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Dans ce chapitre, Piaget procède à l’examen systématique des 16 opérations de base de la logique propositionnelle binaire (c’est-à-dire portant sur les associations possibles de deux propositions p et q), et il montre comment ces 16 opérations correspondent aux 16 combinaisons possibles de classes P et Q d’objets et à leur complémentaire non-P et non-Q répondant aux propositions p et q et à leur négation non-p et non-q.
Soit deux propositions p et q dont chacune est susceptible d’être vraie ou fausse (la négation de chacune des deux prenant en outre la valeur inverse de son affirmation: par exemple, si p est fausse, non-p est vraie). Quatre associations de base sont possibles entre ces deux propositions p et q: les deux peuvent être vraies ensembles, fausses ensembles, ou la première vraie et l’autre fausse, ou la première fausse et l’autre vraie. 16 combinaisons sont alors possibles entre ces quatre associations de propositions. Ces 16 combinaisons correspondent aux 16 opérations élémentaires de la logique binaire des propositions bivalentes. Par exemple, les 4 associations de base des deux propositions p et q peuvent être toutes possiblement vraies. Cette opération de combinaison correspond à l’affirmation complète (p et q, ou p et non q, ou non-q et p, ou non-p et non-q). A l’opposé, il se peut que chacune de ces quatre associations de base soit toujours fausses; c’est l’opération appelée négation complète. L’opération dite conjonction correspond à la situation où seule l’association p et q est vraie, les trois autres associations de base étant toujours fausses. Etc.
Il montre également comment ces 16 opérations de la logique binaire que sont l’affirmation complète, la négation complète, la conjonction, les deux types de disjonction (exclusive et non exclusive), l’implication, l’incompatibilité, etc.) peuvent se transformer les unes dans les autres, par exemple en niant chacune d’entre elles, ou en substituant l’opération de disjonction non exclusive à l’opération de conjonction, et vice-versa, etc.
L’examen très fouillé et complet auquel procède Piaget ici est très proche est conforme aux exposés classiques de la logique des propositions, à la différence près que Piaget met en exergue la fonction constructrice et transformatrice des opérations logiques en insistant sur les liens qui les rattachent les unes aux autres. Cette approche résolument structuraliste des opérations logiques trouvera son expression la plus complète dans le chapitre six lors dans lequel seront systématiquement exposées les différentes structures (groupements et groupes) regroupant ces opérations les unes avec les autres.
On détecte cependant dans cet article en deux parties et dans ses conclusions non seulement une réserve à l'encontre des explications trop exclusives ou réductionnistes dans l'explication des conduites humaines et en particulier de celles des enfants (par exemple, l'agressivité envers le père qui se développe chez le jeune garçon peut certes être due au développement de la triangulation œdipienne mère-enfant-père, mais elle peut aussi être due à un instinct de conservation), mais aussi et surtout une tentative de compléter la théorie freudienne des rapports entre conscient et inconscient de manière à rendre compréhensibles des processus tels que la sublimation ou la catharsis, et plus profondément l'origine et la réalité des valeurs intellectuelles et morales. Pour ce faire, Piaget esquisse une théorie ou une psychologie générale des mécanismes mentaux dans laquelle l'inconscient et le conscient ne sont plus conçus comme des forces nécessairement antagonistes mais comme des étapes successives du fonctionnement mental, sans que l'étape la plus avancée (la pensée rationnelle) se substitue complètement à la pensée autistique qui la précède. Dès ce premier écrit de psychologie, il apparaît ainsi que Piaget, bien que sympathisant fortement avec la psychanalyse comme méthode et comme théorie, tend à prendre un tout autre chemin, celui de la psychologie génétique.
Dans cet article daté de décembre 1919, on ne trouve cependant encore aucun indice de ce que l'on peut appeler la "synthèse parisienne" de Piaget, au cours de laquelle il fondera, dès le premier semestre 1920, la psychologie génétique de l'intelligence qui le rendra célèbre et lui fournira la clé de l'épistémologie génétique.
Ce texte, qui introduit et résume les travaux sur la construction du nombre réalisés au CIEG dans les années 1950, est très important dans la mesure où il complète et précise la conception piagétienne du nombre opératoire comme synthèse des opérations logiques de classes et de relations asymétriques. Ce faisant, il permet d’éviter des erreurs d’interprétation fréquemment rencontrées chez les psychologues dits « pospiagétiens » et chez des philosophes des sciences qui reprennent telles quelles ces erreurs.
Si les résultats observés confirment la conception piagétienne, leur intérêt principal est de montrer comment la synthèse des opérations de classes et de relations asymétriques constitutive du nombre opératoire se réalise progressivement, les propriétés propres à ce dernier étant effective d’abord pour des quantités numériques réduites, avant de l’être pour la série entière des nombres entiers. Par ailleurs, en ce qui concerne les sus-dites erreurs d’interprétation, il convient d’insister sur le fait que ces nouvelles recherches, comme d’ailleurs celles originalement exposées par Piaget et Szeminska dans leur ouvrage sur La genèse du nombre chez l’enfant, n’impliquent en rien l’absence de toute perception et notion de numérosité avant la construction du nombre opératoire. Piaget montre en particulier que la notion préopératoire de nombre trouvée chez le jeune enfant ne possède pas encore les propriétés qui sont le propre du nombre opératoire, dont l'abstraction des qualités qui oppose le un arithmétique au un logique.
Ce texte d’introduction contient également de précieuses réflexions sur la façon dont Piaget conçoit les relations scientifiques entre les recherches mathématiques (y compris celles sur les fondements des mathématiques) et les recherches psychologiques portant sur la construction ou reconstruction des êtres et des structures mathématiques (en particulier des classes et relations logiques, ainsi que des différentes variétés de nombres, jusqu’aux théories formelles voire formalisées) aussi bien chez le sujet-mathématicien que chez l’enfant et l'adolescent.
Enfin, ce texte offre une excellente illustration de la coopération scientifique que Piaget parvient à entreprendre avec des psychologues tels que le behavioriste D. Berlyne, et de l’art qu’il a de coordonner sa conception de la psychogenèse avec des conceptions psychologiques qui n’adoptent pas la même épistémologie quant à l’origine des connaissances mathématiques (ou plutôt de rechercher une assimilation réciproque des thèses en jeu).
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