ARTheque - STEF - ENS Cachan | De l'hypothèse implicite à l'explication d'hypothèses

DE L'HYPOTHESE IMPLICITE

A L'EXPLICITATION D'HYPOTHESES

Maria-Salud AGASSIZ·NUNEZ Université de Genève - Suisse

MOTS-CLES : HYPOlHESE - PENSEE - CONCEPTUALISATION - FORMULATION DES IDEES.

RESUME: Dans la genèse de l'hypothèse on peut suivre le cheminement de la pensée qui va de l'observation simpleà la vérification fonnelle, en passant par tous les degrés de l'inférence, l'exploration, la recherche de moyens, l'expérimentation etc. La fonnation de l'hypothèse estliée aux processus de conceptualisation, ainsi qu'aux possibilités des sujets de fonnuler explicitement leurs idées.

SUMMARY : When a hypothesis is made, ilis observed that the thought progression goes from simple observation to the fonnal verification of initial ideas, including aIl the different degrees concerning: inference, exploration, means searching, systematic experimentation, etc. Hypothesis fonnulation is linked to conceptualisation processes and the possibility of expliciting ideas in a fonnal way by the subjects.

RESUMEN : En la génesis de la hipotesis puede estudiarse el desarrollo deI pensamiento que va de la observacion simple a la verificacion fonnal, pasando por todos los grados de la inferencia, de la exploracion, de la busqueda de medios, de la experimentacion sistematica, etc.Lafonnacion de la hipotesis esta intimamente relacionada con los procesos de conceptualizacion, asi como con las posibilidades cognitivas dei sujeto para fonnular explicitamente sus ideas.

202 1. LA FORMATION D'HYPOTHE8ES

La formation de l'hypothèse peut être étudiée chez l'enfant tout au long de son développement et, en particulier, au cours de son expérimentation spontanée. Mais, elle peut aussi être étudiée chez l'adulte, chercheurs, savants, etc., à travers l'analyse de leur démarche de travail et l'évolution de leurs idées au cours de leurs recherches.

Ayant étudié la démarche expérimentale spontanée chez l'enfant de 6à13 ans, nous nous y référerons plus paniculièrement. Toutefois, on peut supposer un certain parallélisme entre l'enfant-expérimentateur et le chercheur-adulte, en gardant bien sûr en tête la différence qu'il y a entre "une question servantàinterroger le réel" et l'hypothèse (avec H majuscule) telle qu'elle est définie par la science.

Dans la réalité psychologique, les moments consacrés à l'élaboration des hypothèses et ceux consacrés àleur vérification sont étroitement entremêlés. Des moments d'activité intense se manifestent lorsqu'on chercheà observer, àdissocier des variables, à établir des rapports, à

comparer.ilen est de même quand on cherche à expliquer la cause d'un phénomène ou à résoudre un problème ou encore quand on raisonne, quand on déduit, quand on invente.

Il y a encore d'autres moments où l'on a plutôt l'impression que des idées surgissent toutes seules dans la tête sans que l'on sache très bien d'où elles viennent. Souvent, les idées apparues spontanément sont justifiées rationnellement après coup. Dans tous les cas, des efforts de réflexion et une prise de conscience des processus de pensée s'avèrent nécessaires afin de donner une cohérence logique aux idées et une organisation temporelle aux actions. Or, tout au long du développement cognitif, on constate que par rapport à l'activité manifeste il y a presque toujours un décalage temporel dans la prise de conscience des processus de pensée et dans la formulation explicite des hypothèses.

Dans la formation de l'hypothèse, nous assistons au passage graduel du champ de l'observation aux modes médiats de connaissance à travers toute une gamme de nuances : observation, interprétation, inférences, déduction et raisonnements de plus en plus complexes.

L'observation intervient à différents moments du processus de construction d'hypothèses et remplit une double mission:

- elle constitue souvent le point de départ de la recherche et, en quelque sorte, elle précède l'hypothèse, son but étant précisément de la faire découvrir; l'exemple typique est "l'observation pour voir".

- mais, l'observation constitue aussi le terrain de vérification des hypothèses déjà élaborées et explicitement formulées.

L'élaboration des hypothèses se situe donc entre ses deux moments de l'observation. En effet, très souvent les données de l'observation sont équivoques. Pour corriger cela, le sujet est amené à explorer et à établir des relations entre les différents éléments qui s 'y trouvent et un jugement s'impose; celui-ci constitue un essai d'interprétation et par ce fait, il devient un début d'hypothèse.

L'hypothèse prend souvent la forme d'une inférence dont le mécanisme fondamental est l'implication: un certain objet, phénomène ou événement est pensé comme étant contenu ou produit nécessairement par un autre. L'inférence suggère donc des hypothèses partielles ou possibles qui

pennettent d'avancer dans la solution d'un problème. Toutefois, pour parvenir à celle-ci,ilfaut tôt au tard recourir à l'action.

2. L'EXPERIMENTATION ET LA PRISE DE CONSCIENCE

Par son action le sujet cherche à comprendre, à établir des relations, des comparaisons;il cherche, en somme à découvrir des nouvelles relations entre les éléments. L'action permet donc un remaniement complet de la situation et des hypothèses de travail; elle ouvre ainsi la voie à la solution du problème qui peut alors être envisagé sous plusieurs angles.

La formation de l'hypothèse échappe en partie à la conscience. D'une manière générale, la conscience nous donne le but à atteindre, la question, l'orientation et la direction à suivre dans l'action. Elle nous donne aussi l'hypothèse déjà formée avec le sentiment de son adéquation ou de son incertitude. En somme. elle nous renseigne sur l'action qui se prépare et sur cene qui s'accomplit. Mais, elle nous informe très peu sur les mécanismes même de l'action; pour ce faire, un effort de réflexion et une prise de conscience sont nécessaires. Ce qui n'est pas toujours possible de réaliser à tous les stades du développement.

En effet, commePIAGET(1974) l'a bien montré, la prise de conscience est un processus qui va de la périphérie au centre de l'action intentionnelle et des caractères centraux des objets.Lapériphérie se situant au niveau de la conscience du but à atteindre et de la prise de connaissance du résultat (constat d'échec ou de réussite de l'action), tandis que la prise de conscience s'oriente vers les mécanismes centraux de l'action du sujet (BANG, 1989). Pour sa part, la prise de connaissance de l'objet, en partant des caractères globaux et superficiels des objets, s'oriente vers ses propriétés intrinsèques qui prennent ainsi le caractère central et marquent un approfondissement de la connaissance de l'objet. Cette loi fonctionnelle, de la périphérie au centre, s'applique aussi bien à l'action matérielle qu'à l'action réfléchie.

Par rapport au savoir initial, la prise de conscience est presque toujours en retard car elle implique une conceptualisation qui reconstruit et dépasse au plan de la représentation ce qui était acquis au niveau de l'action. La prise de connaissance est atteinte lorsque l'objet est conceptualisé et que le sujet cherche à comprendre pourquoi les objets agissent ainsi en fonction de leurs propriétés intrinsèques et en relation avec d'autres objets.

En retour, la conceptualisation provoque un effet sur l'action en renforçant ses capacités de prévision. Ce progrès s'observe nettement dans l'organisation de la démarche expérimentale où:

-les plans d'action sont plus organisés et remplacent progressivement les séquences d'action instables et susceptibles de multiples modifications en cours d'exécution;

- les buts poursuivis et la prévision des résultats des actions sont mieux dissociés et explicitement fonnulés.

Des progrès dans la conceptualisation et la prise de conscience des mécanismes et des résultats de l'action vont donc de pair avec des progrès dans l'explicitation des hypothèses de travail.

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3. LA DEMARCHE EXPERIMENTALE ET L'EXPLICITATION D'HYPOTHE8ES

Le modèle procédural que nous avons construit pour rendre compte de la démarche expérimentale de l'enfant permet aussi d'illustrer le processus de formation et d'explicitation d'hypothèses. Ce modèle caractérise les différents niveaux d'organisation des actions des sujets dans leurs dimensions temporelle et fonctionnelle ainsi que l'aspect dynamique des finalités des conduites et d'organisation des contenus d'expérimentation. Par la suite nous donnons une brève schématisation et description du modèle.

MODELE PROCEDURAL DES CONDUITES EXPERIMENTALES

Procédures de résolution

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d'exploration d'exploration _{de vérifi cBli on}

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3.1. Les procédures d'exploration globale

Ces procédures forment des séquences d'actions instables, de courte durée et avec peu de continuité entre elles. Ces conduites sont déterminées par les propriétés les plus apparentes des objets et par des questions implicites du sujet, telles que: qu'est-ce que c'est cet objet? à quoi sert-il? comment est-il? que peut-on faire avec? Ces conduites d'exploration globale peuvent constituer néanmoins le point de départ d'une exploration organisée des propriétés de l'objet et une mise en relation avec d'autres objets.

3.2. Les procédures d'exploration orgamsee

Elles forment des séquences d'action ordonnées, de durée variable, elles gardent toutefois une certaine continuité entre elles. Ces conduites sont orientées vers un but plus ouvert qui se présente sous forme de questions guidant l'exploration de l'objet dans ses propriétés intrinsèques et dans ses relations avec d'autres objets ou phénomènes. Il s'agit des premières conduites de recherche proprement dite bien que la question guidant l'action ne soit pas toujours clairement conçue ni explicitée dès le début des actions. Ces procédures d'exploration organisée peuvent constituer un

point de départ diversifié vers la recherche de moyens pour atteindre un but ou bien versla recherche d'explication d'un phénomène à travers l'expérimentation systématique.

3.3. Les procédures de résolution de problèmes

Elles comportent des conduites de recherche planifiées, ordonnées et orientées vers la découverte des moyens pour atteindre un but. Celui-ci est conçu dès le début des actions et très souvent explicitement formulé par le sujet. Dans la plupart des cas ces conduites possèdent un haut indice de continuité jusqu'à l'obtention du but poursuivi. Ces conduites sont orientées par des questions du type, comment faire pour arriver à ... ou comment faire pour obtenir que .... Elles gardent un caractère ouvert dans la mesure où les moyens découverts peuvent être transférés dans d'autres situations semblables; de même, une fois le problème résolu, la recherche peut s'orienter vers l'explication du problème à travers l'expérimentation systématique et/ou la vérification des facteurs entrant en jeu.

3.4. Les procédures d'expérimentation systématique

Celles-ci comprennent des conduites de recherche planifiées, ordonnées et orientées vers un but explicitement formulé ou susceptible d'être déduit en fonction de l'organisation de diverses séquences d'actions ainsi que des interprétations données aux résultats. Ces conduites ont un haut indice de continuité; elles sont, en outre, déterminées par une idée du sujet qui se présente sous forme de questions établissant des relations entre des objets, des phénomènes et/ou entre certaines propriétés des objets dans leur relation avec la production d'un phénomène. En général, ces conduites abordent la dissociation des diverses variables intervenant dans un phénomène. Elles peuvent constituer un point de départ diversifié vers la recherche de moyens permettant de contrôler l'intervention de différents facteurs ou vers la recherche d'explication du phénomène à travers la vérification progressive des variables en jeu.

3.4. Les procédures de vérification

Ces dernières comprennent des conduites de recherche systématique, donc planifiées, ordonnées et orientées vers la vérification d'une réponse possibleàune question formulée par le sujet. La question est souvent explicitée sous forme d'une relation qui cherche à établir etàcontrôler la pertinence d'une propriété ou d'un facteur pour produire un phénomène. Il s'agit d'une mise à l'épreuve d'une relation causale explicitement formulée comme une réponse possibleà la cause de production d'un phénomène.

4. UN EXEMPLE DE FORMAnON D'HYPOTHESES DANS LA DEMARCHE EXPERIMENTALE

Pour mieux illustrer notre sujet et l'application de ce modèle, prenons un exemple de l'étude de la démarche expérimentale spontanée de l'enfant de ID à13 ans (Nunez-Fernandez, 1978). Les

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enfants travaillent dans des situations d'expérimentation libre, sans intervention des adultes; la consigne est de "faire des expériences" avec le matériel polyvalent mis à leur disposition. Dans notre exemple les enfants expérimentent sur le mouvement, plus particulièrement sur la chute de corps et la résistance des matériaux.

Tout d'abord, notons cinq procédés d'exploration organisée permettant d'observer la chute de corps dans un espace réduit puis la chute de corps et la résistance des matériauxàl'impact d'un mobile.

Dans une première situation les enfants laissent tomber une boulette de plastiqueàtravers deux tuyaux placés en position verticale l'un sur l'autre (proc.2).Lebut est d'observer si la boulette les traverse complètement. Malgré sa petite taille, la boulette ne traverse pas les tuyaux aisément.On modifie alors la situation, on laisse tomber une balle de ping-pong dans une tour plus haute (32 cm) et de plus grand diamètre (proc.3). La chute de corps sans frottement est alors interprétée en termes du rapport de la grandeur du mobile et du plus grand diamètre de la tour.

La situation est modifiée dans le but de déterminer le poids-force nécessaire pour vaincre la résistance d'un obstacle (papier gras) interposé à 10,5 cm entre la tour. Deux essais sont réalisés avec une boule en acier depuis une hauteur de 32 cm (proc.4). L'obstacle résisteàl'impact. Ce résultat est interprété comme étant dû au faible élan du mobile et à une majeur résistance de l'obstacle.Dans un troisième essai, on modifie la résistance de l'obstacle (papier mouillé, proc.5) : l'obstacle s'enfonce sans se déchirer. D'autres variables sont alors dissociées: la tension uniforme de l'obstacle lors de l'impact et la hauteur de chute du mobile. Ces variables font l'objet d'une expérimentation systématique.

Dans les procédés d'expérimentation systématique, on metàl'épreuve simultanément trois variables avec les hypothèses suivantes:

- une moindre résistance de l'obstacle mouillé car en étant sec, il est plus solide;

- une tension uniforme de l'obstacle lors de l'impact car il s'enfonce seulement s'il n'est pas bien tendu;

- la hauteur de chute fait varier l'élan et la force d'impact du mobile: "si on met plus haut, ça se cassera peut-être parce que ça prend plus de hauteur et il aura plus d'élan".

Dans un premier essai toutes les variables sont modifiées simultanément : hauteur 1,20 m, tension uniforme et résistance amoindrie (papier mouillé; proc.6 et 7). L'obstacle est percé; ce résultat conîmne, pour les enfants, les rôles de la hauteur de chute et la modification produite par l'eau dans la résistance de l'obstacle.

Dans deux autres essais, on expérimente successivement trois variables: rôle de l'eau (par son absence dans un papier sec) pour diminuer la résistance de l'obstacle, le poids-force du mobile (balle de ping-pong/boule d'acier) en gardant toujours constante la hauteur de chute: 1,20 m. Avec le mobile léger l'obstacle résiste, mais il se casse avec le lourd. Ces résultats sont expliqués en fonction de la hauteur de chute qui, elle, est restée constante. On établit alors un rapport entre la hauteur de chute et l'élan du mobile avec une intuition de l'accélération. On prépare ensuite la situation pour vérifier ce rapport.

Pour le procédé de vérification du rôle de la hauteur de chute, on choisit une situation extrême (proc.8 et 9) : la moindre hauteur de chute possible (10,5 cm) en gardant constants le mobile (boule

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en acier) et la résistance et tension de l'obstacle (papier neuf et sec). L'obstacle résisteà l'impact.Ce résultat confirme l'hypothèse du rôle déterminant de la hauteur de chute, qui est interprété ainsi: "ça n'a pas cassé (petite hauteur) parce qu'il n'y a pas assez d'élan,tandis que là (grande hauteur),ily a beaucoup plus d'élan alors ça casse. S'il y a moins d'élan, y en a beaucoup moins de vitesse alors ça se casse pas".

L'expérimentation systématique continue en utilisant différentes hauteurs de chute du mobile mais l'attention des enfants est davantage dirigée vers la résistance des matériaux (proc.9d, 10 et Il).

Cet exemple montre donc bien la formation d'hypothèses au cours de l'expérimentation libre des enfants. En conséquence, on peut dire qu'au cours de la recherche de solutions d'un problème ou dans la recherche d'explication d'un phénomène, plusieurs hypothèses peuvent être envisagées; au fur etàmesure, elles sont appréciées, rejetées ou adoptées. Lorsque l'hypothèse est choisie, on ressent le besoin de la vérifier et on se donne les moyens de le faire.

Pour conclure, l'étude de la démarche expérimentale nous a permis de rendre évidente l'interaction très étroite qui existe entre les processus de conceptualisation des contenus scientifiques, la prise de conscience des mécanismes et des résultats de l'action et les progrès observables au niveau de la formation d'hypothèses et de leur formulation explicite.

5. BIBLIOGRAPHIE

CLAPAREDE (E.), 1933. - La genèse de l'hypothèse. Etude expérimentale. In Archives de

Psychologie. Vol.XXIV. Kundig, Genève.

NUNEZ-FERNANDEZ (M.S), 1978. -Ladémarche expérimentale chez l'enfant de 10à13 ans. Thèse de doctorat Faculté de Psychologie et des Sciences de l'Education, Université de Genève. PIAGET(J.), 1974. -Laprise de conscience. Ed. Presses Universitaires de France, Paris.

BANG(V.),1989. - Bases psychologiques de l'initiation scientifique aux enfants de 7à 12 ans. In