Si un matin vous décidez de vous saisir d’un parapluie en vue d’un ciel gris, de prendre le métro à la place de votre voiture ou même d’accepter de vous faire vacciner, c’est parce que vous avez traité les informations provenant de votre environnement vous conduisant à prendre certaines décisions. Ce processus correspond au raisonnement. Le raisonnement est une activité mentale de haut niveau qui permet d’utiliser des informations de notre environnement afin de réaliser des prédictions ou des conclusions quant à ce dernier. Il accompagne notre quotidien et peut nous mener à prendre de « petites » comme de « grandes » décisions.
Hélas, pourtant, nous ne sommes pas toujours logiques, et nous ne raisonnons pas toujours correctement. En effet, de nombreuses recherches ont montré que la très grande majorité des individus est biaisée lorsqu’elle doit répondre à des problèmes de raisonnement, c’est-à-dire que les individus n’utilisent pas toujours les règles logiques pour raisonner. Il est surprenant de constater à quel point notre rationalité est victime d’un grand nombre de biais. Un exemple couramment utilisé pour illustrer notre pensée biaisée est celui du problème de la batte et de la balle. Dans ce problème, introduit par Frederick en 2005, il est indiqué que :
Une batte et une balle coûtent ensemble 1€10. La batte coûte 1€ de plus que la balle. Quel est le prix de la balle ?
Très rapidement, la majorité des individus va indiquer que la balle coûte 10 centimes en basant sa réflexion sur le calcul suivant : 1€10 – 1€ = 10 centimes. Mais si nous considérons une nouvelle fois l’énoncé à la lumière de la réponse 10 centimes, et que nous considérons que la batte coûte 1€ de plus que la balle (qui coûte 10 centimes), alors la batte devrait coûter 1€10. Ainsi, en considérant que la balle coûte 10 centimes et la batte 1€10, alors ensemble, la balle et la batte devraient coûter 1€20, ce qui ne correspond pas au prix indiqué dans l’énoncé ! En prenant un temps de réflexion et en vous concentrant sur l’énoncé du problème, vous serez capable de définir que la balle coûte en réalité 5 centimes et non pas 10. Si votre première réponse était 10 centimes, ne vous inquiétez pas ! environ 80% des participants d’une étude, incluant des universitaires, ont aussi fourni une réponse biaisée à ce problème ! Pour arriver à fournir la réponse correcte « 5 centimes », il vous suffit d’appliquer l’équation suivante : « X + Y = 1€10. Y = 1 + X. Donc 2X + 1 = 1€10 », équation dont le déroulé vous a d’ailleurs été enseigné dès le collège. De fait, vous pouvez constater par vous-même que notre raisonnement est facilement biaisé, et ce par la survenue d’une réponse rapide et automatique, de l’ordre de l’intuitif. Force est de constater que la réponse biaisée s’est présentée si facilement à notre pensée, que nous n’avons pas hésité une seconde à l’appliquer. De telles constatations ont poussé les chercheurs à se demander pourquoi ne sommes-nous pas toujours rationnels face à des problèmes de raisonnement.
Une explication à propos de notre raisonnement biaisé est apportée par la théorie des processus doubles. Cette théorie postule, que face à un problème de raisonnement, deux processus de pensée pourraient interagir. Le premier serait un processus s’apparentant à ce que l’on nomme intuition, tandis que le second processus serait analytique. Le processus intuitif serait rapide et peu couteux, en ce sens qu’il s’activerait automatiquement, en dehors de notre conscience et de notre contrôle. Ce dernier nous pousserait à fournir une réponse à un problème de raisonnement rapidement, quasi instantanément et sans absolument aucune réflexion. Bien que dans certaines situations, raisonner rapidement peut être un réel atout, la plupart du temps, nos intuitions peuvent nous conduire à donner une réponse illogique à des problèmes de raisonnement. Pour la théorie des processus doubles, nos intuitions sont basées sur nos croyances subjectives du monde, pas toujours logiques, ce qui expliquerait qu’elles nous mènent la plupart du temps à appliquer un raisonnement biaisé. Afin de donner une réponse logique à un problème de raisonnement, les individus peuvent engager leur processus analytique. Le rôle du processus analytique, est alors de venir corriger la réponse produite par votre processus intuitif. Cependant, ce dernier est considéré comme plus long à s’activer mais aussi plus énergivore que le système intuitif. En effet, son bon fonctionnement nécessite une allocation de ressources cognitives importantes. Autrement dit, pour raisonner de manière analytique, il est supposé que vous deviez prendre le temps de vous concentrer profondément sur le problème et seulement sur le problème, et ne prêter attention à rien d’autre. Or, souvent nous constatons que les raisonneurs ne sont pas très motivés à mobiliser leurs ressources cognitives, et même lorsqu’ils le font, le succès d’un raisonnement logique n’est pas toujours garanti. Ainsi, dans la conception classique des théories à double processus, la plupart des individus sont des individus biaisés qui se reposent sur leurs intuitions sans jamais les questionner ou les corriger.
Toutefois, l’idée qu’un raisonnement logique reposerait sur la correction d’une intuition erronée a été récemment questionnée par une série d’études qui a montré que parfois, nos intuitions nous amènent à produire des réponses correctes et qu’il n’est pas toujours nécessaire d’engager le processus analytique à cette fin. En effet, dans le cadre du problème de la batte et de la balle, il a été montré que les raisonneurs pouvaient aussi donner la réponse « 5 centimes » rapidement, et sans effort, et que la première réponse (la réponse intuitive) qui venait à leur esprit n’était pas forcément erronée. Cela suggère que nous n’avons pas toujours besoin d’engager des ressources et de prendre notre temps pour pouvoir être logique : nos intuitions peuvent être logiques et n’ont pas nécessairement besoin d’être toujours corrigées.
Cependant, la proportion de raisonneurs logiques reste relativement faible. Par conséquent, un défi central pour les chercheurs est d’aider les raisonneurs à s’améliorer, et à devenir plus logiques. Mais comment faire ? Plusieurs équipes de chercheurs ont montré qu’il suffisait d’expliquer brièvement aux raisonneurs pourquoi leur réponse était erronée et de leur montrer comment obtenir la réponse correcte. Une étude récente menée par notre laboratoire a même montré que dès lors que l’on expliquait aux individus comment résoudre le problème de la batte et de la balle grâce à un entraînement de 5 minutes, ils étaient capables de le faire et ce, à un niveau intuitif !
Dans cette étude, pour distinguer les réponses intuitives des réponses analytiques, le paradigme des deux réponses a été utilisé. Ce dernier consiste à demander aux raisonneurs de fournir deux réponses consécutives à un même problème de raisonnement. La première réponse doit être fournie dans des conditions particulières sensées utiliser toutes les ressources cognitives disponibles si bien que le processus analytique ne peut être engagé et que la réponse observée est générée par le processus intuitif. Pour ce faire, les participants ont un temps limité pour donner une réponse (8 secondes) et doivent en même temps mémoriser une figure composée de croix. Après avoir fourni une réponse, les raisonneurs sont invités à répondre à nouveau au même problème, mais cette fois-ci sans aucune contrainte particulière. Puisque les ressources cognitives ne sont pas allouées à une autre tâche que celle qui consiste à résoudre le problème, les raisonneurs peuvent activer et compléter le processus analytique. Ce paradigme permet dès lors de distinguer les réponses intuitives qui ne nécessitent pas de ressources pour être générées des réponses analytiques.
L’étude conduite par une équipe de notre laboratoire qui consistait à utiliser ce paradigme avant et après un entraînement (consistant en deux ou trois explications sur comment résoudre le problème de la batte et de la balle) a montré que l’on pouvait aider les gens à améliorer leurs intuitions, et ce même lorsque les explications prodiguées ne duraient pas plus de cinq minutes ! Plus surprenant encore, cette amélioration des performances intuitives a été observée deux mois après avoir reçu les explications, suggérant que l’apprentissage n’est pas superficiel et que l’impact de brèves explications n’est pas négligeable. Il semble dès lors que notre procédure d’entraînement puisse être un réel atout en termes de “dé-biaisage” et d’éducation. En effet, imaginez une seconde que l’on pourrait aider la majorité des raisonneurs biaisés à devenir plus logiques et ce, seulement en cinq minutes en lisant 2 explications à propos de comment résoudre un problème spécifique. Ainsi, on pourrait concevoir des dizaines de petits entraînements, ne durant que quelques minutes, facilement praticables dans notre vie quotidienne.
Mais pourquoi quelques explications ont permis d’améliorer nos intuitions ? Pour répondre à cette question, il faut d’abord comprendre d’où nos intuitions sont supposées provenir. Notre équipe soutient que nos intuitions logiques proviennent de nos expériences antérieures, plus particulièrement de l’automatisation de nos apprentissages. Récemment, une étude a montré que des adolescents de 17-18 ans, qui ont été plus longtemps exposés à des concepts logiques à travers leurs formations scolaires, avaient des intuitions plus logiques que des adolescents de 14-15 ans. Ainsi, plus un concept logique serait pratiqué et rencontré, plus il serait automatisé et plus il est probable qu’il puisse être appliqué sans effort. Étant donné que la résolution d'équations mathématiques telles que celle qui sous-tend le problème de la batte et de la balle est généralement enseignée au collège, il se pourrait que nos explications dans les études avec des adultes ait simplement renforcé l'activation des connaissances acquises précédemment. Une fois que nous avons rappelé aux participants la stratégie de résolution correcte lors de notre entraînement, ils peuvent l'appliquer sans effort, précisément parce qu'ils l'ont longuement pratiquée à l'école secondaire.
Globalement, le fait que quelques explications parviennent à faire en sorte que la majorité des raisonneurs biaisés soient capables de produire des réponses intuitives correctes est tout à fait remarquable. Néanmoins, notre étude n'est que la première dans laquelle cette question est explorée empiriquement. A l’avenir, Il sera important de valider et d'affiner les présentes conclusions. Par exemple, bien que l’effet d'entraînement d'un problème aussi notoire que le problème de la batte et de la balle soit prometteur, il sera important de tester la généralisation à d'autres tâches de raisonnement, qui font appel à d’autres règles logiques.
De plus, nous pensons qu’aider les raisonneurs à répondre correctement de manière intuitive, pourrait avoir d’importantes implications. Classiquement, il est souvent considéré que pour améliorer les performances logiques des raisonneurs, il faut les encourager à utiliser leur processus analytique et ainsi, à corriger leurs intuitions erronées. Bien qu’un tel effet soit en soit tout à fait louable, nous n’avons pas toujours le temps et les ressources pour raisonner profondément et avec succès. Ainsi, si les entraînements favorisent préférentiellement les processus analytiques, alors leurs effets seraient moindres. En fin de compte, nous ne voulons pas seulement que les individus corrigent leurs intuitions mais nous voulons qu’ils soient aussi capables d’en générer des correctes. Ce que notre étude a montré c’est que les entraînements dans lesquels la logique du problème est brièvement expliquée, pourraient être plus efficaces que ce que les chercheurs supposaient jusqu’alors.
Pour aller plus loin :
- Boissin, E., Caparos, S., Raoelison, M., & De Neys, W. (2021). From bias to sound intuiting: Boosting correct intuitive reasoning. Cognition, 211, 104645.
- De Neys, W., & Pennycook, G. (2019). Logic, fast and slow: Advances in dual-process theorizing. Current Directions in Psychological Science, 28(5), 503-509.
Auteurs :
Esther Boissin
Doctorante au LaPsyDÉ, Université de Paris
Wim De Neys
Directeur de recherche CNRS au LaPsyDÉ, Université de Paris
English version
Can we make our intuitions more logical?
If you decide one morning to take an umbrella because of a grey sky, to take the public transports instead of your car, or even to get a vaccine, it is because you have processed the information from your environment that leads you to make certain decisions. This process is called reasoning. Reasoning is a high-level mental activity that allows us to use information from our environment and to make predictions or conclusions about it. It is part of our daily lives and it can lead us to make both 'small' and 'big' decisions.
However, we are not always logical, and we do not always reason correctly. Indeed, a great deal of research has shown that the vast majority of people are biased when faced with reasoning problems, i.e. people do not always use logical rules to reason. It is surprising to see how our rationality is subject to many biases. A commonly used example of biased thinking introduced by Frederick in 2005, is the bat-and-ball problem:
A bat and a ball together cost €1.10. The bat costs €1 more than the ball. What is the price of the ball?
Very quickly, most people will indicate that the ball costs 10 cents, basing their thinking on the following equation: 1€10 - 1€ = 10 cents. But if we look at the statement again by focusing our attention on the 10 cents answer, if we consider that the bat costs 1€ more than the ball (which costs 10 cents), then the bat should cost 1€10. So, if we assume that the ball costs 10 cents and the bat costs 1€10, then the bat and the ball should cost, together, 1€20, which is not the price given by the statement! If you think about the problem and you focus on the statement, you will be able to find that the ball actually costs 5 cents and not 10. If your first answer was 10 cents, don't worry! About 80% of the participants in a study, including academics, also gave a biased answer to this problem! To arrive at the correct "5 cents" answer, you should simply apply the following equation: "X + Y = 1€10; Y = 1 + X; so 2X + 1 = €1.10", an equation that you were taught in secondary school. Thus, you can see that our reasoning is easily biased, because of the occurrence of a rapid and automatic response, of the intuitive order. It is clear that the biased and automatic response came so easily to our minds that we did not hesitate for a second to apply it. Such findings induced researchers to ask why we are not always rational when faced with reasoning problems.
One explanation for our biased reasoning is provided by the dual process theory. This theory states that, when faced with a reasoning problem, we can apply two types of thinking. The first is intuitive in nature, while the second process is analytical. The intuitive process is quick and low cognitive-resources-demanding, and, for these reasons, it is activated automatically and outside of our awareness and control. This produces quick, instinctive, and automatic answers. Even if in some situations, rapid reasoning can be a real resource, our intuitions can often lead us to illogical answers to reasoning problems. For dual process theory, our intuitions are based on our subjective, but not always logical, beliefs about the world. To give a logical answer to a reasoning problem, individuals can engage their analytical process, whose role is to correct the answer produced by the intuitive process. However, since its functioning requires a significant allocation of cognitive resources, this process is considered to take longer to arrive to the answer and to be more energy-consuming than the intuitive system. In other words, to reason analytically, it is assumed that we must take the time to focus deeply on the problem without paying attention to any possible distractors. However, we often find that reasoners are not very motivated to mobilize their cognitive resources, and even when they succeed, the success of logical reasoning is not always guaranteed. Thus, in the classical conception of dual process theory, most individuals are biased reasoners who rely on their intuitions without ever questioning or correcting them.
However, the idea that logical reasoning relies on correcting a faulty intuition has recently been challenged by a series of studies which have shown that sometimes our intuitions are sufficient to produce correct answers and that it is not always necessary to engage the analytical process. In the bat-and-ball problem, it was shown that reasoners could also give the “5 cents” answer quickly, and effortlessly and that the first answer (the intuitive answer) that came to the subject’s mind was not necessarily wrong! This suggests that we do not always need to block and engage resources and time to be logical: our intuitions can be logical and do not necessarily always need to be corrected.
However, even if we can easily apply this type of reasoning, the proportion of logical reasoners remains relatively low. For this reason, a central challenge for researchers is to help reasoners to improve logical reasoning and to become then more “logical”. But how can we do this? Several research teams have shown that it is sufficient to briefly explain to reasoners why their answer was wrong. A recent study conducted by our lab showed that it is sufficient to explain individuals how to solve the bat-and-ball problem to obtain a correct answer at an intuitive level!
In this study, to distinguish between intuitive and analytical responses, a two-response paradigm was applied. It consists of asking reasoners to provide two consecutive answers to the same reasoning problem. The first response must be provided under specific conditions that are supposed to promote all available cognitive resources so that the analytical process cannot be engaged, and the response is therefore generated by the intuitive process. For this purpose, participants are given a limited time to answer (8 seconds) and, at the same time, they have to memorize a figure composed of crosses. After providing the answer, the reasoners are asked to answer the same problem again, but this time without any constraints. Since cognitive resources are not allocated to any other task than solving the problem, reasoners can activate and complete the analytical process. This paradigm, therefore, allows us to distinguish between intuitive responses that do not require resources to be generated and analytical responses.
The study conducted by our lab using this two-response paradigm before and after a training session (consisting of two or three explanations on how to solve the bat-and-ball problem) showed that people could be helped to improve their intuitions, even when the explanations lasted no longer than five minutes! Even more surprisingly, this improvement in intuitive performance was observed two months after receiving the explanations, suggesting that learning is not superficial and that the impact of brief explanations is not negligible. Therefore, it seems that our training procedure can be a real asset in terms of “de-biasing” and education. Indeed, this suggests that we could help most biased reasoners to become more logical in just five minutes by reading two explanations about how to solve a specific problem. Starting from this, we could design dozens of small trainings, lasting only a few minutes, easily practicable in our daily life.
But why did a few explanations improve our intuitions? To answer this question, we must first understand where our intuitions are supposed to come from. Our team argues that our logical intuitions come from our previous experiences, more particularly from the automatization of our learning. A recent study showed that 17–18-year-olds, who had been exposed to logical concepts for a longer period through their schooling, had more logical intuitions than 14-15-year-olds. Thus, the more a logical concept is practiced and encountered, the more it is automated and the more likely it is to be applied without effort. Considering that solving mathematical equations such as the one underlying the bat-and-ball problem is typically taught in middle school, it could be that our intervention in studies with adults simply reinforced the activation of previously acquired knowledge. Once participants are reminded of the correct solution strategy in our training session, they can apply it effortlessly precisely because they have practiced it at length in middle school.
Overall, the fact that a few explanations manage to ensure that the majority of biased reasoners can produce correct intuitive responses is quite remarkable. Nevertheless, our study is only the first in which this issue is explored empirically and future studies should validate and refine the present findings. For example, although the training effect of a problem such as the bat-and-ball one is promising, it will be important to test the generalization to other reasoning tasks, which involve other logical rules.
In addition, we believe that helping reasoners to answer correctly in an intuitive way could have important implications. Traditionally, it is often considered that to improve the logical performance of reasoners, they should be encouraged to use their analytical process and thus correct their faulty intuitions. While such an effect is laudable, we do not always have the time and resources to reason deeply and successfully. Thus, if the trainings preferentially favor analytical processes, then their effects would be less. Ultimately, we do not just want people to correct their intuitions, we want them to be able to generate correct ones as well. What our study has shown is that training in which the logic of the problem is briefly explained may be more effective than researchers had previously assumed.
To go further:
- Boissin, E., Caparos, S., Raoelison, M., & De Neys, W. (2021). From bias to sound intuiting: Boosting correct intuitive reasoning. Cognition, 211, 104645.
- De Neys, W., & Pennycook, G. (2019). Logic, fast and slow: Advances in dual-process theorizing. Current Directions in Psychological Science, 28(5), 503-509.
Authors :
Esther Boissin
PhD student at LaPsyDÉ, University of Paris
Wim De Neys
Research Director at the French National Centre for Scientific Research (CNRS) at LaPsyDÉ, University of Paris