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Apprendre en Jouant : Comment les Enfants S'adaptent

Les enfants apprennent et s'adaptent en jouant, utilisant les retours pour améliorer leurs compétences.

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Dans le jeu de Poohsticks, deux enfants laissent tomber des bâtons dans un ruisseau depuis un pont et ils font la course pour voir lequel sort en premier. Ce jeu simple a des règles qui peuvent mener à beaucoup de plaisir et d'apprentissage. Les enfants apprennent à placer leurs bâtons au meilleur endroit pour gagner. Le jeu peut avoir différents résultats même si les bâtons sont lâchés au même endroit, selon comment l'eau bouge. Gagner demande de la skill et la capacité de faire de bons choix basés sur ce qui s'est passé dans les tours précédents.

Apprentissage à travers les Retours

Les enfants apprennent à jouer en utilisant le Succès et l’échec comme guides. S'ils font quelque chose qui les aide à gagner, ils sont susceptibles de le refaire. S'ils font quelque chose qui ne marche pas, ils apprennent à éviter ça la prochaine fois. Cette façon d'Apprendre est comme l'apprentissage par renforcement. Dans ce type d'apprentissage, on ne dit pas aux enfants quoi faire. Au lieu de ça, ils doivent le découvrir en essayant différentes choses et en voyant ce qui marche le mieux.

La capacité d'apprendre par renforcement apparaît tôt dans la vie. Par exemple, les bébés peuvent apprendre à donner des coups de pied à un mobile s'il bouge quand ils le frappent. Au fur et à mesure que les enfants grandissent, ils peuvent mieux contrôler leurs mouvements. Les jeunes enfants peuvent être moins enclins à essayer de nouvelles choses, surtout s'ils ont trouvé quelque chose qui leur donne au moins une petite récompense, même si ce n'est pas beaucoup. Les enfants plus âgés ont tendance à explorer plus d'options, augmentant leurs chances de trouver un meilleur moyen de gagner.

Différentes Tâches d'Apprentissage

Les chercheurs ont étudié comment les enfants apprennent dans différentes tâches où ils choisissent parmi diverses options pour obtenir des récompenses. Les enfants plus jeunes peuvent choisir des images simples qui sont récompensées. Les enfants plus âgés font face à des tâches plus complexes qui nécessitent qu'ils pensent à l'avance. Ils peuvent comprendre comment des facteurs cachés peuvent changer le résultat. Pourtant, les jeunes enfants peuvent avoir du mal à utiliser l’information qu'ils ont apprise pour optimiser leurs choix.

Les Compétences motrices sont un autre type d'apprentissage. Ces compétences impliquent souvent de faire des mouvements continus, comme kicker une balle, plutôt que de faire un choix simple. Quand les enfants apprennent des compétences motrices, ils doivent comprendre comment bouger et comment leurs mouvements vont mener à différentes sensations de réussite en fonction de plusieurs facteurs, comme le bruit de leurs propres corps ou d'autres influences.

Conception de l'Étude de Recherche

Un groupe de chercheurs a mené une étude avec des enfants et des adultes pour voir comment ils apprennent à travers le mouvement dans les jeux. Ils ont regardé des enfants âgés de 3 à 17 ans, dans le but de comprendre comment l'apprentissage change avec la croissance. L'étude a comporté des exercices qui variaient la façon dont le feedback était donné, que ce soit de manière simple et certaine ou incertaine et basée sur la probabilité.

Les enfants ont joué à un jeu vidéo où ils devaient déplacer un pingouin en dessin animé pour obtenir des récompenses. Les tâches changeaient en longueur, complexité et type de feedback. L'équipe voulait comprendre comment différents facteurs affectaient la capacité d'apprentissage des enfants de différents âges.

L'Environnement du Jeu

Dans la première partie du jeu, les enfants avaient des cibles à atteindre qui avaient un système de récompense caché. Ils devaient baser leurs choix sur l'endroit où le pingouin obtiendrait la plus grande récompense. Chaque enfant devait déplacer le pingouin prudemment pour maximiser leur succès en traversant la zone de glace glissante. S'ils réussissaient, ils regardaient un clip amusant ; s'ils échouaient, ils voyaient le pingouin tomber.

Les enfants ont traversé plusieurs blocs de pratique. Au début, ils ont pratiqué à toucher des cibles discrètes. Puis ils ont abordé un bloc d'apprentissage où ils avaient la liberté d'aller n'importe où dans les limites du jeu. L'objectif était de voir à quel point ils pouvaient adapter leurs mouvements en fonction du succès ou de l'échec antérieur.

Observer le Comportement

Pendant que les enfants jouaient, les chercheurs ont noté comment ils se déplaçaient et réagissaient à différents stimuli. Alors que les jeunes enfants avaient tendance à explorer moins de nouveaux endroits, les enfants plus âgés s'adaptaient plus efficacement. Ils reconnaissaient quand ils devaient changer d'emplacement après avoir échoué à atteindre une cible, ce qui est clé pour apprendre à améliorer le succès futur.

L'étude a révélé que les jeunes enfants n'exploraient souvent pas assez après des échecs, ce qui rendait plus difficile la découverte de meilleurs emplacements. Leur capacité à apprendre s'améliorait avec l'âge, devenant plus ouverts à essayer différents mouvements et moins dépendants du succès passé.

Variabilité dans le Mouvement

Les chercheurs se sont concentrés sur la variabilité des mouvements des participants. Cette variabilité est importante car elle peut indiquer combien d'Exploration se produit par rapport à combien est simplement du bruit dans leurs mouvements. Les jeunes enfants montraient des motifs plus aléatoires, tandis que les enfants plus âgés affichaient des mouvements contrôlés qui visaient souvent à réussir.

Dans le cadre de l'étude, ils ont également ajusté le jeu de différentes manières. Dans certaines tâches, les enfants faisaient face à un feedback déterministe-ce qui signifie qu'ils obtenaient un résultat clair et certain basé sur leur action. Dans d'autres tâches, le feedback était probabiliste, entraînant plus d'incertitude. Les chercheurs voulaient voir comment ces différents styles de feedback affectaient la performance des enfants.

Résultats et Découvertes

Les résultats ont montré que les jeunes enfants avaient plus de mal à apprendre dans des environnements incertains. Ils avaient souvent besoin de signaux plus clairs pour les aider à réussir. En revanche, les enfants plus âgés performaient mieux dans les deux types de tâches, même face à des résultats incertains.

Fait intéressant, lorsque les enfants passaient à des cibles discrètes avec des récompenses certaines, leur performance s'améliorait. Ils étaient capables de mieux s'adapter quand on leur présentait des options claires, ce qui suggère que les jeunes enfants bénéficient d'avoir des tâches plus structurées.

Dans l'ensemble, l'étude a montré comment la capacité d'apprentissage des enfants à travers les retours évolue avec l'âge. Les enfants apprenaient mieux dans des tâches avec des récompenses déterministes et des cibles discrètes, plutôt que dans des environnements incertains ou ceux qui nécessitaient de prendre des décisions de mouvement continues.

Conclusion

Cette recherche fournit des aperçus précieux sur la façon dont les jeunes enfants apprennent par essai et erreur dans les jeux. Elle met en avant l'importance des changements liés à l'âge dans les capacités d'apprentissage, surtout dans le contexte des compétences motrices. À mesure que les enfants grandissent, ils deviennent plus doués pour utiliser le feedback pour guider leurs choix.

En comprenant comment les enfants apprennent dans différents contextes de tâches, il pourrait être possible de créer de meilleurs environnements d'apprentissage qui soutiennent leur développement. Les travaux futurs pourraient se concentrer sur la mise en place de stratégies pour aider les jeunes enfants à apprendre plus efficacement, surtout dans des situations complexes et incertaines.

À travers des jeux simples, les enfants peuvent s'engager dans des expériences d'apprentissage significatives qui favorisent leur croissance. Reconnaître les étapes du développement dans l'apprentissage bénéficie non seulement aux enfants, mais peut aussi guider les approches d'enseignement et de soutien à leur croissance dans divers contextes.

Source originale

Titre: Age-dependent predictors of effective reinforcement motor learning across childhood

Résumé: Across development, children must learn motor skills such as eating with a spoon and drawing with a crayon. Reinforcement learning, driven by success and failure, is fundamental to such sensorimotor learning. It typically requires a child to explore movement options along a continuum (grip location on a crayon) and learn from probabilistic rewards (whether the crayon draws or breaks). Here, we studied the development of reinforcement motor learning using online motor tasks to engage children aged 3 to 17 and adults (cross-sectional sample, N=385). Participants moved a cartoon penguin across a scene and were rewarded (animated cartoon clip) based on their final movement position. Learning followed a clear developmental trajectory when participants could choose to move anywhere along a continuum and the reward probability depended on final movement position. Learning was incomplete or absent in 3 to 8-year-olds and gradually improved to adult-like levels by adolescence. A reinforcement learning model fit to each participant identified three age-dependent factors underlying improvement: amount of exploration after a failed movement, learning rate, and level of motor noise. We predicted, and confirmed, that switching to discrete targets and deterministic reward would improve 3 to 8-year-olds learning to adult-like levels by increasing exploration after failed movements. Overall, we show a robust developmental trajectory of reinforcement motor learning abilities under ecologically relevant conditions i.e., continuous movement options mapped to probabilistic reward. This learning appears to be limited by immature spatial processing and probabilistic reasoning abilities in young children and can be rescued by reducing the demands in these domains.

Auteurs: Amy J Bastian, N. M. Hill, H. M. Tripp, D. M. Wolpert, L. A. Malone

Dernière mise à jour: 2024-07-09 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.09.602665

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.09.602665.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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