Influence du repérage sur la durée. Etude génétique des inférences cinématiques. - article ; n°1 ; vol.79, pg 43-64

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L'année psychologique - Année 1979 - Volume 79 - Numéro 1 - Pages 43-64
A developmental study was conducted to investigate knowledge of non-metric relationships that exist between the dimensions of time, space and velocity. Subjects, between 9 and 16 years of age and adults, made judgements about a spatial representation of duration (the mark made by a vibrator on a moving tape) and about the velocity of the tape. The results of Experiment I (N = 148) indicated two types of errors : (a) differentiation of duration relative to kinematic frame ; and (b) an indifferentiation between the frequency and the velocity. Errors of type (a) were mostly observed at 12 and 15-16 years of age, while errors of type (b) were observed at 10-11 and 13-14 years of age. The results of Experiment II (N = 68) revealed the same types of errors even though different material was employed. Errors were analysed within the framework of a model of kinematic reasoning.
Cette recherche porte sur le développement des relations non métriques entre le temps, l'espace et la vitesse chez des sujets de 9 à 16 ans et des sujets adultes. La, situation expérimentale se caractérise par une spatialisation de la durée : composition synchrone d'un mouvement non périodique avec un mouvement de translation uniforme. Les résultats de l'expérience I (148 sujets) montrent deux types d'erreurs caractéristiques : a) différenciation de la durée spatialisée en fonction des repères cinématiques ; b) indifférenciation de la vitesse-fréquence et de la vitesse-déplacement. L'erreur de type (a) est prégnante à 12 ans et à 15-16 ans, tandis que l'erreur de type (b) est notée à 10-11 ans et 13-14 ans. La deuxième expérience (68 sujets) montre également des erreurs de même type pour un matériel différent. Les erreurs sont analysées dans le cadre d'un modèle théorique du raisonnement cinématique. lisation de la durée : composition synchrone d'un mouvement non périodique avec un mouvement de translation uniforme. Les résultats de l'expérience I (148 sujets) montrent deux types d'erreurs caractéristiques : a) différenciation de la durée spatialisée en fonction des repères cinématiques ; b) indifférenciation de la vitesse-fréquence et de la vitesse-déplacement. L'erreur de type (a) est prégnante à 12 ans et à 15-16 ans, tandis que l'erreur de type (b) est notée à 10-11 ans et 13-14 ans. La deuxième expérience (68 sujets) montre également des erreurs de même type pour un matériel différent. Les erreurs sont analysées dans le cadre d'un modèle théorique du raisonnement cinématique.
22 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 : lundi 1 janvier 1979
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Jacques Crépault
Influence du repérage sur la durée. Etude génétique des
inférences cinématiques.
In: L'année psychologique. 1979 vol. 79, n°1. pp. 43-64.
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Crépault Jacques. Influence du repérage sur la durée. Etude génétique des inférences cinématiques. In: L'année
psychologique. 1979 vol. 79, n°1. pp. 43-64.
doi : 10.3406/psy.1979.1351
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1979_num_79_1_1351Abstract
A developmental study was conducted to investigate knowledge of non-metric relationships that exist
between the dimensions of time, space and velocity. Subjects, between 9 and 16 years of age and
adults, made judgements about a spatial representation of duration (the mark made by a vibrator on a
moving tape) and about the velocity of the tape. The results of Experiment I (N = 148) indicated two
types of errors : (a) differentiation of duration relative to kinematic frame ; and (b) an indifferentiation
between the frequency and the velocity. Errors of type (a) were mostly observed at 12 and 15-16 years
of age, while errors of type (b) were observed at 10-11 and 13-14 years of age. The results of
Experiment II (N = 68) revealed the same types of errors even though different material was employed.
Errors were analysed within the framework of a model of kinematic reasoning.
Résumé
Cette recherche porte sur le développement des relations non métriques entre le temps, l'espace et la
vitesse chez des sujets de 9 à 16 ans et des sujets adultes. La, situation expérimentale se caractérise
par une spatialisation de la durée : composition synchrone d'un mouvement non périodique avec un
mouvement de translation uniforme. Les résultats de l'expérience I (148 sujets) montrent deux types
d'erreurs caractéristiques : a) différenciation de la durée spatialisée en fonction des repères
cinématiques ; b) indifférenciation de la vitesse-fréquence et de la vitesse-déplacement. L'erreur de type
(a) est prégnante à 12 ans et à 15-16 ans, tandis que l'erreur de type (b) est notée à 10-11 ans et 13-14
ans. La deuxième expérience (68 sujets) montre également des erreurs de même type pour un matériel
différent. Les erreurs sont analysées dans le cadre d'un modèle théorique du raisonnement
cinématique. lisation de la durée : composition synchrone d'un mouvement non périodique avec un
mouvement de translation uniforme. Les résultats de l'expérience I (148 sujets) montrent deux types
d'erreurs caractéristiques : a) différenciation de la durée spatialisée en fonction des repères
cinématiques ; b) indifférenciation de la vitesse-fréquence et de la vitesse-déplacement. L'erreur de type
(a) est prégnante à 12 ans et à 15-16 ans, tandis que l'erreur de type (b) est notée à 10-11 ans et 13-14
ans. La deuxième expérience (68 sujets) montre également des erreurs de même type pour un matériel
différent. Les erreurs sont analysées dans le cadre d'un modèle théorique du raisonnement
cinématique.L'Année Psychologique, 1979, 79, 43-64
Laboratoire de Psychologie1
Ecoles des Hautes Eludes en Sciences sociales
Equipe de Recherches associée au CNRS
INFLUENCE DU REPÉRAGE
SUR LA DURÉE
ÉTUDE GÉNÉTIQUE
DES INFERENCES CINÉMATIQUE S
par Jacques Crépault2
SUMMARY
A developmental study was conducted to investigate knowledge of
non-metric relationships that exist between the dimensions of time, space
and velocity. Subjects, between 9 and 16 years of age and adults, made
judgements about a spatial representation of duration (the mark made by
a vibrator on a moving tape) and about the velocity of the tape. The results
of Experiment I (N — 148) indicated two types of errors : (a) differentiation
of duration relative to kinematic frame ; and (b) an indifferentiation
between the frequency and the velocity. Errors of type (a) were mostly
observed at 12 and 15-16 years of age, while errors of type (b) were observed
at 10-11 and 13-14 years of age. The results of Experiment II (N — 68)
revealed the same types of errors even though different material was employed.
Errors were analysed within the framework of a model of kinematic reasoning.
Cette recherche s'inscrit dans un programme de recherche
portant sur l'organisation et la genèse du raisonnement cin
ématique chez le préadolescent et l'adolescent. Nous présenterons
quelques données relatives à la notion de temps pour des pro
blèmes faisant intervenir un double système de référence (compos
ition de deux mouvements distincts).
1. Cette recherche a été réalisée grâce à l'aide financière du Conseil
des Arts du Canada, du Conseil national de Recherches du Canada et du
Conseil de Recherches de l'Université de Moncton.
2. Adresse présente de l'auteur : Université de Moncton, Département
de Psychologie, Moncton Nouveau-Brunswick, Canada, E1A 3E9. J. Crépault 44
Dans un article précédent (Crépault, 1977), nous avons montré
que la notion de durée se construit très progressivement chez
l'adolescent pour la situation de type suivant : composition
d'un mouvement périodique avec un mouvement de translation
varié (par exemple, déplacement d'une bande de papier à une
vitesse variable sous une lame vibrante). On demande au sujet
un jugement sur la durée à partir de la représentation spatiale
de la composition des deux mouvements. Nous avons observé,
à tout âge (9 à 17 ans), une différenciation de la durée (spatia-
lisée) définie par rapport au repère périodique, et de la durée
(spatialisée) définie par rapport au repère de translation varié.
Par exemple, la durée est jugée constante selon le repère pério
dique, et variable selon le repère de translation. En outre, les
faits observés nous ont permis de mettre en lumière un certain
nombre de stratégies : a) la relation inverse entre la vitesse
et l'espace serait uniquement associée à une relation directe
entre et le temps ; b) la relation directe entre la vitesse
et l'espace entraînerait deux types de relations espace-temps ;
c) la relation inverse entre la vitesse et le temps serait coordonnée
avec chacune des relations (directe ou inverse) entre l'espace
et le temps ou entre la vitesse et l'espace. Un modèle théorique
proposé ailleurs (Crépault, 1978 a, 1978 b) rendrait compte des
conduites observées à propos de l'organisation et de la genèse
des relations entre le temps, l'espace et la vitesse.
Afin de voir si les conduites observées, à propos du repérage
de la durée, sont spécifiques au type de couplage cinématique
— mouvement périodique couplé à un mouvement de translation
varié — nous nous proposons d'étudier, dans cette recherche,
la situation de type suivant : composition d'un mouvement
non périodique avec un mouvement de translation uniforme
(déplacement d'un ruban à vitesse constante sous une lame
vibrante). Nous faisons l'hypothèse que la durée définie par
rapport au repère de la fréquence n'a pas le même statut psycho
logique que la durée définie par rapport au repère de translation
uniforme.
Notre deuxième hypothèse concerne l'évolution génétique
des conduites. D'après les travaux classiques de Piaget et ses
collaborateurs (Piaget, 1946 a, 1946 b), les problèmes de double
référentiel (composition de deux mouvements) font appel aux
« opérations formelles ». D'autre part, les recherches de Ehri
et Munzo (1974), Saltiel (1978) ont montré que l'adulte maîtrisait Etude génétique des inferences cinématiques 45
difficilement ce genre de problème. Il semble ainsi que certaines
« erreurs », de type « plus vite : moins d'espace » et « plus de
temps : moins d'espace », observées chez le jeune enfant (par
exemple, Levin, 1977 ; Montangero, 1977), persistent très tard
ivement chez l'adolescent et même l'adulte. Cela dit, nous
faisons l'hypothèse que le type de problème proposé (fréquence
variée et vitesse constante) serait d'un niveau de difficulté
comparable à celui que nous avons déjà étudié
constante et vitesse variable). Plus précisément on peut faire
les hypothèses génétiques suivantes :
a) La durée serait tout d'abord indifférenciée en fonction
des repères cinématiques : durée directement proportionnelle à
l'espace. Il en serait de même de la vitesse-fréquence et de la
vitesse-déplacement : relation inverse vitesse-espace.
b) Dans une deuxième étape, la durée serait alors différenciée :
relation directe espace-temps selon le repère de fréquence, et
durée constante selon le repère de translation. Ces deux conduites
devraient être progressivement éliminées avec l'âge.
c) En une dernière étape, la durée serait commune aux
deux systèmes cinématiques et coordonnée sous forme de
triple liaison : relation directe espace-temps et vitesse de trans
lation constante.
EXPÉRIENCE I
TECHNIQUE
1 . Matériel
II consiste en 4 couples de rubans de papier (22 cm x 2 cm) marqués
de points. Les intervalles spatiaux séparant deux points successifs
sont de 2 cm (ruban A), de 1 cm (ruban B). La configuration spatiale
des points pour chaque situation est présentée à la figure 1.
Ces quatre couples de rubans représentent le couplage d'une fréquence
variable avec un mouvement de translation uniforme. Les durées de
parcours (partielles) sont dans un rapport 1:2 (comparaison de A
et B). Notons que la vitesse relative de translation est indépendante
de la distance parcourue (distance partielle ou totale). La durée partielle
(qui sépare deux points successifs) ou la durée totale est directement
proportionnelle à la distance parcourue. Nous avons défini deux types J. Crépault 46
si sin
su SIV
I
Fig. 1. — Configuration spatiale des rubans
pour chacune des situations (Expérience I)
de durées (spatialisées) en fonction des repères cinématiques : 1) la
durée (Atrc) définie par rapport au repère de la fréquence (« durée-
crayon ») ; 2) la durée (A«„.) définie par rapport au repère de trans
lation (« durée-ruban »). Les durées Atre et A«rr ont évidemment le
même statut du point de vue physique : « temps Galiléen ».
2. Procédure
2.1. Etape préliminaire. — L'expérimentateur (E) invite d'abord
le sujet à produire un mouvement de translation uniforme : « Peux-tu
tirer les rubans toujours à la même vitesse ?... bien. » L'E demande
ensuite : « Peux-tu taper avec le crayon d'abord lentement, puis très
vite ?... bien. »
2.2. Communication de Vinformation : vf_ v^. — L'information
est transmise de la manière suivante : « Je vais te montrer deux rubans
qu'on a tirés à la même vitesse. Sur l'un des rubans on a tapé plus vite
avec le crayon. » L'E présente au sujet les A et B de la situa
tion SI puis lui rappelle l'information : « Je vais te poser maintenant
une série de questions. Ce dont tu dois te souvenir, c'est que les deux
rubans ont été tirés à la même vitesse et qu'on a tapé plus vite sur un
ruban. » Si la consigne n'est pas suffisamment claire, l'E la répète.
Notons que le tracé des rubans n'est pas effectué devant le sujet.
2.3. La série de questions. — Les questions posées par l'E se
rapportent essentiellement à la donnée spatiale des rubans et d'autre
part sont identiques pour chacune des situations.
Q. 1 Jugement sur la durée de parcours totale : Tr.
« Est-ce que les rubans ont mis le même temps pour faire toute
la distance ? » Etude génétique des inferences cinémaliques 47
Q. 2 Jugement sur la « vitesse-crayon » : vc.
« Tu peux me dire sur quel ruban le crayon a tapé le plus vite ? »
Q. 3 Jugement sur la durée partielle définie selon le repère du crayon : trc .
« Est-ce que le crayon a pris le même temps pour aller entre les
deux premiers points du ruban A que pour aller entre les deux
premiers points du ruban B ? »
Q. 4 Jugement sur la durée partielle définie selon le repère du
ruban : trr.
« Est-ce que le ruban a pris le même temps pour aller entre les
deux premiers points du ruban A que pour aller entre les deux
premiers points du ruban B ? »
Si la réponse est négative (Q. 3, Q. 4), l'E demande : « Entre
quels points le... a pris plus de temps ? »
Q. 5 Jugement sur la vitesse de translation « locale » du ruban : vrt.
« Est-ce que les deux rubans ont été tirés à la même vitesse
entre les deux premiers points du ruban A et entre les deux
premiers points du ruban B ? »
Q. 6 Jugement sur la vitesse de translation « globale » du ruban : vr.
« Est-ce que les rubans ont été tirés à la même vitesse ? »
Remarques :
Une justification pour chacune des questions est demandée au
sujet, par exemple : « Peux- tu me dire pourquoi le... prend plus de
temps ? » Les questions sont posés dans le même ordre pour chaque
situation. La passation des épreuves est individuelle. La durée de
l'expérience est d'environ 20 mn.
3 . Sujets
148 sujets (8 groupes) ont été interrogés individuellement. La
population3 comprend des élèves du primaire (cmI et cm2), des élèves
du secondaire (6e à 2e) et un groupe de sujets adultes, non rémunérés,
constitués d'étudiants de première année de psychologie de l'Université
de Paris- V. Les élèves de seconde proviennent d'un lycée technique
(dessin industriel, imprimerie) du sixième arrondissement de la ville
de Paris. Les élèves de cmI (10 ans) et de 5e (13 ans) n'ont passé que
les trois premières situations (contraintes matérielles) tandis que tous
les autres groupes ont été soumis aux quatre situations.
3. Nous remercions Messieurs les directeurs de l'Ecole de la rue Madame
(Paris, VIe) et du geg de la rue Clerc (Paris, VIIe) ainsi que les enseignants
de ces établissements pour leur aimable accueil. 48 J. Crépaull
La répartition des effectifs se prése ntc comme suit :
Niveau Groupe Age
scolaire d'âge médian N
cmI 10 9;6 20
cm2 11 10;8 20
6e 12 ll;10 18
5e 13 12;8 18
4e 14 13;9 18
3e 15 18 14; 7
2e 18 17 16;7
1er cycle Adultes 19;7 18
Se. humaines
RÉSULTATS
1. Résultais globaux
Tout d'abord, nous présentons les résultats globaux concer
nant les réussites à la série de questions : vc (« vitesse-crayon ») ;
vc et lrc (« durée-crayon ») ; vc, trc et trr (« durée-ruban ») ;
uc, lrc, trr et urt («vitesse-ruban »). Nous dégagerons, en deuxième
lieu, les patrons de réponses caractéristiques.
1 . 1 Repérage de la durée et invariance de la vitesse. — On
constate (tableau I) que la quasi-totalité des sujets donnent
— Nombre Tableau I. - de réussites globales par situation
Situations
SI SU SIII S IV
N = =148 N = 148 N = 148 N = 110 Questions
« Vitesse-crayon » 145 147 147 109
98 99 99 99 /o
« Durée-crayon » 141 144 145 107
95 97 98 97 %
« Durée-ruban » 102 105 104 72
0/ /o 69 70 71 65
« Vitesse-ruban » 46 41 46 36
0/ /o 31 27 31 32
Conservation de la
consigne 141 134 138 105
0/ /o 95 90 93 95 génétique des inferences cinémaiiques 49 Elude
une réponse exacte à la « vitesse-crayon » (« le crayon a tapé
plus vite lorsque les points sont rapprochés ») et à la « durée-
crayon » : la durée est proportionnelle à l'espace parcouru. Par
contre, on remarque un net décalage des réussites (65-70 %)
pour la « durée-ruban ». On note également environ 30 % de
réponses correctes à la vitesse « locale » du ruban (vrl). Ces
résultats montrent donc que la durée n'a pas le même statut
psychologique en fonction du repère cinématique utilisé. D'autre
part, lorsque les sujets donnent le même type de relation entre
la durée et l'espace (relation directe) selon les deux référentiels
(fréquence et translation), un nombre non négligeable ne peut
attribuer un caractère invariant à la vitesse de translation
« locale » (vrt).
1.2. Patrons de réponses caractéristiques. — Examinons
maintenant la nature des erreurs observées.
Tableau II. — ■ Fréquence des patrons de réponses
caractéristiques par situation
Situations
Patron
de réponses SI sir SIII S IV
BAAB .36 .41 .38 .32 (54) (61) (57) (35)
BAKK .26 .27 .26 .32 (39) (40) (39)
.32 BAAK .31 .27 .31 (36) (46) (40) (46)
.03 Divers .06 .05 .05 (9) (7) (8) (4)
Total (148) (148) (148) (110)
Les chiffres entre parenthèses indiquent le nombre de sujets.
La signification des lettres est celle-ci :
B : relation inverse espace-temps ou espace-vitesse ;
A : directe ou ;
K : durée constante ou vitesse constante.
La séquence des lettres correspond à la série de questions : « vitesse-
crayon », « durée-crayon », « durée-ruban » et « vitesse-ruban ».
Comme l'indique le tableau II, environ 90 % des conduites
se répartissent en trois types : le patron de réponses exact
(BAAK), le patron caractérisé par une différenciation de la
durée selon les référentiels (BAKK), et la conduite caractérisée
par une indifférenciation entre la vitesse-fréquence et la vitesse-
déplacement (BAAB). 60 _ BAKK
50 .
40 _
30 . Adi
20
10 10
10 11 12 13 14 15 17 Ad 10 11 1?. 13 14 15 17 Ad. 10 11 12 13 14 15 17 Ad.
AGE c)
a)
I ^ . a. Ill D IV
Fig. 2. — Evolution des patrons de réponse (%) par situation, en fonction de l'âge
a) patron BAAB ; b) patron BAKK ; c) patron BAAK
B : relation inverse vitesse-espace ; A : relation directe espace-temps ; K : relation d'égalité, durée ou vitesse constsnte

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