Approches psychométrique et cognitive des différences individuelles d'aptitudes : application à la sélection des élèves pilotes de ligne de l'ENAC

Psychometric and cognitive approaches to individual differences in abilities applied to the selection process for pilot applicants wishing to enter the ENAC

• Auteur / Autrice : Nadine Matton
• Direction : Éric Raufaste, Stéphane Vautier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Psychométrie et psychologie cognitive
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Psychologie de l'apprentissage

Psychologie différentielle

Compétence

Recrutement

Pilotes (aéronautique)

Résumé

La thèse s'inscrit dans la problématique de la sélection psychotechnique des EPL à l'entrée de l'ENAC. La demande de l'ENAC est motivée (i) par une volonté de refondation d'un système de sélection qui avait peu évolué depuis sa mise en place dans les années 1980 et (ii) par une volonté de réduction du nombre d'échecs en formation des candidats sélectionnés. Notre analyse du système de sélection actuel a conduit à s'intéresser aux effets observés lorsque des candidats, après un premier échec au concours, passent les tests d'aptitudes cognitives à plusieurs reprises. En effet, dans la littérature les effets de retest, pour les situations à fort enjeu, se traduisent par une nette augmentation moyenne des scores entre le test et le retest. L'interprétation de cette augmentation soulève des questions à la fois théoriques et pratiques pour le système de sélection. Nous avons proposé que ces gains pouvaient être expliqués par une composante artéfactuelle unique, dénommée composante situationnelle. Nous avons testé avec succès un modèle postulant l'existence d'un facteur de changement latent, rendant compte de la différence de situations dans lesquelles se trouvent les candidats au test et retest (la situation comprend à la fois le contexte et l'interaction de l'individu avec ce contexte -e. G. , le degré de familiarité avec le test, le degré d'anxiété face au test). Le modèle testé s'ajustait bien aux données de test-retest recueillies auprès de 752 candidats ayant passé trois tests identiques entre 1998 et 2005. Par conséquent l'hypothèse de gains de scores purement artéfactuels, tout en conservant l'idée de la stabilité des aptitudes cognitives, est plausible. À partir des difficultés rencontrées par les EPL en formation pratique et des caractéristiques de l'apprentissage du pilotage, notre étude a montré qu'une dimension pertinente, mais non couverte par la batterie d'épreuves actuelles, était la capacité à s'adapter à des situations incertaines. La problématique de l'adaptation aux environnements incertains a été largement étudiée à partir des années 1950 sous l'intitulé général apprentissage probabiliste ou « MCPL » pour Multiple Cue Probability Learning (Brunswik, 1952 ; Smedslung, 1955). Les études MCPL consistent généralement à présenter une série d'essais de type stimulus-réponse-feedback avec un feedback entaché de bruit, construit en ajoutant un terme aléatoire, et les participants doivent apprendre la règle, probabiliste, qui lie les stimuli au feedback. Ces études ont généralement constaté d'importantes différences individuelles dans l'apprentissage de relations non parfaitement déterministes. Les candidats au concours EPL (filière S) sont pré-sélectionnés sur leurs compétences en mathématiques. Notre hypothèse était que de bonnes compétences en mathématiques ne sont pas nécessairement associées à une bonne capacité d'adaptation aux situations imprévisibles. Nous avons testé les réactions des candidats face à deux tâches d'apprentissage probabiliste. Nous avons effectivement observé différents profils d'apprentissage, qui ont été répliqués lors de deux études. Quatre groupes ont été identifiés, différents du point de vue de leur traitement de l'incertitude, bien qu'homogènes du point de vue de leurs habiletés mathématiques. De plus une proportion non négligeable de candidats (12%) s'est distinguée des autres par des performances particulièrement faibles, ce qui peut paraître surprenant étant donné que la relation à apprendre était une simple soustraction entachée d'une faible part d'aléa (8% de la variance totale à apprendre étant du bruit). Nous avons pu mettre les différences qualitatives de performance en relation avec les temps de traitement de l'information : les apprenants les plus rapides mettaient paradoxalement davantage de temps pour donner leur réponse que les non-apprenants, alors que les différents groupes identifiés ne se distinguaient pas par le temps de traitement du feedback. Les premiers indices quant à la validité prédictive de ce nouveau test sont encourageants.

This work is rooted in the general question of the psychotechnical selection of the future pilot trainees (PT), at the entry into the French Aircraft Pilot Training, named ENAC. ENAC's objectives are (i) to renew the selection system that had evolved not much since its beginnings in the 1980's; and (ii) to reduce the number of training failures in selected applicants. Our analysis of the current selection system led to point out the effects observed when applicants, after a first rejection, retake the cognitive ability tests. Indeed, such “retest effects” are well described in the literature, and mean score increases between test and retest are usually observed, especially in high stake selection settings. The interpretation of that mean gain leads to theoretical and practical questions directed toward the selection system. We proposed that these gains could be explained by a unique and artifactual component, called the situational component. We successfully tested a model based on the existence of a latent change factor that takes into account the difference of the test and retest situations (the situation comprises both the context and the interaction of the person and the context-e. G. , the degree of familiarity with the test, or the degree of anxiety against the test). The model fitted well the test-retest data of 752 applicants who took three cognitive ability tests twice between 1998 and 2005. Therefore the hypothesis of purely artifactual gain scores--with invariant cognitive abilities---is plausible. Based both on the difficulties encountered by the PT during their practical training and on the characteristics of the piloting learning, our work highlighted a relevant dimension, not taken into account by the current selection tests, namely the ability to adapt to uncertain situations. This question has been widely studied after the 1950s in the Multiple-Cue Probability Learning framework (MCPL; Brunswik, 1952; Smedslung, 1955). Classically, MCPL studies present a series of trials to participants in the form of stimulus-response-feedback, with a noisy feedback constructed by adding a random term to the ``true'' response. Participants have to learn the probabilistic relationship between the stimuli and the feedback. These studies generally showed large individual differences in the learning of non perfectly deterministic relationships. Applicants for entry into the ENAC are pre-selected on the basis of their mathematical skills. Our hypothesis was that high skills in mathematics are not necessarily associated with a high ability to cope with uncertainty. We tested the applicant reactions to two probabilistic learning tasks and observed large individual differences that replicated for both studied tasks. Four groups could be isolated in each study, differing in terms of uncertainty handling but homogeneous as regarded their mathematical skills. Moreover a non negligible proportion of applicants (12%) performed particularly poorly, which can be surprising in consideration of the simplicity of the relationship that had to be learnt (a noisy substraction) and low level of randomness (only 8% of the total variance of the criterion was noise). We linked the observed qualitative differences in performance with processing times: the faster learners took more time responding than the nonlearners, and the identified groups did not differ regarding to the time of feedback processing. The first elements of predictive validity concerning this new test are encouraging.