Fondation Jean Piaget - Présentation de l'œuvre
Fondation Jean Piaget

L’élaboration des principes de conservation

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Présentation

Les principes de conservation traduisent bien pour Piaget l’union étroite de l’expérience et de la déduction, de la connaissance physique et de la connaissance logico-mathématique. Au même titre que la causalité, ils sont l’expression d’une assimilation du réel aux opérations du sujet ou si l’on préfère, du lien étroit qui unit les actions physiques particulières aux coordinations logico-mathématiques. S’il existe des conservations de nature purement logique ou mathématique, comme la conservation du nombre ou celle du groupe algébrique qui relèvent exclusivement de processus déductifs, les constances physiques relatives aux objets ou à leurs propriétés font intervenir la connaissance physique. Elles impliquent par conséquent une expérience portant sur l’objet et une abstraction à partir de celui-ci que Piaget qualifie d’abstraction empirique. Or, celle-ci étant indissociable d’un certain cadre logico-mathématique, l’analyse des principes de conservation et de leur évolution met bien en lumière le rôle central que joue la pensée logico-mathématique, de nature déductive, dans la connaissance physique.

Les conservations élémentaires s’élaborent dès le niveau de l’intelligence sensori-motrice et sont solidaires de la coordination générale des actions. La première forme de conservation qui apparaît au cours de la psychogenèse est la permanence de l’objet, elle-même solidaire du groupe de déplacements, qui confère à l’objet substantiel une stabilité dans l’espace et dans le temps. L’objet dans sa réalité matérielle ne constitue donc pas une donnée primitive mais le résultat d’une construction reliée à l’organisation spatio-temporelle et causale, qui permet de lui conférer une existence propre en dehors de tout champ perceptif. En effet, sans coordination des déplacements, il ne saurait y avoir invariance de l’objet. Tout invariant est ainsi solidaire d’un jeu d’actions ou d’opérations constitutif d’un système de transformations. Il en va de même pour les conservations physiques élémentaires (matière, poids, volume physique) ou les conservations spatiales (longueurs, surfaces, etc.) qui se structurent graduellement à l’étape de l’intelligence représentative. La conservation suppose toujours la combinaison d’une opération directe avec une opération inverse. Ces conservations s’élaborent donc en lien étroit avec les structures de groupements et de groupe qui permettent de subordonner les états aux transformations dont ils sont entièrement solidaires. Quant aux conservations élaborées par la pensée scientifique, comme le principe d’inertie ou celui de la conservation de l’énergie par exemple, elles sont elles aussi indissociables d’un système opératoire qui sert à expliquer les transformations et détermine le choix de l’invariant. Les principes de conservation apparaissent ainsi à la fois comme les absolus de la réalité physique considérée et les invariants des processus déductifs permettant d’atteindre cette réalité. L’histoire montre bien que leur élaboration n’est jamais achevée puisque ce qui apparaît absolu et nécessaire, à une étape donnée du développement de la connaissance physique, peut être modifié ou remplacé.

Si la signification des principes de conservation demeure ainsi la même, exprimant la nécessité pour l'esprit ou la connaissance que quelque chose se conserve, les invariants ne sont pas les mêmes selon les systèmes de transformations physiques ou de compositions opératoires dont ils constituent le produit. Aussi, l'évolution des notions physiques est-elle étroitement reliée à l’élaboration de principes de conservation qui consiste, pour Piaget, à construire de nouveaux invariants en élargissant le système des transformations possibles. C'est ainsi que ce qui est invariant (ou absolu) au sein d'un système de transformations (par exemple le temps dans la physique newtonienne) peut devenir relatif au sein d'un système plus large (physique relativiste) au profit d'un nouvel invariant (vitesse de la lumière considérée comme absolue).

©Marie-Françoise Legendre

Toute extrait de la présente présentation doit mentionner la source: Fondation Jean Piaget, Piaget et l'épistémologie par M.-F. Legendre
Les remarques, questions ou suggestons peuvent être envoyées à l'adresse: Marie-Françoise Legendre.

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Citations

Notion de conservation
On voit donc en quoi consiste ici, le processus formateur de la conservation. L’identité n’en est nullement absente et n’est pas négligeable, mais elle constitue seulement un aspect de la construction d’ensemble : elle est le produit et non pas la source de la réversibilité, parce que l’opération identique résulte de la composition entre les opérations directes et leurs inverses, mais au sein du système opératoire total. On comprend maintenant, alors, pourquoi l’argument de l’identification (le premier des trois envisagés) n’apparaît qu’à un niveau déterminé, vers 7-8 ans seulement, et ne convainc pas l’esprit du sujet aux niveaux antérieurs : c’est qu’il est solidaire des deux autres et que la composition réversible et associative ne saurait se constituer que progressivement, en tant qu’expression des coordinations successives de l’action, de ses retours et de ses détours, ainsi que des articulations corrélatives de la pensée intuitive. I.E.G., Vol.II., p. 127

Constitution d’invariants
La constitution des invariants de substance, poids et matière nous enseigne davantage encore. Ces formes de conservation expriment simultanément, en effet, les absolus de la réalité au niveau mental considéré et les invariants opératoires de l’action coordonnée portant sur ce réel. Cette double nature des invariants, qui soulève tout le problème de l’adéquation des opérations logico-mathématiques à la réalité matérielle, nous renseigne sur ce qu’est la causalité physique à ses débuts: une reconstruction du réel au moyen d’opérations correspondant aux transformations extérieures et les assimilant à des actions possibles du sujet. Cette assimilation de la réalité aux opérations du sujet présente elle-même deux pôles, qui correspondent à la dualité observée précédemment entre les réactions de non-conservation et les coordinations conduisant à la conservation. I.E.G. Vol. II., p. 140

Principes de conservation logiques et mathématiques
Il existe, en effet, des principes de conservation spécifiquement logiques ou mathématiques, sans rapport immédiat avec les invariants physiques: c’est ainsi qu’un ensemble ou un nombre se conserve indépendamment des opérations portant sur ses éléments et qu’un groupe algébrique ou géométrique comporte des propriétés laissées invariantes au cours des transformations. Si de telles formes de conservation intéressent les processus déductifs à eux seuls, les constances physiques portent par contre sur des propriétés de l’objet dépassant les structures formelles logico-mathématiques. L’analyse des principes physiques de conservation conduit donc, non seulement à nous renseigner sur le fonctionnement de la pensée physique, en tant qu’union de la déduction et de l’expérience, mais encore sur ses rapports avec la pensée logico-mathématique, en tant que pensée purement déductive. C’est à ce double point de vue que nous nous placerons ici. I.E.G., Vol.II p. 110

Conservations élémentaires et groupements
(…) les notions élémentaires de conservation constituent les invariants propres aux premiers «groupements» opératoires : c’est dans la mesure où les parties d’un tout peuvent être réunies grâce à un système de composition additive réversible que ce tout se conserve indépendamment des déplacements de ces parties les unes à l’égard des autres. (…) ces notions spontanées, propres au sens commun dès un certain niveau du développement mental, (…) se construisent sans intervention de la mesure ni même d’une quantification «extensive», donc sans l’appui d’opérations mathématiques et par la seule composition de caractère «intensif» des opérations logiques ou infralogiques. I.E.G., Vol. II, p. 147.

Principes de conservation physique
Bref, en présence des ressemblances ou des permanences partielles entre deux états physiques, et des différences ou des changements partiels, la raison s’efforce d’assimiler les unes et les autres de ces deux catégories de relations. Quant à sa manière de procéder, c’est ici que la construction des principes de conservation constitue un exemple privilégié, car ces principes sont toujours fonction d’un système d’interprétation d’ensemble des phénomènes considérés : leur rôle n’est pas d’affirmer simplement la présence de l’identité dans le changement, mais bien d’intégrer ces deux aspects du réel à la fois, dans une synthèse qui rende compte simultanément de la transformation et de la conservation. IEG., Vol.II., p. 152.
(…) Quant aux principes scientifiques de conservation, il en va a fortiori de même : l’identité rationnelle qu’ils comportent y est, bien davantage encore, indissociable des variations rationnellement construites ou reconstruites, elles aussi impliquées dans la totalité du système. I.E.G., Vol. II, p. 153
(…) un principe de conservation est beaucoup moins la manifestation d’une recherche de l’identique que l’expression d’une assimilation de l’ensemble des transformations données à des opérations dont la conservation ou l’identité constituent la condition nécessaire, mais nullement suffisante pour la raison. I.E.G. II, p. 153

Notion d’invariant
L’invariant séduit ainsi la raison, non pas dans la mesure de son identité, considérée en elle-même et isolée du reste du système, mais dans la mesure où il remplit un rôle actif et opératoire, qui est de rendre compte de la transformation. Une fois de plus l’identité n’a donc ici de sens qu’en fonction de la totalité mobile d’un groupe de transformations. I.E.G., Vol.II., p. 156

Fonction de conservation
Au total, la fonction de la conservation est donc, toujours et partout, de la pensée spontanée de l’enfant jusqu’aux principes scientifiques les plus épurés, de permettre la construction opératoire des transformations elles-mêmes: la conservation ne constitue que l’invariant de la composition, et l’identité comme telle n’est que l’une des opérations du groupe des transformations dont la signification essentielle est la capacité d’engendrer de nouvelles transformations par le produit des opérations de départ. L’identité à elle seule n’est donc qu’une abstraction, et le rationnel se reconnaît à la totalité du système opératoire dont elle fait toujours partie et non pas uniquement à l’un de ses éléments. I.E.G., Vol.II., p. 158.

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[…] il n’existe aucun mouvement inséré en une « conduite » quelconque, qui ne s’appuie sur des perceptions, ni aucune perception qui ne soit insérée en une activité comportant des éléments moteurs. C’est le « schème sensori-moteur » d’ensemble qui doit donc constituer l’élément de départ de l’analyse des conduites, et non pas la perception à part ou le mouvement à part.