Rédigé par Gil Henriques, philosophe et mathématicien, ce chapitre théorique à la fois très abstrait, synthétique et éclairant se base sur la distinction, introduite par l'auteur, entre invariant de remplacement et invariant de transformation. Les premiers, qui concernent les comparaisons d'objets ou de formes de tout niveau et donc en particulier les morphismes, ont leur source dans le processus d'assimilation et dans l'activité comparative qui en découle. Un même schème s'applique à différents objets qui, sous réserve des accommodations qu'ils nécessitent, offrent une équivalence fonctionnelle, une même "forme" par rapport au schème activé; d'où la notion d'invariant de remplacement proposée par Henriques pour caractériser ces objets, qu'ils concernent les réalités matérielles qui s'offrent aux schèmes d'action les plus élémentaires du sujet, ou les objets sur lesquels portent les morphismes mathématiques.

Quant aux invariants transformationnels, ils ont leur source dans l'action elle-même en tant que celle-ci n'entraîne pas seulement une assimilation d'un objet au schème d'action concerné, mais une modification ou une transformation de cet objet. Cette activité de transformation (et non pas simplement de comparaison), ainsi que les coordinations que le sujet est amené à introduire entre les transformations qu'il fait subir aux objets, sont à la source des structures opératoires et des invariants de transformation qu'impliquent nécessairement leur fermeture opérationnelle (comme l'illustre la construction des notions de conservation des quantités physiques et logico-mathématiques étudiées en épistémologie et en psychologie génétiques).

Mais ces deux familles d'activité assimilatrice et comparative, d'un côté, et de transformation, de l'autre, ne se développent pas sans que des liens s'établissent entre elles. L'application de l'activité comparative aux structures opératoires donnera en particulier naissance, au niveau de la science mathématique, à la théorie des structures mathématiques. Et en sens inverse, l'application des transformations opératoires (et des structures qu'elles composent) aux activités comparatives productrices des morphismes conduira dans les années 1940-1950 à la théorie mathématique des catégories. Par ailleurs, Henriques prend appui sur les résultats des enquêtes psychogénétiques exposées dans "Morphismes et catégories" pour souligner que de tels liens croisés entre activités de comparaison et leurs produits, d'un côté, et les activités de transformation et leurs produits, de l'autre, peuvent déjà se produire lors de la psychogenèse de la pensée opératoire chez l'enfant et l'adolescent.

Mise en parallèle avec une ancienne enquête psychogénétique (publiée dans JP46c) sur la représentation de la rotation d'une tige sur laquelle sont enfilées trois perles de couleurs différentes, l'étude de la maîtrise progressive des effets de la rotation du cube présentée dans ce troisième chapitre de "Morphismes et catégories" permet de mesurer le déplacement d'intérêt de Piaget et de ses collaborateurs entre les années 1940 où il s'agissait pour l'essentiel de retracer la genèse des opérations et des structures opératoires et les années 1970 où ce sont les processus constructifs qui sont l'objet d'attention première. La façon dont états (résultant de transformations échappant d'abord à l'attention du sujet), mises en correspondance de ces états, transformations, mises en correspondance de ces transformations, mises en correspondance des relations entre transformations, etc., prennent appui les uns et les unes sur les autres pour aboutir à des systèmes d'opérations et de morphismes permettant finalement au sujet de se représenter adéquatement et de pouvoir calculer et anticiper d'avance les configurations du cube résultant de ses rotations quelles qu'elles soient illustre tout à fait ce déplacement d'intérêt et le rôle que Piaget pressent pouvoir donner à la théorie mathématique des catégories pour saisir la dynamique de construction des instruments de comparaisons et de transformations caractéristiques de l'intelligence et de la pensée opératoires.

Dans ce chapitre, J. Piaget examine la progression en 3 étapes (intra, inter et trans) des correspondances entre états successifs d'un déplacement d'un objet pouvant prendre la forme: (1) d'une rotation orbitale de cet objet autour d'un foyer, (2) la circumduction de cet objet (la trajectoire de l'objet est la même que pour la rotation orbitale, sauf que l'objet reste toujours positionné de la même façon par rapport à l'enfant: le haut de l'objet reste le haut, la gauche reste la gauche, etc.), enfin (3) la rotation de l'objet autour de son propre centre, qui du point de vue des positions haut-bas, gauche-droite par rapport à l'enfant équivaut à une rotation orbitale.

Dans cette très brève introduction, Piaget introduit le problème de dégager les liens pouvant exister entre les transformations opératoires – objet de ces anciennes recherches sur la genèse de l'intelligence opératoire – et les "transformations morphismiques" qu'il définit comme l'activité par laquelle le sujet modifie ou engendre de nouveaux morphismes ou instruments de comparaison.

Dans ce texte, après avoir résumé les caractéristiques de la pensée formelle telle qu’elle a été découverte chez des adolescents genevois, Piaget expose trois hypothèses pouvant expliquer la non-généralisabilité de cette découverte à tous les adolescents de même âge, et même la possible absence de cette forme de pensée lorsque les conditions sociales ne permettent pas les échanges nécessaires à son développement. Une première hypothèse repose sur le caractère plus ou moins stimulant de l’environnement social dans lequel se développement la pensée de l’enfant et de l’adolescent. Les deux autres hypothèses reposent sur la spécialisation croissante des formes de pensée à partir de l’adolescence. Dans la deuxième hypothèse, seules certaines aptitudes et spécialisations aboutiraient à la construction de la pensée hypothético-déductive chez l’adolescent. Dans la troisième hypothèse, sauf exception, tous les adolescents vivant dans un environnement suffisamment stimulant auraient la possibilité d’atteindre la pensée formelle, mais pour certains, dans leur domaine de spécialisation seulement.

Le chapitre 12 n’a pas fait l’objet d’une relecture finale. Merci de nous faire part de vos remarques permettant de procéder à la révision de ce chapitre en envoyant un courriel...

Ce texte est une première version d’un chapitre d’un ouvrage en préparation. Vu son importance concernant l’épistémologie des systèmes biologiques et cybernétiques, nous avons décidé de le mettre en valeur sur le site de la Fondation Jean Piaget, en dépit de son inachèvement relatif.