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Cet ouvrage de Piaget est une analyse logique (ou logistique) de l'ensemble des structures d'opérations de transformations (groupes) et de mises en relation (réseaux) possibles des opérations de la logique propositionnelle ternaire (reliant de toutes les manières possibles 3 propositions qui composent le raisonnement logique — dont le raisonnement logique élémentaire dans lequel une proposition sert de moyen terme aux deux autres que sont la prémisse et la conclusion).
Dans son avant-propos, Piaget examine en outre les relations entre l'analyse logistique de cet ensemble de toutes les transformations et mises en relation possibles des opérations ternaires avec l'analyse psychologique des raisonnements effectifs des sujets, raisonnements qui sont loin de mettre en œuvre la totalité des transformations et mises en relations logiquement possibles. Ce nouvel essai d'analyse logistique, en plus de dégager des structures de transformation et de mises en relation propositionnelles jusqu'ici restées inconnues, lui permet ainsi une nouvelle fois de préciser la nature des rapports de coopération entre la logique, la psychologie et l'épistémologie.
Notons encore que la filiation dans laquelle Piaget inscrit ce troisième ouvrage de logistique (après ceux consacrés aux groupements de la logique des classes et de la logique des relations, puis aux structures de la logique propositionnelles unaire et binaire) n'est pas celui de la logique mathématique moderne, mais celui du calcul logique tel que Leibniz l'avait initié au XVIIe siècle et que Boole et d'autres logiciens l'avaient développé au XIXe siècle.
En ce qui concerne la première caractéristique, l'enfant ne produit pas seulement des réactions circulaires, et donc ne crée pas seulement de nouveaux schèmes, lorsque des effets imprévus de ses actions aboutissent à des résultats intéressants (= réaction circulaire secondaire), ou lorsqu'une particularité du réel aboutit à différencier un schème préalablement acquis (= réaction circulaire primaire). Se trouvant dans une situation dans laquelle il ne cherche à atteindre aucun but particulier, il active l'un ou l'autre de ses schèmes familiers, avec pour seul mobile d'engendrer des effets inattendus et intéressants. Ayant provoqué un résultat intéressant, il répète aussitôt —comme dans le cas des réactions circulaires primaires et secondaires— l'action qui a abouti à ce résultat, mais alors en la modulant ou en la modifiant intentionnellement, de manière à observer les effets de ces modifications sur l'objet qui est au centre de son attention. Par là, il crée —par différenciation (des anciens schèmes mis en œuvre) et combinaison (entre schèmes activés au cours de la répétition circulaire tertiaire)— de nouveaux schèmes et prend connaissance des propriétés physiques et spatio-temporelles des objets sur lesquels porte son action. Piaget rapproche cette manière de procéder de "l'expérience pour voir" que l'on trouve dans le fonctionnement ultérieur de la pensée.
La seconde caractéristique principale de ce 5e stade est semblable à la première à la différence près que le choix d'un ancien schème acquis et les modifications qui lui sont apportées par le sujet ne sont plus orientées par l'intérêt général que manifeste le sujet pour la nouveauté en tant que telle (soit, la production d'effets inattendus), mais par un but très précis (par exemple saisir tel ou tel objet) non directement atteignable. À la différence de ce qui se passe au 4e stade, où sont apparues les premières coordinations moyen-fin, aucun des schèmes acquis ne lui permettant d'atteindre le but qu'il s'est fixé, le sujet se voit contraint de modifier, par tâtonnement orienté, l'un de ces schèmes, en créant ainsi, s'il y réussit, le moyen recherché. Ainsi sont créées, par tâtonnement dirigé, ces conduites typiques du 5e stade que sont les conduites du support, de la ficelle, et du bâton, et que Piaget découvre chez chacun de ses trois enfants (vers l'âge d'une année).
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