Jean Piaget – L'œuvre
Fondation Jean Piaget

Etape 2: Acquisition de la notion de poids

La conservation du poids
Les intuitions atomistiques appliquées au poids
Les opérations de composition et de décomposition du poids


La conservation du poids

Le troisième stade est caractérisé par l’acquisition de la notion opératoire de poids. Là encore il est subdivisé en un premier sous-stade composé de réactions intermédiaires, et un second sous-stade lors duquel tous les problèmes dans lesquels il est question de la notion de quantité de poids sont résolus.

Réactions intermédiaires

Dans un premier temps, on constate à propos des jugements relatifs au poids les mêmes oscillations que celles constatées lors du stade précédent à propos de l’acquisition de la notion de substance.
    Un enfant pourra par exemple affirmer, à propos d’une boule transformée en galette et dont il doit comparer le poids avec une boule reconnue identique à celle de départ: «Ça ne pèse pas la même chose, parce que c’est mince (galette). Mais c’est quand même la même chose, parce que c’est large et qu’avant c’était une boule» (JP41a, p. 47).
Bien sûr les enfants du premier et du deuxième stades savaient aussi que "c’est mince", ou que "c’est large", ou "qu’avant c’était une boule". Mais ce qu’il y a de spécial avec ce début du troisième stade, c’est que maintenant, pour traiter la question du poids, les sujets commencent à relier systématiquement ces divers constats, comme ils peuvent relier les différentes actions réalisées sur l’objet (allonger un objet, l’amincir, etc.).
    De même, pour le sectionnement de la boule, un enfant pourra commencer par soutenir que la boule mise en morceaux c’est moins lourd «parce que c’est en petits morceaux». Il fonde alors son jugement sur l’unique critère de la grandeur.

    Mais il suffira que le psychologue lui demande ce qu’il en est si l’on remet les morceaux en boule pour que le sujet, admettant que c’est de nouveau la même chose, soit plus sensible aux changements simultanés des multiples dimensions en jeu. Tenant compte alors que l’on a rien enlevé ou ajouté, il en conclura, en révisant son premier jugement, que sectionner une boule ne modifie pas son poids.
Ce qui fait l’intérêt de ces conduites intermédiaires, c’est qu’on y voit à l’oeuvre la même sorte de processus qui, au stade précédent, avait abouti au jugement de conservation de la substance. Là aussi on constate des regroupements actifs et spontanés de schèmes préopératoires qui aboutissent au jugement de conservation du poids.

La notion opératoire de poids

Cette similitude parfaite, mais avec décalage, entre les réponses relatives à la matière et celles relatives au poids, se retrouve dans les réponses apportées par les enfants de la fin du troisième stade au problème de la conservation du poids (fig. 29). Ils sont alors absolument convaincus que, quoi qu’on fasse avec l’objet, qu’on le brise, qu’on l’étire, etc., le poids ne changera pas.

Ce n’est même plus, maintenant, affaire d’un regroupement empirique réalisé au cours de la lecture de l’expérience et à travers les multiples prises de conscience qu’elle entraîne. Du moment que ce regroupement est achevé et parfaitement compris, la notion opératoire de poids est construite et le sujet n’a même plus à réaliser réellement de compensation pour être sûr de son fait (ce n’est que si le psychologue lui demande de justifier son jugement quil condescendra à multiplier les relations entre les différentes dimensions, ou à évoquer le fait qu’on n’a rien enlevé et rien ajouté).

Il lui suffit maintenant de constater que l’on n’a pas ajouté ou enlevé de matière à l’objet considéré pour être certain d’avance que le poids ne change pas, quoi que l’on fasse subir à l’objet. Mais ce constat lui-même n’est pas la clé de cette conviction, puisqu’il était déjà à la portée des enfants du premier stade et du deuxième. La clé réside encore une fois dans le travail de regroupement et de coordination des schèmes préopératoires que l’on voit à l’oeuvre chez les enfants du début de ce stade.

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Les intuitions atomistiques appliquées au poids

Dissolution du sucre et conservation du poids

Qu’en est-il des réponses des enfants du troisième stade aux questions portant sur les effets, relativement au poids, de la dissolution de la matière (fig. 32)? Elles montrent que les intuitions atomistiques apparues à l’étape précédente se développent en parfaite correspondance avec les jugements de conservation.
    Ainsi au début du troisième stade, certains enfants oscillent-ils entre la conservation et la non conservation du poids sans parvenir à une solution arrêtée; d’autres au contraire finissent, mais sans en être absolument certains, par affirmer la conservation du poids sucre, mais seulement après une réflexion faite de compositions ou de mises en relation des "données" du problème, ou encore après qu’ils aient constaté le poids sur la balance, etc.
Mais à la fin de ce stade, lorsque l’enfant affirme d’emblée la conservation du poids, il affirme non seulement que le sucre dissous est conservé dans l’eau, mais que son poids n’a pas varié.

Par contre en ce qui concerne le niveau de l’eau (donc au volume du sucre), la chose est claire: même après expérience l’enfant du début du troisième stade croit «que c’est descendu quand même un peu, l’eau, mais on ne l’a presque pas vu» (JP41a, p. 121; le sujet interrogé à onze ans et sept mois!).

Pourquoi dans le problème de la dissolution le sujet du début de ce stade réussit-il à modifier ses réponses dans le sens de la conservation du poids, et non pas de celle du volume? Peut-être parce qu’il est plus facile d’expérimenter avec le poids qu’avec le volume. Pour le poids, les constats physiques sont faciles à faire (à condition bien sûr que le sujet vive dans un contexte culturel dans lequel l’usage de la balance est connu). Tandis que pour le volume, se pose tout le problème, non seulement de sa mesure, mais aussi de la mise en relation du volume occupant avec le volume occupé.

Le décalage constaté entre les réponses relatives au poids et celles relatives au volume s’éclaire un peu lorsqu’on interroge les enfants sur le problème inverse de la dissolution. Les difficultés des enfants à la question du volume permettent de pressentir le travail intellectuel qu’ils devront accomplir pour les surmonter et construire ainsi une notion opératoire de volume.

La dilatation des corps et la notion de volume

Les réponses des enfants au problème de la dilatation des grains (fig. 31) confirment la non-généralisation à la notion de volume de l’intuition atomistique acquise à propos du poids. Mais c’est que dans le cas du volume l’intuition perceptive va immédiatement à l’encontre de l’intuition atomistique.

Alors en effet l’enfant est soumis au même sentiment qui s’impose encore à l’adulte lorsqu’il est confronté à un problème de dilatation (un sentiment qui fait que celui-ci, avant réflexion, pourrait bien répondre de manière préopératoire à ce problème!).
    Lorsqu’on perçoit la dilatation d’un objet, loin d’être conduit sur la piste de l’atomisme (ce que suscite la perception de la dissolution, même si elle ne suffit pas à le fonder), on a le sentiment que les parties du volume grossissent elles aussi. Ce sentiment est d’ailleurs justifié pour ce qui est du visible. Mais c’est précisément ce qui démontre que l’atome n’est pas essentiellement quelque chose que l’on perçoit, mais avant tout une notion opératoire.
Considérons en effet ce qui se intuitivement se passe du point de vue de la matière, du poids et du volume dans le problème de la dilatation des corps (du pop corn que l’on chauffe par exemple). Dans le cas de la conservation de la matière, il suffit au sujet de considérer quun objet est composé de parties, sans s’interroger sur le volume réel qu’occupent ces parties, ni d’ailleurs sur leur poids, pour être en mesure de répondre correctement au problème de la conservation de la substance: celle-ci se conserve parce les parties (les "atomes") de l’objet sont toujours les mêmes; on ne fait que les déplacer. Pour le poids, il faut supposer en plus que celui des parties lui aussi se conserve (l’expérience de la balance aidera à formuler cette supposition).

Mais, et là réside probablement la vrai difficulté en ce qui concerne la compréhension de la notion de volume, celle-ci exige une représentation poussée des rapports des parties du volume les unes avec les autres, des distances qui les séparent, etc.

Comme l’intuition perceptive impose très fortement l’idée que le volume des parties suit le sort du volume global apparent (le gonflement, ou le rétrécissement dans le cas de la dissolution), il faudra plus de réflexions et de compositions constructives pour que le sujet se débarrasse de cette intuition très prégnante et la remplace par une intuition opératoire fort abstraite.

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Les opérations de composition et de décomposition du poids

Des problèmes supplémentaires, dans lesquels l’enfant doit explicitement recourir à des opérations telles que l’addition ou la soustraction de parties d’objets permettent de confirmer directement le lien entre les opérations relatives au poids et la notion opératoire de poids utilisée par le sujet de ce stade, lien que laissaient pressentir les regroupements empiriques du début du stade, ou les arguments donnés par les enfants lorsqu’ils maîtrisent parfaitement la conservation.

Un exemple est celui où l’on demande à l’enfant de sérier des objets de même taille mais de différents poids (fig. 33):
    Alors que les enfants du premier stade procèdent de façon complètement aléatoire, en se contentant de peser, voire simplement de soupeser, deux à deux chaque élément, sans mettre en relation les différentes pesées, c’est-à-dire en établissant des couples non coordonnés, et que les enfants du second stade parviennent à des solutions à peu près correctes en essayant de façon empirique de relier les pesées successives, les enfants du troisième stade finissent, après des tâtonnements mieux organisés que ceux du deuxième, par découvrir le procédé systématique qui consiste à rechercher le plus lourd, puis le plus lourd des restants, etc.
Pourquoi, alors que les enfants du deuxième stade ont immédiatement l’idée de rechercher l’objet le plus long pour établir une sériation de longueur, n’appliquent-ils pas ce schème opératoire au poids, et pourquoi au contraire les enfants du troisième stade le font-ils? C’est que les opérations réalisées relativement au poids des objets ne s’acquièrent pas indépendamment de la notion de poids, mais en rapport avec elle.

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[…] c’est donc une question dépourvue de sens de se demander si la logique ou les mathématiques sont en leur essence individuelles ou sociales: le sujet épistémique qui les construit est à la fois un individu, mais décentré par rapport à son moi particulier, et le secteur du groupe social décentré par rapport aux idoles contraignantes de la tribu, parce que ces deux sortes de décentrations manifestent l’une et l’autre les mêmes interactions intellectuelles ou coordinations générales de l’action qui constituent la connaissance.