Image globale du résultat et difficulté à sérier des longueurs chez des enfants de 6 à 12 ans - article ; n°4 ; vol.97, pg 585-610

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L'année psychologique - Année 1997 - Volume 97 - Numéro 4 - Pages 585-610
Résumé
Dans ce texte, nous analysons le rôle de l'image globale du résultat dans la résolution de problèmes de sériation de longueurs. L'expérience 1 montre que lorsque les sujets ne peuvent pas exploiter l'aide figurale fournie par cette image, le degré de difficulté de la tâche augmente. Les sujets examinés ne parviennent pas à changer leur mode de résolution (jusqu'à 12 ans). Le contrôle effectué dans la seconde expérience aide partiellement les sujets (surtout les plus âgés) à remettre leur représentation en conformité avec la tâche et à améliorer leurs performances.
Mots-clés : cognition, représentation, image, sériation.
Summary: Global image of the result and difficulty in solving a length seriation task for 6- to 12-year-old children.
This research examined the role a global image of the result has in length seriation problem solving. The first experiment showed that when subjects could not take advantage of the figural help provided by this image, the degree of task difficulty increased. The subjects did not succeed in changing their way of solving the problem (until 12). The control made in the second experiment helped partially the subjects (especially the oldest) to put their representation back in conformity with the task and to improve their performance.
Key words : cognition, representation, image, seriation.
26 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : mercredi 1 janvier 1997
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C. Devichi
Jean-Francisque Chatillon
René Baldy
Image globale du résultat et difficulté à sérier des longueurs
chez des enfants de 6 à 12 ans
In: L'année psychologique. 1997 vol. 97, n°4. pp. 585-610.
Résumé
Dans ce texte, nous analysons le rôle de l'image globale du résultat dans la résolution de problèmes de sériation de longueurs.
L'expérience 1 montre que lorsque les sujets ne peuvent pas exploiter l'aide figurale fournie par cette image, le degré de difficulté
de la tâche augmente. Les sujets examinés ne parviennent pas à changer leur mode de résolution (jusqu'à 12 ans). Le contrôle
effectué dans la seconde expérience aide partiellement les sujets (surtout les plus âgés) à remettre leur représentation en
conformité avec la tâche et à améliorer leurs performances.
Mots-clés : cognition, représentation, image, sériation.
Abstract
Summary: Global image of the result and difficulty in solving a length seriation task for 6- to 12-year-old children.
This research examined the role a global image of the result has in length seriation problem solving. The first experiment showed
that when subjects could not take advantage of the figural help provided by this image, the degree of task difficulty increased.
The subjects did not succeed in changing their way of solving the problem (until 12). The control made in the second experiment
helped partially the subjects (especially the oldest) to put their representation back in conformity with the task and to improve their
performance.
Key words : cognition, representation, image, seriation.
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Devichi C., Chatillon Jean-Francisque, Baldy René. Image globale du résultat et difficulté à sérier des longueurs chez des
enfants de 6 à 12 ans. In: L'année psychologique. 1997 vol. 97, n°4. pp. 585-610.
doi : 10.3406/psy.1997.28983
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1997_num_97_4_28983L'Année psychologique, 1997, 97, 585-610
MÉMOIRES ORIGINAUX
Institut de Psychologie
Université de Fribourg1*
Laboratoire Développement cognitif,
motricité et génétique humaine
Université P. Valéry, Montpellier HP**
IMAGE GLOBALE DU RESULTAT
ET DIFFICULTÉ A SÉRIER DES LONGUEURS
CHEZ DES ENFANTS DE 6 A 12 ANS
par Claude DEVICHI*,
Jean- Francisque CHATILLON** et René BALDY**
SUMMARY : Global image of the result and difficulty in solving a length
seriation task for 6- to 12-year-old children.
This research examined the role a global image of the result has in length
seriation problem solving. The first experiment showed that when subjects
could not take advantage of the figurai help provided by this image, the degree
of task difficulty increased. The subjects did not succeed in changing their way
of solving the problem (until 12). The control made in the second experiment
helped partially the subjects (especially the oldest) to put their representation
back in conformity with the task and to improve their performance.
Key words : cognition, representation, image, seriation.
1 . Rue Faucigny, 2, 1701 Fribourg (CH).
2. EP 0012 du CNRS, Université P. Valéry, Montpellier III, BP 5043,
34032 Montpellier Cedex. 586 C. Devichi, J.-F. Chatillon et R. Baldy
1. INTRODUCTION
De nombreuses expériences montrent que le degré de diff
iculté du problème posé aux sujets varie largement en fonction
du mode de présentation utilisé (Bastien, 1987 ; Kotovsky,
Hayes et Simon, 1985 ; Kotovsky et Simon, 1990). Des constats
de même type ont été faits dans le domaine du développement.
Piaget (1941, 1968) regroupe ces variations de difficulté sous
l'appellation de décalages horizontaux. Pour lui, ces décalages
de la performance dans le temps du développement sont imput
ables aux caractéristiques des contenus sur lesquels porte l'acti
vité des sujets. « Individuels » s'ils sont spécifiques à un sujet
dont les performances varient dans une série de tâches structu-
ralement équivalentes, ces décalages sont dits « collectifs » s'ils
se retrouvent chez plusieurs sujets (Longeot, 1977, 1978 ; Lau-
trey, 1979 ; Rieben, de Ribaupierre et Lautrey, 1983). Ces varia
tions de performance, identifiées depuis longtemps (Woodworth
et Sells, 1935), reflètent un changement de difficulté du pro
blème posé. Elles ne sont interprétées de manière satisfaisante ni
par les modèles computationnels de la résolution de problème, ni
par les structuraux piagétiens ou néo-piagétiens.
Les tâches de sériation ou d'inférence transitive ne font pas
exception à la règle. De nombreux travaux (Piaget et Inhelder,
1941, 1959 ; Piaget et Szeminska, 1941 ; Baylor et Lemoyne,
1975; Gillièron, 1976; Retschitzki, 1978, 1982; Botson et
Deliège, 1979 ; Bideaud, 1988 ; Koslowsky, 1980 ; Leiser et Gil
lièron, 1990; Bradmetz, 1992) ont montré qu'il existait une
forte variabilité des performances et des procédures produites
par les sujets dans ces tâches.
Dans les tâches de sériation de longueur, les résultats mont
rent que les performances dépendent étroitement des conditions
dans lesquelles les sujets exécutent la mise en ordre des éléments.
On sait que des facteurs comme le nombre des éléments à sérier, la
grandeur des différences de longueur entre les successifs
dans la série, les contraintes mises par la consigne ou le dispositif
sur l'état initial, final ou la procédure, pèsent largement sur le
degré de difficulté présenté par la mise en ordre demandée.
Dans leurs interprétations, plusieurs auteurs (Gillièron, 1977 ;
Retschitzki, 1978 ; Botson et Deliège, 1979 ; Lautrey, Bideaud et Sériation des longueurs chez des enfants de 6 à 12 ans 587
Pierre-Puysegur, 1986) évoquent « l'aide figurale » que pourrait
apporter au sujet l'image globale de la série constituée. Cette « aide
figurale » serait fournie par la représentation imagée de la série
« en escalier » que les enfants pourraient se former dès 5 et surtout
6 ans (Piaget et Inhelder, 1963), c'est-à-dire avant de pouvoir
effectuer la mise en ordre sur un mode systématique et opératoire.
A l'époque, dans la discussion de leurs résultats, Piaget et
Inhelder (ibid.) déniaient toute fonction à cette anticipation
globale dans la mise en place des opérations de sériation car :
a) elle ne fait que reproduire la forme globale de la série et ne
suffit pas à « déclencher l'opération (deux ans de décalage) »
(ibid., p. 100), et b) elle n'implique pas la réversibilité et, à ce
titre, ne peut pas fournir au sujet une méthode suffisante pour
construire la série de manière opératoire. Pour eux, seule la
représentation imagée analytique de la série est en mesure de
témoigner de l'existence d'une organisation opératoire des
conduites de sériation. Leurs données montrent qu'elle est effe
ctivement contemporaine de la sériation opératoire dans le temps
du développement (ibid.). Cette négation du rôle de l'image glo
bale du résultat dans la mise en place du scheme serial n'est pas
totalement convaincante. Il paraît en effet difficile de conclure à
l'existence ou à la non-existence d'un lien de causalité entre
deux acquisitions en se basant principalement sur un constat de
non- simultanéité (absence de lien) ou de simultanéité (présence
d'un lien) de ces acquisitions dans le temps du développement.
Pour sa part et plus récemment, Retschitzki (1978) considère
au contraire que, dans ces tâches, les sujets peuvent parfait
ement exploiter les propriétés figurales de la série globale pour
organiser leur mise en ordre. Celle-ci pourrait paraître liée à un
raisonnement basé sur l'utilisation des propriétés de la relation
d'ordre (transitivité, réversibilité) sans l'être réellement. Cette
transitivité implicite (Lautrey et al., 1986) reposerait sur l'ex
ploitation de certaines propriétés spatiales de la série et sur la
mémorisation d'indices perceptifs. Les propriétés spatiales de la
série permettent aussi l'insertion d'éléments isolés à partir du
moment où l'on admet d'une part avec Gillièron (1977) que
« l'escalier dicte quel élément doit être le voisin d'un élément
déjà placé» (ibid., p. 201) et d'autre part avec Ret
schitzki (1978) que certaines formes prises par la méthode d'in
sertion peuvent être interprétées comme des conduites d'ajuste
ment à l'escalier. Pour Baylor et Lemoyne (1975), l'image de la 588 C. Devichi, J.-F. Chatillon et R. Baldy
série constituée aiderait les sujets dans les tâches de sériation de
longueur classique et dans celles des baguettes cachées (sériation
sous tunnels) mais ne serait pas évoquée automatiquement dans
le cas de la sériation de poids. Cette plus ou moins grande faci
lité d'évocation rendrait compte du décalage longueur/poids sy
stématiquement constaté dans les études développementales.
En attribuant un rôle à la représentation de la série consti
tuée dans l'organisation et le contrôle de la mise en ordre des
longueurs, ces interprétations présentent un intérêt majeur.
Elles nous permettent de comprendre comment la tâche (The-
len, 1989) ou plutôt sa représentation actuelle (Inhelder, 1978)
structure le comportement. Ce que fait le sujet dépend à la fois
de ses compétences actuelles mais aussi de sa compréhension du
problème posé, c'est-à-dire de la représentation qu'il s'en fait
(Chatillon, 1988; Richard, 1985, 1990). Cette représentation,
support de l'intention du sujet (Searle, 1983), doit être «cohé
rente » pour lui, « pertinente » par rapport au problème posé et
« adéquate » à la tâche (Ehrlich, 1994), c'est-à-dire adaptée à sa
résolution. Sous-tendant la « tâche redéfinie » par le sujet
(Leplat, 1990), elle est à la fois finalisée (sur la tâche) et final
isante (pour le système agissant), comme le sont toutes les repré
sentations fonctionnelles (Leplat, 1985).
Ainsi, la représentation de la série constituée interviendrait à
deux niveaux dans la mise en ordre des baguettes dans une
tâche de sériation de longueurs : a) en finalisant le système agis
sant sur la tâche, elle définit les attentes (le résultat recherché)
et à ce titre elle rend possible l'émergence de la procédure de
résolution du problème posé, et b) les propriétés spatiales qu'elle
possède sont susceptibles de guider cette émergence.
Qu'il s'agisse des positions prises par Piaget et Inhel
der (1963) ou de celles avancées par les auteurs postulant que la
représentation de la série en escalier fournit une aide figurale au
sujet, il s'agit toujours d'interprétations faites sur les résultats.
A notre connaissance, aucune expérimentation n'a été engagée
pour trancher définitivement entre ces points de vue opposés.
L'expérience 1 suivante a été organisée pour atteindre cet
objectif. Si l'on admet a priori que la représentation de la série
constituée fournit une «aide figurale» au sujet qui ordonne les
baguettes, elle ne peut le faire que si elle est « pertinente »
pour le problème posé et «adéquate» à la tâche à exécuter
(Ehrlich, 1994). Sériation des longueurs chez des enfants de 6 à 12 ans 589
Source des attentes initiales du sujet, la série en escalier pos
sède deux caractéristiques essentielles qui lui permettent de
remplir ce rôle d'aide figurale dans les conditions ordinaires de
mise en ordre de baguettes de longueurs différentes :
a) Dans sa forme habituelle, les bases des baguettes sont al
ignées (le plus souvent sur une « horizontale » dans le plan de
travail). L'espace global de la série (son enveloppe) dicte la posi
tion des baguettes : quand elles sont exactement inscrites dans
l'espace global, elles sont rangées par ordre de longueur. L'ordre
sur les dépassements (les sommets) et l'ordre sur les longueurs
des baguettes sont alors confondus. Cette condition particulière
offre ainsi au sujet la possibilité de réaliser (Reuchlin, 1973) la
mise en ordre demandée en exploitant les données figurales four
nies par les dépassements en hauteur des sommets et d'aboutir
ainsi à un résultat conforme à la fois à ses attentes et à la
demande de l'expérimentateur.
b) La série constituée en escalier est une « bonne forme »
spatiale. Elle a non seulement tendance à s'imposer au sujet,
mais aussi à se maintenir.
Si nous utilisons un dispositif susceptible d'empêcher la série
de baguettes de prendre la bonne forme attendue par le sujet à
tout moment de l'exécution (condition expérimentale « boîtier
déformant ») alors le degré de difficulté de la tâche de sériation
doit augmenter considérablement par rapport au cas où l'état
final correspond à la figure attendue (condition contrôle «boît
ier non déformant»). Pertinente pour le sujet dans les deux
conditions parce qu'il s'agit toujours d'un problème de sériation
de baguettes de longueurs différentes, la représentation ne serait
pas adaptée à la tâche dans la condition expérimentale alors
qu'elle le serait dans la condition contrôle.
Une approche développementale du problème nous permett
ra de savoir si, et à quel moment, les sujets parviennent à
échapper à la prégnance de la figure en escalier et à mettre au
point une procédure adaptée à la résolution du problème posé
par le boîtier déformant.
L'expérience 2 est un contrôle de la précédente. Elle a pour
objectif de vérifier si une prescription de la tâche orientant
l'activité des sujets vers un travail sur les longueurs et leurs
différences réduit le degré de difficulté attendu pour la condi
tion expérimentale « boîtier déformant » dans la première
expérience. 590 C. Devichi, J.-F. Chatillon et R. Baldy
2. EXPERIENCE 1
2.1. OBJECTIF ET HYPOTHESES
Cette expérience a pour but de vérifier si le degré de diff
iculté de la sériation de longueur change lorsque le résultat
obtenu ne vérifie à aucun moment de l'exécution les propriétés
figurales de la série globale en escalier attendue par le sujet.
Si le degré de difficulté est le même en condition expériment
ale et en condition contrôle, les niveaux de performance et les
types d'erreurs devraient être identiques. Si, par contre, le degré
de difficulté de la tâche en condition expérimentale est supérieur
à celui observé en condition contrôle, alors on pourra dire que le
désaccord introduit entre les résultats attendus globalement par
le sujet et ceux obtenus réellement sur le dispositif désorganise
sa procédure de résolution.
L'analyse des erreurs commises par le sujet sera particulièr
ement importante pour savoir s'il persiste dans sa mise en ordre
en travaillant sur les dépassements alors que ses tentatives sont
constamment invalidées par ce qu'il voit.
Par ailleurs, l'approche développementale permettra de véri
fier à quel moment du développement les sujets travaillant en
condition expérimentale parviennent à échapper à la prégnance
de la représentation globale de la série et deviennent capables de
s'en affranchir pour s'adapter dans ces conditions particulières
et mettre au point une procédure de résolution efficace.
2.2. MÉTHODE
SUJETS
210 sujets (95 garçons et 115 filles), âgés de 6 à 12 ans, ont participé à
l'expérience. Chaque groupe d'âge est constitué de 30 sujets, répartis au
hasard dans l'une ou l'autre des deux conditions (N = 15 dans chaque
condition par niveau d'âge). Nous avons choisi de travailler avec 6 ans
comme limite inférieure car c'est à cet âge que Piaget et Inhelder (1941)
situent les premières réussites empiriques. Nous avons choisi 12 ans
comme limite supérieure car les contraintes qui pèsent sur cette tâche dans Sériation des longueurs chez des enfants de 6 à 12 ans 591
la condition «boîtier déformant» (indices perceptifs limités et mode de
comparaison 2 X 2) en font une tâche que Gillièron (1976) a qualifiée de
« plus abstraite », ce qui est susceptible de retarder l'âge de réussite (jusque
vers 10-11 ans dans celles qu'elle a utilisées).
Les âges et les effectifs sont résumés dans le tableau I.
TABLEAU I. — Ages extrêmes et médian pour chaque groupe
d'âge
Minimum, maximum, and median age for each age group
Groupes Plus jeune Age médian Plus âgé Effectif
N = 30 6 ans 5;6 5;11 6;5
N = 30 7 ans 6;1 6;8 7;3
N = 30 8 ans 7;0 7;10 8;11
N = 30 9 ans 8;5 8;10 9;3
N = 30 10 ans 9;6 10;0 10;6
N = 30 11 ans 10;3 10;8 11;5
N = 30 12 ans ll;0 11;5 12;1
MATÉRIEL
7 baguettes de 12,9 à 14,7 cm de longueur et de section carrée de
1X1 cm. La mise en ordre est effectuée alors que les baguettes sont pré
sentées en position verticale dans deux boîtiers opaques d'aspect identique
pour le sujet :
— Le boîtier non déformant, utilisé pour la condition contrôle, com
porte 7 compartiments de même profondeur. Dans cette condition, le sujet
peut se fier aux dépassements (partie des baguettes qui dépasse du boîtier)
pour ranger les baguettes en ordre de longueur. Lorsque les baguettes sont
rangées par ordre de longueur, leurs sommets forment un escalier.
— Le boîtier déformant, utilisé pour la condition expérimentale, a un
fond irrégulier (les compartiments ont des profondeurs différentes). L'irré
gularité du fond est telle que lorsque les baguettes sont rangées par ordre
de longueur, la forme globale du résultat n'est pas un escalier, comme le
montre la figure 1.
PROCÉDURE
La passation est individuelle. Le déroulement de l'expérience et la
consigne sont les mêmes dans les deux conditions. Les sujets ne sont pas
prévenus des propriétés possédées par le fond du boîtier avec lequel ils
travaillent. !
,
:
592 C. Devichi, J.-F. Chatillon et R. Baldy
B1, B2| B3." B4; B5 ! B6 | , B71
Fig. 1. — Placement correct des baguettes dans le boîtier déformant
Correct placement of the sticks in the distorting box
DEROULEMENT
Dans un premier temps, on fait constater à l'enfant que les baguettes
diffèrent uniquement par leur longueur. On les dispose ensuite dans le boî
tier dans un ordre fixe, identique pour chaque sujet. On donne alors la
consigne : « Ton travail c'est de ranger les baguettes par ordre de longueur, de
la plus grande à la plus petite ; pour faire ça, tu peux en sortir seulement deux
à la fois de la boîte. Tu me préviens lorsque tu as fini. »
A partir de ce moment, l'expérimentateur n'intervient plus jusqu'à ce
que le sujet déclare avoir terminé son travail.
2.3. RESULTATS
La performance de chaque sujet est notée 1 s'il réussit et 0
s'il échoue à la mise en ordre. La comparaison des moyennes
sera effectuée par une analyse de variance1 selon le plan :
Sis < A7 * C2 >
1 . Abdi (1987) souligne que «la technique d'analyse est remarquablement
robuste et fournit des indications valides même avec des données ordinales (i.e.
des rangs) ou binomiales (i.e. des données en 0 et 1) » (p. 128). Sériation des longueurs chez des enfants de 6 à 12 ans 593
— «A» représente le facteur «âge» à 7 modalités (6, 7, 8, 9,
10, 11 et 12 ans);
— « C » le facteur « condition de travail » à 2 modal
ités (boîtier déformant et boîtier non déformant).
On considère que les sujets ont réussi si les baguettes sont
dans l'ordre correct lorsqu'ils déclarent avoir terminé. Tous les
autres arrangements sont considérés comme des échecs. Nous
analyserons ces échecs dans un second temps.
2.3.1. Performance à la mise en ordre
La figure 2 présente la performance moyenne de chaque
groupe d'âge dans les deux conditions.
Performance
moyenne
1
0,9 □ ■ Déformant Non-déformant 0,8
0,7
0,6
0,5
0,4 ■
0,3-
0,2 -
0,1 0 Jl . ■
6 7 8 9 10 11 12
ans ans ans ans ans ans ans
Ages
Fig. 2. — Évolution des performances moyennes
en fonction de l'âge dans chaque condition
Mean performance as a function of age and condition
La figure précédente montre que la performance est meil
leure dans la condition «boîtier non déformant» que dans la
condition « boîtier déformant » (F(l,196) = 252,7, p < .0001).
L'analyse en sous-plans par âge montre que cette différence
de performance est significative à tous les âges (à 6 ans,
F(l-28) = 16, /><.OOO4; à 7 ans, F(l-28) = 17,72, p < .0002 ; à
8 ans, F(l-28) = 16,2, p<.0004; à 9 et 10 ans, F(l-28) = 50,4,
p<.0001, à 11 ans, F(l-28) = 56, p < .0001 et à 12 ans,
F(l-28) = 196, p < .0001).

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