ÉTUDE
DE
LA
CONSTRUCTION
D'UN
ÉLÉMENT
D'ARCHITECTURE
PAR
DES
ENFANTS
DE
GRANDE
SECTION
MATERNELLE
Maryline CHARLOT Université Paris 8
MOTS-CLÉS: TECHNOLOGIE - CONS1RUCTION - ENFANTS de 5-6 ans
RÉSUMÉ: L'objet de ce travail est d'étudier l'évolution des représentations. Cette étude est faite au cours delaréalisation d'une tâche de construction, finalisée par un but. Le problème proposé aux enfants est de construire un élément architectural, une arche avec un arc plein cintre,àl'aide d'un ensemble de pièces nécessaires et suffisantes. La conception d'une telle construction suppose le recoursàune représentation de l'équilibre prenant en compte les interactions mécaniques entre les pièces.
SUMMARY: Our purpose is to study the evolution of representations correlated to the execution of a task. The problem proposed to children is to build an architectural, a roman arch, with a set of sufficient and necessary pieces. The conception of a such construction implies a representation of equilibrium involving mechanical interactions between pieces.
1. INTRODUCTION
L'intérêt des chercheurs en psychologie développementale se porte actuellement sur la nature des représentations que sont susceptibles d'élaborer les enfants et sur les conditions d'émergence de celles-ci. Mais si l'on suit l'idée d'un auteur tel que L. S. Vygotsky (1935) selon laquelle les représentations que sont capables de développer les enfants sont largement déterminées par leur maîtrise des concepts scientifiques transmis par l'école, on ne peut plus prétendre aujourd'hui que l'apprentissage des connaissances scientifiques induit nécessairement chez ces enfants l'acquisition de raisonnements qui y sont associés. L'objet de notre travail est d'étudier l'évolution des représentations que de jeunes enfants (5-6 ans) élaborent à l'occasion de la réalisation d'une tâche de construction, finalisée par un but, et aussi de montrer qu'une telle activité ne revêt une valeur technologique que si elle s'accompagne d'une activité réflexive et représentative. Le rôle de l'école n'est donc plus seulement d'établir un simple catalogue de faits ou de théories mais plutôt de construire des mises en scène permettant à l'enfant de trouver les moyens de pouvoir exercer un contrôle sur les objets qui lui sont présentés.
2. PRÉSENTATION DE L'ÉTUDE
2.1 Description
Cette étude concerne un aspect très important des explications scientifiques. Celles-ci sont souvent postérieuresàdes activités pratiques: une expérience est réalisée et l'on cherche à comprendre pourquoi la solution marche, pour éventuellement s'en resservir dans d'autres contextes.
La réalisation de la construction présentée ici est complexe, au sens où elle ne fait pas seulement appel à des procédures d'empilement et d'assemblage de pièces: elle nécessite l'emploi d'intermédiaires permettant le maintien des éléments en équilibre, tant que l'ensemble n'est pas assemblé, et qui sont ultérieurement retirés.
2.2 Population
Trois petits groupes de grande section maternelle ont participéà l'étude. Ces enfants fréquentaient l'école maternelle où nous exercions alors comme institutrice. Nous les avons prisàpart pour des activités considérées par l'équipe pédagogique comme étant de l'initiation technologique. Notre travail s'est en effet inserré dans un projet d'innovation concernant les activités d'ordre technologique à l'école maternelle.
2.3 Matériel
Pour notre étude, nous avons recherché un matériel qui favorise l'élaboration de représentations variées selon le type de tâches à effectuer. Après deux essais préliminaires au cours desquels nous avons demandé aux enfants de construire, avec des cubes, d'abord une maison, puis un pont satisfaisantà deux contraintes (une voiture doit pouvoir passer dessus et dessous le pont), nous
avons fait le choix d'utiliser un matériel mis au point par la Caisse Nationale des Monuments Historiques et des Sites(àParis) pour les activités qu'elle mène concernant les jeunes enfants. Ce matériel présente l'intérêt de pouvoir finaliser étroitement l'activité de construction par la réalisation d'un élément architectural (un arc plein cintre). La construction de cet arc impose aux enfants d'effectuer des assemblages d'objets qui heurtent leurs conceptions personnelles de l'équilibre, ce qu'ils ne font pas spontanément avec les cubes qu'on utiliseà l'école maternelle. Ceci nous semblait favorableà l'émergence de représentations nouvelles.
Le matériel se compose d'un ensemble d'éléments en bois naturel: deux piliers surmontés d'un chapiteau, deux contreforts, douze claveaux, une clé de voûte, un cintre permettant de maintenir les claveaux en équilibre tant que la clé de voûte n'est pas posée et deux cales permettant de retirerle
cintre sans perturber l'équilibre de l'ensemble.
Figure 1 :
2.4 Aspect théorique
Les représentations de ces objets qu'on peut trouver dans la littérature technique diffèrent selon les objectifs poursuivis. Différents types de représentations peuvent être distinguées: catégorielle, relationnelle et conceptuelle.
- Représentation catégorielle: les catégories d'éléments sont représentées par leurs propriétés géométriques ; elles sont désignées par un mot particulier (pilier, claveau) et représentées graphiquement par des schémas qui traduisent les propriétés géométriques des éléments entrant dans une catégorie. Une telle représentation est associée à des activités d'identification et de construction d'éléments.
- Représentation relationnelle: ce sont les relations entre les éléments qui sont considérées; ce sont essentiellement des représentations spatiales (au-dessus de, au-dessous de, à gauche,àdroite,àcôté
de...), etdes représentations fonctionnelles (appuie sur, pousse, retient, maintient en équilibre, serre...) qui sont envisagées. Ces relations s'expriment linguistiquement par des formes particulières et peuvent être traduites graphiquement par des schémas figuratifs où les relations topologiques entre les éléments sont projetées dans l'espace graphique. Certaines fonctions (pousser par exemple) peuvent faire l'objet d'une symbolisation particulière (une flèche le plus souvent). Une telle représentation est associéeàdes activités d'assemblage.
- Représentation conceptuelle :ce sont les interactions mécaniques entre les éléments qui sont représentés; celles-ci sont conceptualisées (et donc représentées) soit en terme de "poussée", soit en terme de "force". Dans ce dernier casils'agit d'une représentation en terme de grandeur physique qui permet calcul et prédiction (la force est une grandeur vectorielle; elle est représentée par la lettre F et graphiquement par des droites orientées dans un espace cartésien). Ce type de représentation est adapté aux tâches de conception et de construction. Elle permet de prévoir les cas où la construction sera en équilibre ou en déséquilibre. Signalons également qu'en sciences physiques, une telle représentation a valeur d'explication.
Figure 2: Vocabulaire de l'architecture (1972)
~,(f
"1 1 ": l' .1 l ' , 1 c, ,a 1 1 , 1 , 1L'arc est formé par l'ensemble des claveaux et de la clé de voûte. 11 transmetà ses appuis des forces obliques.
2.5 Moyen d'analyse
Àl'aide de différents moyens matériels (appareil photo, magnétophone, magnétoscope), nous avons procédé à un recueil des données verbales, gestuelles et motrices des enfants. Ces données ont été mises en relation avec nos propres guidages et interventions. Un film vidéo illustre quelques situations. Des productions d'adultes, novices et "experts", placés en situation de construction, serven t de point de référence.
3. RÉSULTATS
Lors de la construction, les enfants sont questionnés sur ce que spontanément ils appellent "les poussées" exercées par chaque pièce sur ses voisines. Aucune explication canonique ne leur est proposée. ils sont seulement invitésàs'exprimer sur des questions qu'ils n'envisagent pas toujours spontanément.àse mettre d'accord entre eux etàfaire preuve de cohérence.
Les dessins réalisés donnent des indications sur leurs conceptions de l'équilibre et traduisent même une meilleure appréhension de l'objet dans ses diverses composantes par rapport aux dessins effectués par un autre groupe d'enfants qui ont seulement vu l'arche construit.
Figure3 :
Dessin d'enfant ayant réalisé la construction Dessin d'enfant n'ayant pas réalisé la construction
Leurs explications sont aussi plus riches que celles des enfants qui n'ont pas réalisé la construction. Ce résultat est intéressant car il tendraitàmontrer que c'est par l'action sur les objets, plus que par l'observation, que les enfants peuvent développer leurs représentations du monde physique.
Au vu des conduites des enfants, tout se passe comme s'ils avaient des représentations des formes architecturales, des règles de symétrie et de l'équilibre qui régulent leurs actions mais qui les empêchent parfois d'envisager la solution technique adéquate. Ceci rejoint l'hypothèse de Vergnaud de "connaissances en acte" qui précèdent les connaissances mises en symboles (au moyen du langage, du graphique...).
Les explications des enfants dépendent aussi beaucoup du type de questionnement. Le rôle de l'interaction de tutelle est donc très important car il permet d'étudier les rapports entre les modes de questionnement et les types de représentations élaborées. Ceci pose alors le problème de savoir dans quelle mesure les enfants seraient prêtsàaccepter une conceptualisation en terme de "poussée" (une conceptualisation en terme de force étanta prioriinaccessible à cet âge).
40 CONCLUSION
L'ensemble des données de notre étude met en évidence l'importance des représentations que des enfants sont susceptibles d'élaborer tout au long de la résolution d'un problème tel que celui envisagé ici. Mais de telles représentations ne peuvent plus seulement être étudiées en milieu fenné, en ne considérant que l'enfant. Les représentations sont aussi en grande partie constituées par des instances situationnelles et interactionnelles, par des actions, "par des règles socioculturelles, par des conventions de langage et, d'une façon générale, par des systèmes sémiotiques" (Bruner, 1983, p.281). Il devient donc impossible de baser une théorie du développement sur un modèle unique de l'enfant isolé sans spécifier toutes les fonnes d'interactions possibles. En référenceàla théorie de la représentation développée par G. Vergnaud, cela conduit actuellementà mettre l'accent sur le rôle des expériences physiques et sociales, sur des types de conceptualisations transmis par le milieu éducatif (scolaire mais aussi familial) et sur les systèmes de représentation symbolique (langagier, graphique...) auxquels les enfants ont accès. Le développement intellectuel dépend des articulations entre ces trois registres, articulations qui ne peuvent s'effectuer qu'en fonction d'une interaction de tutelle.
BIBLIOG RAPHIE
BRUNER J. S.,Le développement de l'enfant: savoir faire, savoir dire, Paris: P. U.F., 1983. SCHNEULY B., BRONCKART J.-P., Vygotsky aujourd'hui. Textes de base en psychologie, Neuchâtel-Paris: Delachaux-Niestlé, 1985.
VERGNAUD Go, Les fonctions de l'action et de la symbolisation dans la formation des connaissances chez l'enfant, in J. PIAGET, P. MOUNOUD, J.-P. BRONCKART (Éds), Psychologie, Encyclopédie de la Pleïade, Paris; Gallimard, 1987.
VYGOTSKY L. S., Pensées et langage, Traduction de Fo SÈVE, Paris, Éditions Sociales / Messidor, 1985 (1ère édition: 1935).
