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Cognition et performance

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Jean-Pierre Famose

Troisième partie. Habileté et difficulté de la tâche

Constance et stabilité des tâches, invariance des adaptations motrices et technique sportive

Marc Durand, Valérie Geoffroi et Laurent Jacquemond

Texte intégral

Les auteurs remercient Marielle Cadopi pour ses commentaires de la première version de ce texte.

1Pour être performant en sport, il faut avoir une bonne technique. Cette technique résulte à la fois d'un apprentissage et d'une transmission. Pour être transmise et enseignée, la technique propre à chaque discipline fait l'objet d'une formalisation dont les constantes nous semblent être : description, généralisation et abstraction, modélisation et prescription.

Description

2La technique est toujours décrite. Cette description de séquences de mouvements se fait généralement sous forme chronologique (quelquefois images à l'appui : chronophotographies, schémas et plus récemment décompositions de bandes vidéo). Les mouvements réalisés par les différents segments corporels sont présentés de façon successive et systématique, après une décomposition en phases ou étapes différentes. Cette description porte sur la partie perceptible de l'action, c'est-à-dire sur la forme spatio-temporelle des mouvements. Le discours technique est traditionnellement opaque à une prise en compte des processus sous-jacents à la réalisation du mouvement : physiologiques, perceptifs et décisionnels, modalités de contrôle, etc. La description relève de la biomécanique dans la mesure où elle porte essentiellement sur la cinématique et plus rarement sur la cinétique des mouvements. Cette description est rarement "armée" et ne repose que ponctuellement sur des travaux systématiques de recherche.

Généralisation et abstraction

3Le discours technique est une généralisation et une abstraction dans la mesure où il condense, résume, synthétise les modes de réponse de plusieurs pratiquants de haut niveau. A la limite, la technique idéale, celle qu'on trouve dans les livres, n'existe pas et n'est jamais réalisée. On distingue d'ailleurs toujours la technique des techniques individuelles ou des styles décrits comme des opérationnalisations, des adaptations individuelles, ou des perversions de la technique pure idéale. À notre connaissance, aucune réflexion d'envergure n'a jamais été proposée pour expliciter ou démêler cette dialectique complexe du singulier et de l'universel dans la technique en sport.

Modélisation et prescription

4Le discours technique est une modélisation dans la mesure où, à partir de cette description précise et systématique, il propose des lois, des règles, des explications logiques ou physiques (mécaniques généralement) qui justifient a posteriori les réponses décrites. La visée normative est toujours présente : le technicien dit ce qu'il faut faire. Le modèle du discours technique est toujours le même : il se fonde, d'une part sur l'idée de régularité, de stabilité des réponses individuelles et, d'autre part, sur l'idée de principes généraux, d'invariants qui traversent les adaptations individuelles et qu'il faut nécessairement respecter pour être performant. Ce sont ces affirmations de constance intra-individuelle et inter-individuelle dans les modalités d'adaptation aux contraintes des tâches que l'on va s'efforcer d'analyser. Au préalable, nous étudierons les sources de constance et de stabilité dans les tâches sportives car la question de l'invariance des adaptations ne se pose pas selon les mêmes termes dans l'ensemble des situations de sport.

CONSTANCE ET VARIATION DANS LES TACHES SPORTIVES

5La diversité des activités sportives est trop importante pour qu'une seule analyse s'applique : il est indispensable de recourir à une catégorisation ou une classification même élémentaire des tâches de sport. Cependant, il convient de ne pas être dupe des vertus de ces classifications : même si deux tâches appartiennent à la même classe d'une taxonomie, il est bien évident que l'adaptation à chacune d'elle demeure spécifique et originale. La communauté ou le transfert sont d'autant plus faibles ou minimes que le pratiquant est expert, et ce quel que soit le domaine dans lequel s'exerce son expertise (Glaser et Chi, 1988). Ce qui signifie que le sportif de haut niveau adopte des modes d'adaptation originaux, spécifiques, non ou très peu transférables. Pour aborder ce problème, le critère de classification des tâches de sport qui nous semble fondamental est celui de la stabilité ou de l'instabilité du milieu.

Stabilité ou instabilité du milieu

6Il est classique, depuis Poulton (1957), d'opérer une distinction entre les habiletés fermées et les habiletés ouvertes, les premières se déroulant en milieu stable, les secondes en milieu instable. Cette distinction a été largement reprise (avec parfois des dénominations différentes) par les nombreux auteurs de systèmes de description ou de classification (Famose, 1990 ; Fitts, 1962 ; Gentile, 1972 ; Gentile et coll., 1975 ; Holding, 1981 ; Knapp, 1963 ; Parlebas, 1981 ; Poulton, 1957 ; Robb, 1974 ; Singer, 1972).

7Dans certaines tâches, l'environnement dans lequel le sportif évolue demeure inchangé, sans modifications, ce qui lui permet de prévoir, anticiper, planifier ses comportements. Le pratiquant n'est pas soumis à des aléas ou à des évolutions de la situation et n'est donc pas en situation de réagir à ces changements. C'est lui-même qui est à l'origine de l'action, qui détermine le moment et les modalités de son déclenchement et de sa réalisation. Dans d'autres tâches, par contre, le sportif est confronté à un environnement instable, si bien qu'il lui est impossible de prévoir de manière précise, définitive, ce qu'il va faire. Il est contraint de réagir à ces modifications de l'environnement, de s'y plier.

8Ces deux modes d'adaptation sont relativement bien connus et correspondent à deux traditions de recherche portant soit sur les modalités d'organisation, d'ajustement et de correction de la réponse motrice, soit sur la réaction à des stimuli imprévisibles ou difficilement prévisibles (Paillard, 1990). Les recherches s'appuient sur et aboutissent à des théories du contrôle moteur dans le premier cas (Adams, 1971 ; Fitts, 1954 ; Schmidt, 1975, par exemple), à des modèles de la perception et de la décision dans le second (Alain et Proteau, 1980 ; Hick, 1952 ; Hyman, 1953 ; Proteau et Girouard, 1987 ; Requin, 1980 ; Theios, 1975). Cette distinction de base constitue une bonne entrée pour l'étude des processus et stratégies des pratiquants et a marqué des avancées importantes dans leur compréhension. Néanmoins, elle doit être complétée par un autre critère qui, à notre connaissance, n'a jamais fait l'objet d'une conceptualisation systématique : le caractère constant ou inconstant du milieu.

Constance ou inconstance du milieu

9Lorsqu'un individu se déplace en courant dans une forêt, il agit dans un milieu stable. Cependant, ce milieu change au gré de ces déplacements et le coureur ne peut intégralement planifier ses actions à l'avance : il lui faut éviter ou franchir des obstacles, ajuster sa vitesse et ses foulées à la déclivité du terrain, etc. A l'opposé, il peut arriver qu'en milieu instable, les variations se produisent avec une régularité telle que le pratiquant la perçoive et que, malgré le caractère instable du milieu, il puisse prédire ce qui va se passer et planifier en conséquence ses actions. C'est le cas dans les tâches d'entraînement en tennis où les joueurs sont des partenaires qui essaient d'entretenir l'échange en jouant de façon régulière. A un autre niveau d'analyse, c'est aussi le cas dans ce sport lorsqu'un joueur a un jeu tellement stéréotypé qu'il est facilement "lisible" par son adversaire qui peut prédire le type de balle qu'il va délivrer.

10Ce critère de description et de classification des tâches n'a jamais été analysé de façon systématique et totalement satisfaisante. Il a d'ailleurs souvent été confondu avec d'autres, notamment le critère "stabilité/instabilité du milieu" et "transport/non-transport du corps" (Famose, 1990, pour une revue).

11Ainsi, Knapp (1963) a proposé, à partir de la distinction opérée par Poulton (1957), de considérer le fait que le milieu soit ou non stable non comme une dichotomie mais comme un continuum sur lequel positionner les tâches sportives. Lorsqu'on étudie en détail les positionnements qu'elle propose, on s'aperçoit qu'ils ne sont pas déterminés par la seule présence ou absence de stabilité dans l'environnement, mais aussi par la présence d'une certaine quantité de constance ou d'inconstance, ce qui fait que cette dimension n'est pas "pure". De surcroît, elle n'est pas de nature à expliquer les différences entre des tâches où la stabilité du milieu est identique, comme par exemple au saut à la perche et au saut en longueur.

12Gentile (1972), pour sa part, a énoncé des formalisations successives de cet aspect, sans aboutir à une proposition qui nous semble acceptable. Dans un premier temps, cet auteur a associé au critère "stable/instable" (qu'elle dénomme "tâche ouverte ou fermée"), un autre critère désigné "transport/non-transport du corps". Ce critère rend compte du fait que, dans certains sports, le pratiquant adopte une posture constante, alors que dans d'autres, il doit se déplacer ou coordonner les actions des membres supérieurs avec le transport de son corps. Au plan du traitement de l'information, cette dimension complémentaire peut rendre compte d'un surcroît de complexité hé au déplacement effectué et qui, selon nous, a deux composantes : rendre plus "coûteux" le contrôle des mouvements réalisés, empêcher le pratiquant de planifier et de pré-programmer ses mouvements. Pour Gentile, ce critère "transport/non-transport du corps" concerne surtout les difficultés de contrôle d'un nombre de degrés de liberté important (Famose, 1990, pour une analyse détaillée).

13Gentile et coll. (1975) ont par la suite proposé un autre critère susceptible de rendre compte de cet aspect, qu'ils ont formalisé en considérant qu'il s'agissait de la "variabilité inter-essais" et qui rend compte par exemple des différences entre une série de lancers francs à une distance réglementaire en basket-ball et une série de tirs à des distances variées du panier. Cependant, ce critère ainsi formulé n'est pas pertinent pour expliquer, par exemple, la différence entre le pilotage d'une automobile sur une piste circulaire régulière et le pilotage de la même automobile sur la route d'un rallye. Ceci parce qu'il ne concerne que les tâches discrètes.

14Nous proposons donc d'employer le critère "constance/inconstance du milieu" qui permet d'établir des distinctions utiles entre des activités sportives généralement considérées comme équivalentes mais qui, on le verra, contraignent les pratiquants à des modes d'adaptation originaux. Sur un plan plus théorique, les activités sportives dans lesquelles le milieu est stable mais inconstant, ou instable mais constant, posent des problèmes qui sont à la limite du champ couvert et expliqué par les théories actuelles et sont donc de nature à générer des questions et des réponses originales.

Tâches discrètes, séquentielles ou continues

15Pour les besoins de l'analyse nous proposons de considérer un autre critère lui aussi classique, distinguant les tâches discrètes des tâches continues (Famose, 1990 ; Schmidt, 1982), auquel, à la suite de Holding (1981), nous associons l'idée de tâches séquentielles. Il s'agit en effet de trois types de tâches dans lesquelles les modes d'adaptation sont différents. Dans le premier cas, celui des tâches discrètes, les mouvements réalisés correspondent à des "essais" successifs relativement séparés ou isolés dans le temps et dans l'espace, et qui sont exécutés comme une unité ou un tout. Dans les tâches séquentielles, le début et la fin de l'action sont également repérables, mais l’action dans son ensemble consiste en un agencement d'activités discrètes qui sont déterminées à la fois par les actions qui précèdent et celles qui suivent (Famose, 1990). Dans les tâches continues, les actions sont prolongées si bien qu'elles ne peuvent être appréhendées qu'insérées dans un continuum au sein duquel on ne peut identifier de réponses discrètes successives. Une distinction complémentaire peut s'avérer utile : les sujets déploient une activité de nature essentiellement cyclique dans certains cas (se déplacer à bicyclette, en kayak) ou a-cyclique dans d'autres (piloter une voiture, faire du ski).

16En résumé, nous analysons, à la lumière des travaux scientifiques, les hypothèses de constance intra et inter-individuelles dans les classes de tâches sportives définies par les trois critères : "stabilité/instabilité", "constance/inconstance", "discret/séquentiel/continu" (tableau 1). Faute d'études disponibles, toutes les classes de tâches ne seront pas abordées. Cette absence d'exhaustivité ne constitue pas une difficulté pour deux raisons : notre objectif est de poser les jalons d'une réflexion et non d'étudier in extenso les comportements dans toutes les tâches sportives ; le système de description des tâches permet, lorsque des données expérimentales manquent, d'opérer des inférences ou des généralisations.

Tableau 1 - Répartition de quelques tâches sportives classiques en fonction des critères "stabilité/instabilité", "constance/inconstance", "discrète/séquentielle/continue".

INVARIANCE DES ADAPTATIONS EN MILIEU STABLE

En milieu stable et constant

17Nous distinguerons les tâches discrètes des tâches continues. La recherche classique de Higgins et Spaeth (1972) relative à la tâche de lancer de fléchettes apporte un premier enseignement. A partir d'une analyse bidimensionnelle des mouvements réalisés par un joueur en cours d'apprentissage, ces auteurs révèlent deux faits fondamentaux : le premier est que même dans une tâche en apparence aussi fixée, "cadenassée", que le lancer de fléchettes, on peut atteindre la cible de diverses manières ; le second est que plus l'apprentissage est avancé, plus les réponses se ressemblent d'un essai à l'autre : au terme de la période d'apprentissage, la forme spatiale des mouvements ainsi que les points de lâcher de la fléchette sont de plus en plus semblables (ou de moins en moins différents). Cette étude a porté sur des sujets novices et l'on peut penser que les pratiquants de haut niveau présentent un taux plus élevé de constance. En bonne logique, comme l'avait observé Jones (1962), cette variabilité devrait diminuer à mesure que l'expertise s'accroît.

18Les recherches de Arutyunyan, Gurfinkel et Mirskii (1968, 1969) livrent des résultats complémentaires. Il s'agit d'une étude des mouvements de tire vus au fusil sur cible fixe. Dans cette tâche, on peut schématiquement considérer qu'il y a deux façons de maintenir le canon de l'arme dans la direction précise du centre de la cible. La première consiste à bloquer tous les degrés de liberté de la ceinture scapulaire et des membres supérieurs et à mobiliser et/ou immobiliser cet ensemble comme un bloc rigide (la stratégie consiste selon Vereijken (1991) à "geler" un certain nombre de degrés de liberté dans la tâche, c'est-à-dire à ne contrôler le déplacement et le positionnement de l'ensemble que selon un axe ou deux). La seconde stratégie consiste à réaliser des visées plus souplement coordonnées à partir de mouvements et de positionnements compensatoires des diverses composantes de l'ensemble. Ceci se fait par une mobilisation adéquate des articulations de l'épaule, du coude, du poignet. C'est cette deuxième stratégie qui est observée chez les tireurs qui s'adaptent souplement à la tâche, réalisant des mouvements qui n'ont pas le caractère rigide et stéréotypé que l'on pouvait attendre si la première stratégie avait été employée. La constante la plus évidente d'un essai à l'autre est précisément cette souplesse d'adaptation.

19Dans les tâches continues, comme en natation, le nageur réalise des mouvements cycliques dont on peut évaluer la constance ou la variabilité. Tourny (1992) a étudié les flcutuations des facteurs spatio-temporels de la nage dans une épreuve de 200 m brasse. Elle observe des fluctuations de la vitesse moyenne à chaque 50 m associées à une variation de la "distance par cycle", alors que la fréquence reste stable. Ces valeurs ont tendance à être d'autant plus constantes que le niveau d'expertise augmente (Tourny et coll., 1991).

20Il en va de même pour toutes les formes de locomotion et notamment pour la course ou la marche. En marche, on observe que la variabilité diminue lorsque la vitesse de déplacement augmente (Maruyama et Nagasaki, 1992) ce qui semble être une loi très générale du mouvement humain. De surcroît, pour une vitesse de déplacement donnée, il existe différents rapports amplitude/fréquence possibles. Ces mêmes auteurs montrent qu'à chaque vitesse la variabilité est minimale pour un rapport intermédiaire très proche du rapport spontanément adopté par les sujets. En kayak en eau plate, il existe une relation particulière entre la cadence de nage et les mouvements proprement dits : quelle que soit la cadence adoptée, les experts mettent la pagaie en pression selon une durée constante. Les rapports entre les différentes phases du mouvement de propulsion se modifient lorsque la cadence et la vitesse augmentent ; seul le temps absolu de prise d'appui (correspondant au trajet de la pagaie de l'attaque à la position verticale) reste constant (Deltour, 1987).

21En résumé, les résultats des recherches sont donc nuancés. Bien que l'on puisse réussir dans les tâches discrètes avec des réponses différentes les unes des autres, les mouvements deviennent de plus en plus constants en cours d'apprentissage, au plan cinématique. De surcroît, même lorsque d'autres modalités sont envisageables, les pratiquants adoptent préférentiellement des stratégies flexibles basées sur l'existence de mécanismes de compensation motrice. Dans les tâches nécessitant des mouvements cycliques, plus les sujets sont experts, plus la cinématique des cycles semble obéir à une règle de constance. L'apprentissage ne consiste pas en l'acquisition d'un savoir-faire formel (au sens de forme gestuelle) mais en la construction d'une réponse à un problème moteur particulier et la constance cinématique est probablement la conséquence d'une invariance "plus profonde" tenant à la direction, à l'intensité et au timing des forces exercées.

En milieu stable et inconstant

22Dans certains sports, les conditions changent ou sont susceptibles de changer d'un essai à l'autre. C'est le cas en saut à la perche. Un des problèmes des perchistes est de choisir un point d'impulsion, un bras de levier, une vitesse de course... en fonction de la hauteur à franchir, c'est-à-dire un élément qui leur permet "d'assurer" dans une certaine mesure leur saut. On peut imaginer deux stratégies totalement opposées, l'une consistant à modifier, pour chaque hauteur à franchir, les paramètres du saut (introduisant une variabilité inter-essais importante), l'autre à adopter, dès les premiers essais, des paramètres devant permettre de franchir la plus grande hauteur possible compte tenu des potentialités de l'athlète. Du choix de la stratégie dépendent certes le niveau de performance finalement atteint dans le concours mais aussi parfois les spectaculaires contre-performances que l'on observe même de la part d'athlètes de niveau supérieur.

23Le même type de contraintes s'exerce sur le joueur de golf. Sa tâche n'est pas toujours la même en fonction des coups déjà joués et de la diversité des parcours. Le joueur dispose de deux types de solutions pour faire face à la variété des situations. La première tient à la diversité du matériel qu'il emploie : il dispose d'un set de clubs aux caractéristiques telles qu'il peut, en théorie, malgré des configurations de terrain différentes (distances, déclivités, obstacles...), adapter ses coups grâce à un choix judicieux de club tout en réalisant des mouvements constants. L'inconstance de l'environnement est donc compensée par l'adoption d'un matériel variable, le swing du joueur demeurant invariant. En fait, si tous les joueurs de haut niveau et les entraîneurs prétendent avoir pour objectif cette invariance (voir par exemple Ballesteros, 1991), les données de la littérature expérimentale ne confirment pas, pour l'heure, cette affirmation (Abemethy et coll., 1990 ; Neal et coll., 1990). Néanmoins, des lacunes méthodologiques importantes dans ces recherches nous incitent à ne pas considérer ces résultats comme définitifs et à attendre, pour conclure les enseignements d'un travail en cours dans notre laboratoire (Geoffroi, en préparation). Le second moyen pour faire face à cette inconstance, particulièrement employé au putting, consiste non plus à changer de club en fonction de l'éloignement mais à ajuster les mouvements réalisés en fonction de la distance à laquelle se trouve le trou (nous ne parlons pas ici des problèmes liés à la déclivité, aux variations de texture, etc.). Pour le joueur, le moyen d'ajuster son mouvement à la distance qui le sépare du trou consiste à augmenter l'amplitude de son mouvement et/ou la vitesse de réalisation afin de transmettre à la balle une impulsion proportionnelle à l'éloignement du trou. Dans ce cas, les résultats des recherches sont beaucoup plus nets. Coëllo et Orliaguet (1990, 1992) montrent que, pour une gamme de distances allant de 1 à 4 m, la durée du mouvement est invariante, c'est-à-dire qu'elle n'est pas affectée par l'allongement des distances et de l'amplitude des mouvements.

24En résumé, dans ce milieu stable mais inconstant, la recherche d'invariance apparaît comme une modalité efficace d'adaptation aux changements du milieu. Cette invariance, lorsqu'elle existe, semble essentiellement d'ordre temporel et porte sur des durées absolues ou relatives.

INVARIANCE DES ADAPTATIONS EN MILIEU INSTABLE

En milieu instable et constant

25Ces tâches sont rares en sport. Elles sont néanmoins intéressantes à étudier comme le montrent les résultats publiés par Ripoll (1985). Ils portent sur une tâche de tir sur une série de cibles présentées successivement : le sujet ne peut les atteindre que lorsqu'elles pivotent pour se disposer face à lui. Il s'agit donc bien d'une tâche asservie de l'extérieur aux plans spatial et temporel. Le tireur exécute plusieurs séries de tirs sur ces cibles et pour chacune d'elles le temps accordé change : les premières séries sont exécutées à vitesse réduite et, le temps alloué diminuant, les sujets doivent être de plus en plus rapides pour viser et atteindre les cibles. Dans ces conditions, les stratégies oculo-motrices des tireurs sont commandées par un programme moteur unique qui est paramétrisé en fonction du temps alloué. On observe dans cette tâche exactement le même principe d'homothétie temporelle que lorsque le milieu est constant. De plus, la recherche montre que plus les sujets sont experts, plus les corrections au moment de la visée diminuent en nombre et en intensité, ce qui laisse penser qu'une modification des modalités de contrôle intervient et que les ajustements sont de plus en plus pré-programmés (Pew, 1974). Les tireurs experts connaissant les exigences temporelles de la tâche sont capables de s'y adapter sur un mode anticipé et constant.

26En résumé, on peut dire que lorsque le milieu est instable et constant les stratégies des sportifs sont de même nature qu'en milieu stable : elles recherchent une organisation invariante des comportements. Cette invariance est de nature temporelle et apparaît au niveau des stratégies de prise d'information. Elle s'accompagne d'une diminution de variabilité au plan moteur, parce que les mouvements sont contrôlés selon un mode proactif, même si l'action du sportif est asservie aux modifications du milieu.

En milieu instable et inconstant

27Nous distinguerons deux composantes de l'adaptation du sportif : celle qui consiste à analyser la situation et à prendre des décisions de réponse, et celle qui consiste à programmer et contrôler ces réponses.

Les decisions en milieu instable et inconstant

28Dans la plupart des activités sportives en milieu changeant et difficilement prévisible, le sportif, en situation de crise temporelle, doit faire des choix en fonction des événements extérieurs. La tâche consiste généralement en une succession de mouvements discrets au cours desquels les mécanismes décisionnels sont largement sollicités. Le problème de la technique ne peut y être envisagé sans prendre en compte le poids de ces mécanismes de décision.

29Les modèles classiques de la décision en sport présentent le sportif confronté à un environnement instable comme fonctionnant sur un mode réactif. Le joueur de sport de raquette par exemple est conçu comme un joueur en attente, confronté à une grande incertitude et surtout une pression temporelle élevée. Souvent, dans ces conditions, le temps de réaction ajouté au temps de mouvement excède le temps de suspension de la balle (Williams et McFarlane, 1975), ce qui contraint le joueur à développer des stratégies visant à gagner ou sauver du temps (Alain, 1991 ; Alain et Sarrazin, 1985, 1990 ; Proteau et Girouard, 1987 ; Temprado, 1989). Il peut gagner du temps de deux façons non exclusives : en réduisant la durée soit pour initier, soit pour réaliser la réponse (Proteau et Dorion, 1992 ; Proteau et Girouard, 1987). Ces stratégies ont un coût dans la mesure où elles s'accompagnent d'une diminution de la précision. Il faut donc au joueur des indices lui permettant de minimiser ces coûts. C'est pourquoi ils s'efforcent de repérer des régularités dans le jeu de l'adversaire afin d'adopter des états de préparation sélectifs, en fonction des probabilités d'apparition de telle ou telle configuration de jeu compte tenu de ces régularités, et des valeurs d'utilité associées aux risques, aux enjeux, à l'état de la partie... (Alain, 1991 ; Alain et Sarrazin, 1985 ; Temprado, 1989 ; Proteau et Girouard, 1987) et aussi du coût cognitif associé à ces calculs et à ces prises de décision (Proteau et Dorion, 1992).

30Cette modélisation ne rend pas compte de toute l'activité du joueur qui n'a pas seulement le statut de relanceur ou de joueur en attente : il est aussi attaquant ou générateur de situations. Bien qu'il y ait des "styles de jeu" construits sur la défense et la relance, les joueurs experts cherchent généralement à se trouver le moins souvent possible en situation de réaction. Ils s'efforcent de transformer leur activité de deux façons : d'une part en étant eux-mêmes créateurs d'incertitude pour l'adversaire ; d'autre part en opérant une sorte de lecture orientée du jeu à partir d'un répertoire de configurations connues qu'ils ont stocké dans leur mémoire. Une étude de Veronese (1988) en tennis de table montre, à l'encontre des modèles de la décision, que la principale source d'information utilisée par les pongistes experts concerne leurs propres actions. Les joueurs organisent leur décision à partir d'invariants directionnels de la trajectoire des balles. La connaissance des régularités du système de circulation de la balle leur permet de devancer en permanence l'apparition des événements en s'appuyant sur les informations issues des caractéristiques de leurs propres coups. Dans la plupart des cas, ils fonctionnent selon un mode prédictif et ce n'est que lorsqu'ils estiment la qualité de leur coup insuffisante (placement et vitesse de balle essentiellement) qu'ils passent à un mode réactif. En donnant une balle facile à l'adversaire, ils leur offrent aussi la possibilité de varier le jeu et ne sont plus à même de devancer les événements. C'est à ce moment-là seulement que les informations issues de l'adversaire entrent de façon dominante en ligne de compte, en conformité avec les modèles de la décision.

31En résumé, en milieu instable et inconstant, le pratiquant s'efforce d'extraire des constances et des régularités dans l'ensemble des informations disponibles. Cette capacité l'autorise alors à fonctionner partiellement sur un mode prédictif. Le sportif expert emploie deux grandes catégories de stratégies dont la fonction est de le libérer de cet asservissement au milieu et d'échapper ainsi aux impératifs d'une réactivité directe aux sollicitations de l'environnement : 1) en repérant des régularités dans les modifications de l'environnement à partir desquelles il pré-sélectionne et pré-programme ses réponses ; 2) en construisant un répertoire de schèmes permettant de lire la situation actuelle et d'anticiper à court terme les événements sur la base d'une prise d'information non sur les actions de l'adversaire mais sur les siennes.

Le controle du mouvement en milieu instable et inconstant

32Les stratégies de décision ont, entre autres, pour fonction de gagner du temps afin de réaliser une réponse motrice précise, à l'intérieur de la fenêtre temporelle définie par la trajectoire de la balle. Dans ces situations d'attraper ou de renvoi de balle, on a identifié une certaine invariance, là encore temporelle. Hubard et Seng (1954) ont observé que les bons joueurs de baseball initient leur mouvement de swing de telle façon que la durée du mouvement présente un caractère constant. Les mêmes résultats ont été observés en tennis de table (Tyldesley et Whiting, 1975), en squash (Wollstein et Abemethy, 1988), en hockey (Burgess-Limerick et coll., 1991 ; Francks et coll., 1985).

33Si l'on décompose le mouvement de frappe en deux parties : l'armé (backswing) et la frappe proprement dite (downswing), on obtient des résultats très contrastés. La durée de l'armé varie de façon importante alors que le downswing a, lui, une durée constante (Franks et coll., 1985 ; Hubard et Seng, 1954 ; Wollstein et Abemethy, 1988). Burgess-Limerick et coll., (1991) montrent que, lors du tir au hockey, la durée de l'armé est plus variable chez les experts que chez les novices et, qu'à l'inverse, la durée du downswing est plus variable chez les novices que chez les experts.

34Ces résultats laissent supposer l'existence d'une différenciation : l'invariance temporelle du downswing facilite le contrôle en introduisant une dose de constance dans cette situation fluctuante (Tyldesley et Whiting, 1975). La variabilité de durée de l'armé résulterait d'un couplage ou d'un asservissement plus important à l'environnement et aux changements de trajectoires (Bootsma et Van Wieringen, 1990 ; Burgess-Limerick et coll, 1991). Certains auteurs considèrent qu'un changement dans le mode de contrôle intervient en cours d'apprentissage : les novices activent un seul programme moteur pour contrôler l'ensemble du mouvement alors que les experts disposent à terme de deux sous-programmes fonctionnellement indépendants (Young et Schmidt, 1990).

35Ces sports à milieu instable et inconstant sont l'occasion d'observer un phénomène intéressant, concernant les mouvements réalisés et "la technique" elle-même. Les sujets sont confrontés à des tâches dont le niveau de difficulté varie en fonction du jeu de l'adversaire. Dans ces conditions, la différence entre l'expert et le novice tient à ce que l'expert est capable de maintenir un niveau élevé de performance même si la pression de la tâche augmente, et présente une courbe de dégradation de la performance moins rapide que le novice.

36Ceci est particulièrement net en tennis, où les joueurs de très haut niveau parviennent à réaliser des coups d'une puissance et d'une précision étonnante tout en étant eux-mêmes en situation très délicate : déséquilibre, déplacements très rapides, crise temporelle importante, position non optimale sur le court, etc. De surcroît, ces coups sont souvent décochés d'une façon "non orthodoxe", aucun des préceptes des techniciens de ce sport n'étant apparemment respectés.

37A notre connaissance, aucune recherche systématique n'a été réalisée à ce sujet et seules des hypothèses peuvent être avancées. Ainsi, si des éléments importants du mouvement "canonique" sont abandonnés ou pervertis lorsque les contraintes de la tâche sont trop fortes, telles l'amplitude, la forme de la trajectoire de la raquette..., d'autres sont conservés : le timing par rapport au déplacement de la balle, le plan de frappe, peut-être le timing d'application des forces et de l'impulsion... Une étude en cours dans notre laboratoire et portant sur les évolutions des réponses en fonction de l'augmentation de la difficulté de la tâche devrait permettre de comprendre ce qui est essentiel au plan de la technique et demeure invariant malgré la dégradation d'ensemble du comportement.

38En résumé, lorsque le milieu est instable et inconstant, la réalisation de mouvements constants apparaît très difficile. Une des modalités d'adaptation les plus répandues consiste à avoir une partie seulement de la réponse qui soit constante (généralement la phase finale), le reste du mouvement étant asservi aux fluctuations de l'environnement. Pour l'heure, les seuls éléments de constance que les chercheurs ont repérés dans ces tâches concernent la durée de la phase terminale des mouvements.

INVARIANCE ET TECHNIQUE SPORTIVE

39A l'issue de cette revue de littérature, une double impression se dégage : 1) pour tous les types de tâches, les stratégies des sportifs reposent sur la recherche de régularité, de constance et d'invariance ; 2) en fonction de la demande des tâches, la nature de ce qui demeure constant ou invariant diffère.

40Il est assez bien démontré que la forme du mouvement réalisé n'a pas la régularité ou la permanence qu'on lui reconnaît dans les discours techniques classiques. Si, lorsque le milieu est très stable, constant, et les mouvements brefs et balistiques, on peut observer une telle régularité, elle doit être pensée comme une conséquence, une propriété émergente. Les variables essentielles qui président à l'adaptation du sujet à la tâche se situant au plan de l'ajustement des forces en fonction de la tâche. Il en va probablement de même pour ce qui concerne les paramètres cinématiques et notamment les invariants temporels. Même si le pratiquant contrôle de façon intermittente ces paramètres formels et cinématiques dans la réalisation de la tâche, ces variables ont un statut non essentiel.

41Ce qui ressort de façon dominante est que, dans toutes les tâches, les sportifs de haut niveau ont des modes d'adaptation qui témoignent d'une grande flexibilité, malléabilité, même s'ils sont des spécialistes de tâches en milieu constant. Le portrait type du sportif de haut niveau est donc un peu paradoxal : il adopte des stratégies ou des modalités d'adaptation fondées sur la recherche active d'invariance, tout en construisant des modes d'adaptation souples et flexibles.

42Lorsque la tâche à réaliser est "évidente" ou naturelle, on peut considérer qu'il existe une sorte d'asservissement immédiat ou direct à la tâche, tel que les sportifs réalisent des adaptations optimales probablement sans activer leur système cognitif ou représentatif. C'est le cas pour les tâches continues et cycliques où l'interaction entre les propriétés dynamiques de l'environnement et celles de l'acteur déterminent un noyau invariant dans l'adaptation du sujet. Ils constituent une propriété émergente de la mise en fonction du système organisme-environnement. Les modélisations actuelles de ces invariants leur attribuent un rôle d'attracteur dans l'espace de problème défini par la tâche. L'existence d'attracteurs n'implique pas une participation active du sujet et la forme du mouvement peut avoir une invariance non voulue ou recherchée par le sportif : il s'agirait d'une forme émergente (Higgins, 1985 ; Turvey, 1990).

43A l'inverse, dans les tâches plus artificielles (c'est-à-dire où l'asservissement du sujet à l'environnement n'est pas immédiat ou naturel), les pratiquants s'efforcent de réduire la complexité du contrôle et de la décision d'une part, de minimiser le coût du traitement cognitif dans la tâche d'autre part, en recourant à des invariants. Ces invariants portent généralement sur la durée relative ou absolue des actions (mais cette restriction à la seule composante temporelle des mouvements est peut-être un artefact dû à ce qu'il est plus facile de mesurer des durées que des forces par exemple dans les mouvements complexes).

44Trois types de constance apparaissent à l'analyse. Le premier que l'on pourrait qualifier d'absence de variabilité inter-essais ou inter-cycles tient à ce que les pratiquants experts ont une réponse optimale dans la tâche. Dans ce cas, on sait que la variabilité est minimale. La réduction de la variabilité inter-essais ou inter-cycles observée dans ces cas-là est donc une conséquence. Le second est un principe d'homothétie ou d'invariance temporelle relative : les durées relatives des mouvements sont invariantes quelle que soit la vitesse d'exécution. Ceci tient à ce que les mouvements sont sous contrôle d'un programme moteur généralisé (PMG) constitué d'invariants (ici la durée relative) et de paramètres : le pratiquant ajuste les valeurs des paramètres du PMG aux conditions définies par la tâche, mais l'invariance relative demeure (il est à noter que le même principe d'invariance relative a été observé dans des tâches de laboratoire en ce qui concerne l'intensité du recrutement musculaire). Enfin, le troisième type est une invariance absolue qui témoigne du caractère très stéréotypé de certaines composantes du mouvement (durée notamment). Ceci se produit en milieu inconstant lorsque le sujet est confronté à des fluctuations de la situation : s'il dispose de temps et si le mouvement est simple (unidirectionnel), il peut obtenir une invariance de l'ensemble du mouvement ; s'il est en situation de crise temporelle, l'invariance ne concerne que la partie terminale du mouvement.

45La recherche n'a pas permis l'identification d'une constance spatiale aussi forte que le laissent supposer les analyses techniques. Pourtant, il est évident, pour qui observe un lanceur de fléchettes ou un joueur de basketball, que le lancer ou le tir, d'un essai à l'autre, est "le même", c'est-à-dire que le pratiquant réalise une forme analogue. La difficulté de l'analyse est la suivante : jusqu'à quand peut-on dire que deux formes sont identiques malgré des transformations ou des variations ? Se pose ici le problème des limites entre deux formes, dans les mêmes termes d'ailleurs que ces questions se posent en géométrie topologique : quand et comment une modification quantitative peut-elle déterminer une modification qualitative, et quel seuil adopte-ton pour considérer une production (formelle ou non) comme constante ou changeante ? En effet, il est possible que ce qui est considéré comme invariant à un certain niveau d'analyse soit perçu comme changeant lorsqu'on l'aborde avec davantage de précision.

46Enfin, cette revue ne peut s'achever sans une remarque à propos de la nature des connaissances techniques. D'où viennent-elles, comment sont-elles acquises ? Lorsqu'il s'agit de discours produits par des sportifs eux-mêmes, il faut adopter une attitude prudente pour 1a raison suivante : les experts, lorsqu'ils décrivent la technique dans un sport donné, recourent à leurs seules sensations et aux données d'observation courante. Or, les modalités d'adaptation des experts sont très largement automatisées et la conscience qu'ils peuvent avoir de leurs actions est lacunaire, sommaire et souvent erronée. La recherche de Coëllo et Orliaguet (1992) est exemplaire à cet égard. Les joueurs de golf qu'ils ont étudiés, et dont on a vu qu'ils réalisaient des mouvements d'une durée constante quelle que soit la longueur du coup à réaliser, s'imaginent en fait produire des mouvements dont la durée est proportionnelle à l'éloignement du trou. Cette "impénétrabilité cognitive" nous semble de nature à relativiser la portée des discours des experts, surtout s'agissant de ces éléments invariants du comportement qui, s'ils sont invariants, ont un statut fondamental et sont probablement les moins accessibles à la conscience. De façon symétrique, la précision des études scientifiques est directement fonction de la puissance des instruments de mesure que l'on possède : l'inconstance ou l'invariance peuvent ainsi n'être que le signe de l'incapacité du chercheur à identifier de l'inconstance ou de la variabilité, faute d'outils suffisamment performants.

47En fin de compte ce rapide panorama suggère que la situation est beaucoup plus complexe qu'il n'y paraît à première vue et qu'il faut se prémunir contre l'attraction d'une modélisation universelle de la technique en sport.

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Table des illustrations

Légende Tableau 1 - Répartition de quelques tâches sportives classiques en fonction des critères "stabilité/instabilité", "constance/inconstance", "discrète/séquentielle/continue".
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Auteurs

Membre du Centre d'optimisation de la performance motrice, Jeune équipe "Sport-Adaptation-Santé". UFRSTAPS, Université de Montpellier I, 700 avenue du Pic-Saint-Loup - 34090 Montpellier

Membre du Centre d'optimisation de la performance motrice, Jeune équipe "Sport-Adaptation-Santé". UFRSTAPS, Université de Montpellier I, 700 avenue du Pic-Saint-Loup - 34090 Montpellier.

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