quantité de matière. Dans la tâche de la densité, ils utilisent l’idée de « masse en fonction de la taille » et soutiennent que tout objet a une masse. La masse devient donc une propriété de la matière mais comme ils n’ont pas encore développé d’idée quantitative du volume, la notion de « lourdeur pour la taille » n’est pas quantifiable, ni clairement continue.
Une différenciation peu continue de la masse et de la densité – Smith et al. (1985) apportent un éclairage important. L’évolution est un plus complexe que celle entrevue par Piaget et Inhelder (1941). Les plus jeunes pensent uniquement en termes de masse ou de volume mais pas de densité car ils n’ont pas de disposition perceptive pour cela. La masse et la densité ne sont pas confondues dès les premières années. Au contraire, la masse et le volume semblent tôt distingués, à la manière de l’enfant. Il est difficile de dire avec cette étude que l’enfant a acquis la notion de masse, mais il s’en rapproche avec un concept relativement proche sans doute de « lourdeur ». Il en va de même pour le volume. Lorsqu’il commence à relativiser certains
concepts, l’enfant peut parvenir à une étape d’apparente indifférenciation des concepts, comme s’il introduisait de la confusion dans ses concepts en fonction des tâches à résoudre. La différenciation des concepts parait donc moins progressive que ne le suggèrent Piaget et Inhelder (1941). De plus, la distinction entre la masse absolue et la lourdeur en fonction de la taille a lieu en fonction des faits empiriques. L’enfant constate régulièrement des contradictions quand il rencontre un objet dense mais peu lourd, ou un objet fait d’une certaine matière de poids spécifique… Cette expérience des contradictions empiriques a peu de chance de provoquer à elle seule une différenciation idéale en deux concepts distincts mais amène plutôt l’enfant à relativiser divers facteurs par d’autres.
La compétence de l’enfant dans la période d’indifférenciation – Selon Carey (1993), une fois ces fonctionnements particuliers isolés chez l’enfant, se pose la question de savoir comment l’enfant utilise une notion indifférenciant la masse et la densité. En effet, il ne se base auparavant que sur les notions de masse et de volume, et doit ensuite tenir compte de la masse, du volume et de la densité. Mais durant cette période d’indifférenciation des concepts de masse et de densité, il faut comprendre l’enfant en fonction des problèmes posés. L’enfant a appris à relativiser occasionnellement certains des concepts qu’il maîtrise. Il en a diverses utilisations possibles qui correspondent pour l’expert à des concepts différents. L’enfant qui commence à maîtriser le concept de masse peut ainsi le relativiser par d’autres, par exemple en fonction de la matière ou du volume. Souvent, les problèmes du quotidien ne lui demandent que d’utiliser un de ces concepts. Il utilise uniquement la masse absolue ou encore la masse relative. Dans certaines tâches, deux concepts ou plus doivent être invoqués qu’il s’agit de différencier ou de coordonner. C’est le cas par exemple lorsqu’il doit interpréter la densité en fonction de la masse ou l’inverse pour résoudre le problème. Durant la période de confusion, entre 5 et 7 ans selon l’étude de Smith et al. (1985), la variable masse fait ainsi intrusion dans la tâche de discrimination des objets selon leur densité ou inversement, l’enfant utilise l’idée de masse relative pour discriminer des objets selon leur masse absolue. Il y a alors une apparente indifférenciation. Ce n’est que dans la période suivante qu’il différenciera les concepts comme deux façons d’appréhender la matière.
Des structures théoriques – L’une des innovations de l’étude consiste à prendre en compte le fait que l’enfant dispose de mots pour désigner des concepts mais aussi d’habiletés non- verbales. L’analyse en parallèle de ces deux types de compétences, verbales et non-verbales, permet de mieux comprendre que l’enfant dispose de structures conceptuelles au sein desquelles évoluent les concepts. Leur évolution apparaît moins ordonnée que ne le pensent Piaget et Inhelder (1941) ce qui peut engendrer de nouvelles difficultés ou des conceptions erronées. Enfin ces structures semblent beaucoup plus dépendantes des situations rencontrées par les enfants que ne le présente la théorie piagétienne.
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Rééssuumméédduucchhaappiittrree11
Au cours de l’ontogenèse, l’enfant développe des compétences et connaissances sur la flottaison des objets.
- Il apprend précocement à prédire le phénomène et à percevoir des régularités de l’environnement qui sont déterminantes du phénomène (Kohn, 1993).
- Il apprend à élaborer des explications causales, d’abord subjectives puis de plus en plus limitées à une causalité physique.
- L’enfant recourt d’abord à plusieurs schèmes qui évoluent ensuite en concepts (Piaget, 1927). Une concentration s’opère sur certains concepts d’abord présentés de manière incohérente et dynamique avant de devenir des concepts distincts à propos de l’objet. Parmi eux, l’enfant élabore les concepts de masse, de volume et de densité. Il parvient assez tôt à distinguer le concept de masse, qu’il commence à relativiser autour de 5 ans, ce qui provoque une période de confusion possible entre « lourdeur de l’objet » et « lourdeur pour la place occupée » (Smith et al., 1985). La notion de densité spécifique, en fonction de la matière, et de contenu de l’objet se développe ensuite. Finalement l’enfant peut coordonner les concepts de masse et de volume dans des tâches complexes comme la conservation de la masse ou du volume (Piaget & Inhelder, 1941).
Le rôle de l’expérience matérielle a des implications sur ces compétences conceptuelles (Brainerd et Allen, 1971). Cela confirme que le concept intuitif ou formel de la densité associant les concepts de masse et de volume comme propriétés internes à l’objet, est tardif et nécessite des interactions matérielles voire sociales et langagières (Halford, Brown & Thompson, 1986). C’est pourquoi le développement des concepts serait dépendant des conceptions qui les mobilisent, et plus encore des situations d’élaboration : à une vision linéaire de l’évolution des concepts s’oppose une approche multilinéaire avec de nombreux obstacles.
L’approche constructiviste inspire les principes suivants :
- Les concepts constituent un outil cognitif indispensable pour penser la réalité physique. - L’enfant construit et re-structure des concepts en fonction de connaissances préalables et de nouvelles expériences (ce qui pose un doute sur l’existence de concepts collectifs véritablement communs et univoques…).
- L’enfant a de multiples compétences utiles au développement de conceptions physiques (prédire, manipuler, expliciter, modifier des connaissances antérieures…). Les relations qu’entretiennent ces habiletés sont mal connues dans le modèle constructiviste.
- Les mécanismes de changement sont multiples pour donner forme à des systèmes cognitifs originaux et des connaissances « individuelles ».
Tableau 3 – Récapitulatif des travaux cités dans le chapitre 1
Référence Aspect central Résultats principaux
Kohn (1993)
Développement d’une causalité intuitive basée sur
la perception des changements extérieurs
Dès 3-4 ans, l’enfant parvient à prédire la flottaison des objets qui varient en densité, masse et volume
C o m p é te n c e s p ré c o c e s
Halford, Brown & Thompson (1986)
Développement d’une coordination des caractéristiques masse et volume pour comprendre la
flottaison des objets
Entre 7 et 13 ans, l’enfant se base sur la masse pour expliquer la flottaison des objets. Suite à des expériences, il
peut remettre en cause cette notion, et combiner la masse et le volume à
l’adolescence D é v e lo p p e m e n t d e l a c a u s a li té Piaget (1927) ; Piaget & Chatillon (1975) Développement d’une causalité conceptuelle permettant de réguler l’action
du sujet et de renforcer ses capacités prédictives
La causalité conceptuelle se développe au cours de quatre stades
qui permettent à l’enfant de se concentrer sur certains aspects matériels perçus intuitivement, de les
caractériser et de les coordonner
Piaget & Inhelder (1941)
Développement des opérations mentales basées sur la matière, la masse et le volume, reconstruit par le
sujet à partir de concepts égocentrés sur son expérience sensible.
La coordination des actions de l’enfant permet des opérations concrètes : à partir de l’idée de quantité de matière, l’enfant élabore
ses propres concepts subjectifs qui permettent ensuite de distinguer une
masse constante et un volume constant de l’objet.
Brainerd et Allen (1971)
Développement conceptuel du fait de l’expérience matérielle selon qu’elle
renvoie ou non des feedbacks.
Autour de 10 ans, par un entraînement concret répété, l’enfant améliore ses opérations conceptuelles pour prédire et expliquer ; le feedback
de la tâche l’aide à réélaborer les notions de densité et de volume.
D é v e lo p p e m e n t d e s c o n c e p ts Smith et al. (1985)
Développement des concepts de masse, volume et densité non-linéaire ; des périodes de
confusion des concepts.
Avant 5 ans, l’enfant est capable de distinguer les changements en masse
et en volume de l’objet ; autour de 5 ans, il a une notion confuse de masse
et de masse en fonction du volume ; puis il distingue la densité des objets
C
CH
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AACCQQUUIISSIITTIIOONNDDEESSCCOONNNNAAIISSSSAANNCCEESSLes travaux socioconstructivistes permettent de situer le développement de la pensée dans un contexte social et matériel. Ce cadrage indique des conséquences psychologiques, que l’enfant soit en situation individuelle ou collective. En effet, le travail de construction intellectuelle de l’enfant ne se situe pas hors de toute situation. En particulier, le processus de décentration qui amène l’enfant à restructurer ses connaissances peut être impliqué par le contexte. La rencontre de l perspective d’autrui favorise ce processus. Mais s’il ne peut interagir avec un partenaire, l’enfant dispose encore d’objet et d’outils à sa disposition. Après une présentation de l’approche socioconstructiviste, le rôle des interactions avec l’objet sera présenté, puis celui des interactions entre pairs, puis celui des interactions avec les outils.
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2..11––VVeerrssllaaccoonnssttrruuccttiioonnssoocciiaalleeddeessccoonncceeppttiioonnsssscciieennttiiffiiqquueess
Les approches constructivistes et socioconstructivistes entretiennent des liens étroits plutôt qu’une opposition radicale. Deux principales critiques sont faites à l’approche piagétienne. Nous verrons la manière dont l’approche socioconstructiviste les comble.
2.1.1 – Piaget avait presque raison…
Une approche logiciste – L’approche piagétienne pense un développement des concepts de plus en plus adapté à une norme logique, du fait de l’équilibration des structures. Malgré toute son attention aux spécificités de l’enfance, cette vision insère la logique classique comme norme universelle (Houdé, 1993). Il admettra tardivement et de manière rapide, que la logique à laquelle il se réfère est un outil d’appréhension de la réalité. Or, utiliser des formes de logique pour expliquer le développement influence à penser un enfant de plus en plus rationnel. Mais le développement conceptuel peut suivre des pistes différentes. Aussi le phénomène physique peut- il être pensé avec d’autres modèles épistémiques.
Une approche individualiste – Une autre remarque est l’absence de prise en compte des facteurs sociaux sur le développement cognitif. Piaget a pourtant analysé le développement du langage (1923a, 1923b), mais plutôt en tant que conséquence du développement cognitif et non comme moyen de penser. Le langage pour Piaget traduit le fait que l’enfant a acquis une connaissance commune du monde. Progressivement, l’enfant parvient à construire des connaissances également élaborées par d’autres, et qui peuvent être partagées. Le contexte social apparaît comme une condition nécessaire mais non suffisante du développement cognitif (Piaget, 1947, 1970). Le modèle de Piaget est basé sur les interactions entre le sujet et l’objet, entendu
aux sens matériel et conceptuel, et les nécessités psychologiques de cette rencontre. Ceci implique une limite du rôle de l’éducation. Sa théorie répond peu aux question de l’adulte et de l’éducateur : « Comment enseigner des concepts ou soutenir le développement de l’enfant ? ».
2.1.2 – Introduction à l’approche sociohistorique de Vygotski
Des fonctions psychologiques spécifiques de l’être humain – La théorie historico- culturelle ou sociohistorique de Lev S. Vygotski (1930/1978a, 1935/1978b, 1934/1997) constitue le fondement principal des approches socioconstructivistes du développement. Selon cet auteur, le développement cognitif n’est pas continu mais marqué par des changements qualitatifs importants. Le développement débuterait à partir de fonctions cognitives élémentaires, largement héritées de la phylogenèse et communes à de nombreuses espèces. Certains changements vont propulser le développement d’une pensée spécifique à notre espèce : les fonctions cognitives supérieures. Ces fonctions concernent l’interprétation, la pensée symbolique, l’élaboration de dispositifs instrumentaux complexes, la logique, l’imagination… « In this context, we can use the term higher psychological function, or higher behavior as referring to the combination of tool and sign in psychological activity » (Vygotski, 1930/1978a, p.55).
La médiatisation de la pensée – Comment expliquer un changement radical de la pensée ? Dans une approche vygotskienne, certains éléments restructurent la cognition. En particulier, ce sont des médiations sociales et sémiotiques (signes, outils…) qui façonnent les fonctions mentales supérieures. A l’instar des outils qui nous permettent d’agir sur le monde matériel, ces médiations sont des signes et symboles organisés en systèmes, qui permettent d’agir sur les habiletés psychologiques élémentaires et participent à la naissance d’une pensée abstraite et de la conscience. Ces signes et symboles ne sont pas des produits naturels, mais sont élaborés historiquement et collectivement par l’humanité. Au sens le plus large, ces médiations concernent les interactions entre individus, le langage, les outils, les conventions sociales et culturelles. C’est en ce sens que cette vision de la psychologie, largement basée sur ces entités culturelles observables, est présentée par Vygotski comme une psychologie concrète. D’autres chercheurs parlent également de « cognition située » (Lave & Wenger, 1990). La façon d’étudier ces entités a donné lieu à plusieurs courants de pensée (voir Figure 1).
Approche socio-cognitive Conséquences individuelles des
interactions entre pairs
Théorie des communautés d’apprenants
Interaction adultes-enfants, système de pratiques culturelles
Théorie de la cognition distribuée
Système cognitif élargi : pluralité d’individus, matérialité des objets…
Théorie de la cognition située Contextualisation de l’apprentissage, contextes spécifiques Théorie historico- culturelle
Théorie de l’activité Système d’activité et médiations :
outils, règles…
Des processus spécifiques – Certains processus de développement seraient plus spécifiques à l’espèce humaine. Les processus d’appropriation, d’internalisation et d’extériorisation rendent compte des modifications cognitives et du fonctionnement psychologique supérieur. Ces processus (que nous reprendrons dans la section 4) ne présupposent pas un individu passif dans un milieu social qui donnerait des moyens de pensée, mais un individu actif qui rencontre ces moyens sociaux, se les approprie ou les intériorise, et les réinvestit en participant aux activités humaines. Ces processus peuvent amener une restructuration des processus psychologiques, que l’on observer en toute situation : « toutes les fonctions mentales supérieures sont des relations sociales intériorisées... […] Même les processus mentaux (internes, individuels) conservent une nature quasi-sociale. Dans leur propre sphère privée, les êtres humains conservent les fonctions de l'interaction sociale » (Vygotski, 1929/1981, p.164, cité par Wertsch, 1985, p.143).
Des niveaux cognitifs imbriqués – De manière générale, on peut appeler socioconstructivisme, l’idée que le développement survient de manière constructive et ancrée dans un contexte social. Loin d’être behavioriste, la position vygotskienne focalise sur l’interdépendance entre les processus intrasubjectifs et intersubjectifs. Elle est épigénétique, et rend compte de l’imbrication évolutive d’une part du biologique et du culturel, et d’autre part des niveaux individuels et sociaux. Selon l’approche vygotskienne, la culture s’appuie sur des fondements naturels qu’elle met en conformité avec les buts des individus (Wertsch, 1985, p.140). Les processus sociaux d’élaboration des connaissances ont donc des conséquences individuelles, et inversement l’individu à un rôle de participant actif du processus social d’élaboration des connaissances. Cette double causalité implique un développement en spirale. De même pour Vygotski et ses successeurs, l’apprentissage et le développement interagissent et se remodèlent l’un l’autre (Vygostki, 1935/1978b). Ce cadre peut néanmoins s’assembler à l’approche piagétienne pour donner des pistes à l’éducation (Colburn, 2000 ; DeVries, 2000).
Les concepts spontanés et les concepts scientifiques – L’approche vygotskienne des concepts diffère de l’approche piagétienne. Vygotski (1934/1997) décrit une interaction entre l’enfant et le monde culturel. L’enfant rencontre donc concrètement des objets culturels, des outils, des coutumes, du langage… Il considère deux types de concepts (Vygotski, 1934/1997 ; Karpov, 2009). Le concept spontané est issu de la généralisation par l’individu de son expérience. Par exemple, l’enfant élabore l’idée que certains objets sont plus forts que d’autres. Ce concept est souvent erroné du point de vue scientifique. Cependant, il constitue une base nécessaire pour l’établissement d’un concept scientifique ou historique, plus élaboré et qui a une origine culturelle. Par exemple, la notion de force au sens de la physique est un produit de l’histoire des sciences. Le concept scientifique constitue une généralisation de l’expérience collective. Il est acquis individuellement par apprentissage, dans un système éducatif organisé dans ce but. Etant extrêmement élaboré et abstrait, ce concept est difficile à acquérir : le langage ne permet pas de les présenter exhaustivement. L’enfant le comprend donc peu à peu en restructurant ses concepts préalables. Ainsi, il développe des concepts plus élaborés et maîtrisés qui lui permettent de penser le monde en se distanciant de ses propres impressions. Une difficulté de l’apprentissage vient du fait que les enfants doivent s’approprier par eux-mêmes des moyens et des procédures pour les acquérir ou les mobiliser. En effet selon Gredler (2009), le développement du concept scientifique au sens vygotskien est le suivant : au niveau initial, l’enfant n’a qu’une appréhension directe et syncrétique du phénomène à conceptualiser qui lui permet de percevoir des complexes conceptuels ; puis le contrôle des médiations symboliques ou instrumentales et des stimuli
extérieurs lui permet d’élaborer des pseudoconcepts ; l’intériorisation l’amène ensuite à reconstruire de manière interne les stimuli et médiations externes, ce qui permet une pensée conceptuelle ; enfin l’enfant peut investir ces concepts dans des activités auto-organisées et d’autres raisonnements.
Perspectives critiques – Les propositions de Vygotski ont été critiquées (Van der Veer & Van Ijzendoorn, 1985). Il néglige que l’enfant est à la naissance, dans une période socialement active. La focalisation sur le langage verbal masque une évolution plus large et multimodale de la communication qui inclut les gestes, l’attention conjointe et des compétences pragmatiques qui participent au raisonnement (Bruner, 1983 ; Guidetti, 2003 ; Van der Henst, 2002). La régulation de l’action extériorisée a été mieux étudiée par la théorie de l’activité (Leontiev, 1975).
2.1.3 – Le cadre des activités de l’enfant
L’enfant et l’adulte – Les travaux d’inspiration vygotskienne mettent souvent l’accent sur les interactions entre l’enfant et l’adulte, comme soutien de l’apprentissage et sur l’importance de la participation de l’enfant à ces systèmes d’activité culturels (Leontiev, 1975 ; Rogoff, 1998). Ces travaux ne s’opposent pas nécessairement à une approche constructiviste des explications causales. Les adultes soutiennent l’appropriation de conceptions physiques, parce qu’ils délivrent régulièrement des explications à l’enfant (Bovet, Parrat-Dayan & Vonèche, 1985 ; Rappolt- Schlichtmann, Tennenbaum, Keopke & Fischer, 2007). La notion d’étayage (Wood, Bruner & Ross, 1976) montre que l’adulte peut aussi organiser l’activité pour un enfant qui ne serait pas capable sans cette aide d’apprendre à résoudre la tâche. Ainsi, Freudenthal (1977) décrit les échanges à propos de la flottaison entre un adulte et un enfant de 5 ans. Au fil des mois, l’enfant acquiert bien des informations auprès de l’adulte. Cependant, l’adulte le guide aussi dans ses expériences. L’enfant réinvestit ces connaissances dans de nouvelles explications spontanées, de nouvelles questions, et de nouvelles expériences. L’enseignant peut ainsi favoriser le développement d’une démarche scientifique ou de stratégies de raisonnement et l’investissement des rôles que peuvent avoir les scientifiques dans l’élaboration de connaissances (Havu- Nuutinen, 2005 ; Herrenkohl, Palincsar, DeWater & Kawazaki, 1999 ; Lehrer, Schauble, & Lucas 2008 ; Stinner, McMillan, Metz, Jilek & Klassen, 2003). Dans une étude de Perkins et Grotzer (2005), des enfants de 13 ans suivent un cours : certains apprennent à estimer et à représenter la densité de l’objet et à faire des expérimentations ; d’autres suivent une leçon sur l’établissement de liens de causalité. L’ensemble des élèves progresse dans les explications de la flottaison, mais ceux du second groupe donnent de meilleures réponses et des causalités plus élaborées. Le soutien de l’adulte peut donc porter sur des contenus de connaissance, mais également sur des conduites que les enfants s’approprient dans les activités scolaires.
Trois axes socio-cognitifs – Il n’est pas certain que la participation de l’enfant aux activités