afin de pouvoir être systématisé et ainsi ouvrir à un savoir nouveau.
2. Qu’appelle-t-on un problème scientifique intéressant ?
La réponse à cette question n’est pas simple. L’histoire des sciences indique qu’il est très difficile de porter un jugement assuré sur l’intérêt d’une problématique. Ce qui semble important à une époque peut apparaître quelques décennies plus tard comme bien dérisoire.
L’intérêt d’un problème scientifique va dépendre des conséquences à long terme que peut avoir cette question sur le développement des connaissances. En fait, ce n’est que de manière rétrospective que la mesure peut-être prise des potentialités d’une découverte.
Ainsi aujourd’hui, on peut affirmer que la découverte de la radioactivité a conduit d’une part à ouvrir un nouvel espace de savoir en physique. La physique microscopique n’aurait pas pu exister sans elle. D’autre part, celle-ci a rendu possible certains développements technologiques comme l’imagerie médicale.
Mais chacun peut avoir en tête des exemples de travaux scientifiques qui, bien qu’à un moment prometteurs, se sont révélés stériles. Les rayonnages des bibliothèques scientifiques témoignent souvent avec brutalité de cette réalité désagréable.
Cela doit nous conduire à une grande modestie dans nos jugements sur l’intérêt que présentent nos travaux scientifiques et ceux de nos collègues.
3. Intérêts et limites de la méthode expérimentale.
La méthode expérimentale suppose que l’on puisse formuler son problème sous la forme d’hypothèses qui soient testables (voir Chapitre 2).
Par exemple, à partir d’un modèle théorique de la mémoire sémantique, on peut énoncer l’hypothèse suivante : ”le TR des sujets sera plus court lorsque l’on leur présentera des paires de mots reliées sémantiques que lorsqu’on leur présentera des paires de mots sans lien sémantique”.
Si l’on démontre que l’énoncé de cette hypothèse est vrai alors on pourra considérer que cette proposition valide le modèle que l’on a construit.
Dans la pratique, la vérité d’une proposition est mise en évidence d’un point de vue statistique. Une proposition n’est pas vrai d’une manière stricte mais avec une certaine probabilité qui est fixée par le chercheur (voir Chapitre 4 et 5).
Q’une hypothèse soit testable signifie :
Soit que le chercheur dispose des équipements nécessaires, du nombre de sujets suffisant à son étude, des autorisations maintenant souvent indispensables des comités d’éthique et enfin du temps nécessaire à la réalisation de son travail.
soit qu’il pourra dans un futur proche réunir ces conditions en collaborant avec d’autres laboratoires, en trouvant des financements pour son projet, en obtenant les autorisations qui lui manquent etc...
Seuls les problèmes qui sont actuellement testables peuvent être pris en considération pour être étudiés.
En résumé un problème est solvable par la méthode expérimentale si d’une part une hypothèse pertinente peut-être formulée de telle sorte qu’elle fournisse une solution pour ce problème. Si d’autre part, il est possible de vérifier cette hypothèse en mesurant son degré de probabilité.
3.1. Intérêts de la méthode expérimentale.
La force de la méthode expérimentale est que l’expérimentateur intervient activement pour produire et contrôler les événements et les situations qu’il va observer. De cela découle certains avantages :
Le chercheur peut produire le phénomène au moment où il le souhaite et ainsi être mieux préparé à faire les observations pertinentes.
Il peut répéter le phénomène autant de fois qu’il est nécessaire pour le vérifier. D’autres équipes peuvent chercher à le répéter pour l’étudier de leur côté.
Il peut faire varier les conditions expérimentales et ainsi voir comment ces variations modifient ses résultats.
Il peut contrôler les phénomènes externes à la situation mais qui peuvent intervenir pour contaminer ces résultats
3.2. Limites de la méthode expérimentale.
Il peut y avoir là une véritable difficulté dans certains contextes cliniques pour transformer une observation ou une intuition clinique en hypothèses qui puissent se formuler sous la forme d’une ou des propositions qui puissent être vérifiées ou non.
D’autre part certains phénomènes sont difficiles à reproduire en laboratoire. Ainsi les travaux sur les mécanismes d’interactions ou les mécanismes relationnels se prêtent plus volontiers à des études ne relevant pas de la méthode expérimentale. Réfléchissant sur le rapport du normal au pathologique G. Canguilhem (1966) écrit : “S’il est permis de définir l’état normal d’un vivant par un rapport normatif d’ajustement à des milieux, on ne doit pas oublier que le laboratoire constitue lui-même un nouveau milieu dans lequel certainement la vie institue des normes dont l’extrapolation, loin des conditions auxquelles ces normes se rapportent, ne va pas sans aléas... Il ne se peut pas que les allures de la vie en laboratoire ne retiennent pas quelque spécificité de leur rapport au lieu et au moment de l’expérience”.
4. Les problèmes mal posés.
Lorsque l’on cherche à formuler la problématique d’une recherche, il est utile d’avoir à l’esprit deux types d’erreurs souvent commises.
4.1. Une problématique trop imprécise.
Les exemples suivants illustrent des questions mal formulées :
- Comment l'esprit fonctionne-t-il ?
- Est-il possible de changer la nature humaine ?
- La faim augmente-t-elle l'angoisse ?
Ces questions sont mauvaises parce que leur formulation est trop vague et qu'elles ne peuvent pas être reliées de manière précise avec des faits actuellement observables en laboratoire.
Elles nécessitent d'être reformulées, par exemple pour la dernière question sous la forme : "le nombre d'heures pendant lequel un sujet a été privé de nourriture a-t-il une influence sur le niveau de la réponse électrodermale[5] (R.E.D.) ?
Ceci nous amène à présenter la notion de définition opérationnelle : La définition opérationnelle d'un phénomène permet de préciser comment l'on pense mesurer celui-ci. Dans l’exemple précédent la formulation choisie indique que l’anxiété sera évaluée par le R.E.D. et la faim par le nombre d'heures sans prise alimentaire.
En soumettant le problème, que l'on se pose, au critère d'une définition opérationnelle de ses termes, il va apparaître comme réalisable ou non.
4.2. Le cercle vicieux.
Il s’agit d’un raisonnement fallacieux dans lequel la question renvoie à la réponse et réciproquement. Sortie de son contexte l’erreur apparaît comme évidente ainsi que vont l’illustrer les 2 prochains exemples. Malheureusement, dans la pratique courante, la formulation d’un problème n’est jamais séparée de son contexte. Ceci rend souvent difficile le repérage de ce genre de faute de raisonnement.
Exemple 1 :
Q: "Pourquoi cet animal présente-t-il un comportement de groupe ?"
R: "Parce qu'il possède un instinct grégaire"
Q: "Pourquoi a-t-il un instinct grégaire ?"
R: "Parce qu'il montre un comportement de groupe"
Exemple 2 :
Q: "Pourquoi la réponse X n'a pas lieu ?"
R: "Parce qu'elle présente un phénomène d'inhibition."
Q: "Pourquoi y a-t-il un tel phénomène d'inhibition ?"
R: "Parce que la réponse X n'a pas eu lieu."
Une manière de sortir de cercle vicieux du 2 ème exemple serait de pouvoir répondre à la 2ème question par :
R: "Parce que l'on a enregistré cette inhibition avec des instruments adéquats”.
La preuve de l’existence ou de l’absence du phénomène doit être reliée à la manière dont ce dernier a été mesuré. Notre jugement va s’appuyer sur la crédibilité des outils de mesure utilisés et des méthodes statistiques employées (voir Chap 5 et 6). De nouveau, nous pouvons prendre la mesure de l’importance de la définition opérationnelle des événements sur laquelle vont s’appuyer nos hypothèses.
[1] il s’agit du temps qui s’écoule entre la présentation d’un stimulus et la réponse du sujet.
[2] deux mots sont sémantiquements reliés s’ils appartiennent à la même catégorie sémantique comme chat et chien ou haut et bas. A l’inverse les mots chat et crayon ne présentent pas de lien sémantique.
[3] Autrement dit le TR mesuré pour les paires de mots de type chat - chien n’était pas différent de celui mesuré pour les paires de mots de type crayon - chien. L’effet d’amorçage sémantique consiste en ce que le TR est plus court pour les mots des paires liés sémantiquement que pour les mots des paires non lièes.
[4] Dans la paire chat / chien chat est le mot amorce et chien est le mot cible.
[5] La réponse électrodermale consiste en la diminution de la résistance électrique cutanée lorqu’un sujet est soumis à un stress ou une émotion. Elle se calcule en mesurant entre 2 électrodes l’intensité d’un courant électrique maintenu constant. Si l’intensité augmente cela indique que la résistance cutanée a diminué. L’ augmentation de la sécrétion des glandes sudoripares est le plus souvent la cause de ce phénomène.
iLe exemple que nousavons pris au paradigme expérimental de décision lexicale que nous allons décrire maintenant :
On présente à un sujet sur un écran d’ordinateur une suite de lettres appelée stimulus cible constituant ou non un mot appartenant à la langue française. (Exemple table / rifot). La consigne est de demander au sujet de répondre le plus rapidement possible s’il s’agit d’un mot ou non en appuyant sur la touche “oui” (main dominante) ou “non” (main non dominante). La présentation du stimulus cible (celui auquel le sujet doit donner une réponse) est précédée par la présentation d’un stimulus amorce qui a un lien sémantique ou non avec lui. Le chercheur va étudier l’effet de ce stimulus amorce sur le temps de réponse du sujet suivant que celui-là présente ou non ce type de lien. On appelle cet effet effet d’amorçage sémantique.
.Le matériel expérimental est constitué de 3 types de listes de stimuli :
1) liste de paires de mots reliés sémantiquement, par exemple 50 paires formées sur le modèle chien - chat.
2) liste de paires de mots sans lien sémantiques (mots non liés sémantiquement), par exemple 50 paires formées sur le modèle stylo - chat.
3) liste de paires de stimuli dont le stimulus cible est un pseudo-mot (mot pseudo-mot), par exemple 100 paires formées sur le modèle stylo - ravure.
Il est nécessaire que le nombre attendu de réponses “oui” et de réponses “non”du sujet soit égal c’est à dire que le nombre de paires liées sémantique (50) et de paires non liées (50) soit égal au nombre de paires mot pseudo-mot (100).