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L’apprentissage par essai et erreur est une forme d’apprentissage dans laquelle un individu, humain ou animal, découvre la bonne réponse à un problème en multipliant les tentatives, en abandonnant celles qui échouent et en retenant celles qui réussissent. Étudié expérimentalement à la fin du XIXe siècle par le psychologue américain Edward Thorndike, il est l’un des fondements de la psychologie de l’apprentissage.
Les boîtes à problème de Thorndike
Dans sa thèse publiée en 1898, Thorndike étudie ce que l’on appelait alors « l’intelligence animale ». Il enferme des chats affamés dans une boîte à problème, une cage dont la porte s’ouvre lorsque l’animal actionne un loquet, une boucle de ficelle ou une pédale ; de la nourriture est placée à l’extérieur. Au début, le chat s’agite en tous sens et finit par ouvrir la porte par accident. Au fil des essais, le temps nécessaire pour sortir diminue progressivement, sans compréhension soudaine. Contrairement à l’idée courante qui prêtait aux animaux un raisonnement, Thorndike conclut que le chat a appris par tâtonnements.
La loi de l’effet et la loi de l’exercice
Thorndike tire de ces expériences deux lois principales :
- La loi de l’effet : une réponse suivie d’une satisfaction, comme la nourriture ou la sortie de la cage, a plus de chances de se reproduire ; une réponse suivie d’un désagrément tend à disparaître. Cette loi annonce la notion moderne de renforcement.
- La loi de l’exercice : plus une association entre une situation et une réponse est répétée, plus elle se consolide.
À la même époque, Ivan Pavlov étudie en Russie le conditionnement des réflexes. Mais là où le chien de Pavlov apprend à associer deux stimulus, le chat de Thorndike apprend par les conséquences de ses propres actions.
Le rat dans le labyrinthe
Les chats se prêtant mal aux manipulations de laboratoire, Willard Small, à l’université Clark, a l’idée vers 1900 d’étudier l’apprentissage du rat dans un labyrinthe. Il s’inspire du labyrinthe de haies de Hampton Court, en Angleterre, pour imiter les galeries où vit le rongeur. La méthode connaît un succès durable : le labyrinthe reste un outil courant de la psychologie expérimentale et des neurosciences, par exemple pour étudier la mémoire spatiale ou les effets de médicaments sur le comportement.
Prolongements
Dans les années 1930, B. F. Skinner prolonge ces travaux avec le conditionnement opérant, étudié dans une cage automatisée qui porte son nom. À l’inverse, le psychologue allemand Wolfgang Köhler décrit chez les chimpanzés un apprentissage par compréhension soudaine, l’insight, où l’animal semble trouver la solution d’un coup. Chez l’être humain, l’essai et l’erreur restent une stratégie naturelle face à un problème nouveau, quand aucune règle connue ne permet de le résoudre d’emblée.
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