L'apprentissage de la représentation graphique du cube chez des enfants de 6-7 ans - article ; n°3 ; vol.90, pg 329-344

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L'année psychologique - Année 1990 - Volume 90 - Numéro 3 - Pages 329-344
Résumé
Dans ce travail nous avons montré qu'il était possible de faciliter le dessin du cube chez des enfants de 6-7 ans. Une méthode d'apprentissage a été établie et concerne le domaine des mises en relation perceptives.
Après l'apprentissage, les enfants utilisent une stratégie graphique basée sur l'acquisition d'une juxtaposition de formes graphiques. Cette description est utilisée pour guider un plan d'action graphique. Les sujets ont acquis une connaissance procédurale (une collection de procédés graphiques) et non pas une connaissance opératoire impliquant la compréhension des lois de transformation perspective.
Ces résultats montrent l'importance d'une étude des processus mis en œuvre dans l'activité de dessin plutôt que de s'intéresser essentiellement à la structure spatiale finale du dessin réalisé.
Mots clefs : apprentissage, dessin du cube, dessin d'enfants, stratégies graphiques.
Summary : The development of the graphic representation of the cube in 6-7 years old children.
In this work we have shown that it is possible to facilitate the drawing of a cube with 6-7 years old subjects. A training method was established concerning the field of perspective perception.
After the training, the children used a drawing strategy based on the acquisition of a composition of graphic forms. This description is used in guiding a graphic plan of action. The subjects have acquired procedural khowledge (a battery of drawing-devices) and not operational knowledge implying the comprehension of rules of perspective transformation.
These results show the importance of studying the drawing process as well as its product.
Key words : learning, drawing of cube, children's drawing, drawing strategies.
16 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 1990
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Annie Magnan
J.-L. Juan de Mendoza
L'apprentissage de la représentation graphique du cube chez
des enfants de 6-7 ans
In: L'année psychologique. 1990 vol. 90, n°3. pp. 329-344.
Résumé
Dans ce travail nous avons montré qu'il était possible de faciliter le dessin du cube chez des enfants de 6-7 ans. Une méthode
d'apprentissage a été établie et concerne le domaine des mises en relation perceptives.
Après l'apprentissage, les enfants utilisent une stratégie graphique basée sur l'acquisition d'une juxtaposition de formes
graphiques. Cette description est utilisée pour guider un plan d'action graphique. Les sujets ont acquis une connaissance
procédurale (une collection de procédés graphiques) et non pas une connaissance opératoire impliquant la compréhension des
lois de transformation perspective.
Ces résultats montrent l'importance d'une étude des processus mis en œuvre dans l'activité de dessin plutôt que de s'intéresser
essentiellement à la structure spatiale finale du dessin réalisé.
Mots clefs : apprentissage, dessin du cube, dessin d'enfants, stratégies graphiques.
Abstract
Summary : The development of the graphic representation of the cube in 6-7 years old children.
In this work we have shown that it is possible to facilitate the drawing of a cube with 6-7 years old subjects. A training method
was established concerning the field of perspective perception.
After the training, the children used a drawing strategy based on the acquisition of a composition of graphic forms. This
description is used in guiding a graphic plan of action. The subjects have acquired procedural khowledge (a battery of drawing-
devices) and not operational knowledge implying the comprehension of rules of perspective transformation.
These results show the importance of studying the drawing process as well as its product.
Key words : learning, drawing of cube, children's drawing, drawing strategies.
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Magnan Annie, Juan de Mendoza J.-L. L'apprentissage de la représentation graphique du cube chez des enfants de 6-7 ans. In:
L'année psychologique. 1990 vol. 90, n°3. pp. 329-344.
doi : 10.3406/psy.1990.29409
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1990_num_90_3_29409L'Année Psychologique, 1990, 90, 329-344
MÉMOIRES ORIGINAUX
Laboratoire de Psychologie expérimentale et comparée
Université de Nice-Sophia Antipolis1
L'APPRENTISSAGE
DE LA REPRÉSENTATION GRAPHIQUE DU CUBE
CHEZ DES ENFANTS DE 6-7 ANS
par Annie Magnan et Jean-Louis Juan de Mendoza
SUMMAR Y : The development of the graphic representation of the cube
in 6-7 years old children.
In this work we have shown that it is possible to facilitate the drawing
of a cube with 6-7 years old subjects. A training method was established
concerning the field of perspective perception.
After the training, the children used a drawing strategy based on the
acquisition of a composition of graphic forms. This description is used
in guiding a graphic plan of action. The subjects have acquired procedural
knowledge (a battery of drawing-devices) and not operational knowledge
implying the comprehension of rules of perspective transformation.
These results show the importance of studying the drawing process as
well as its product.
Key words : learning, drawing of cube, children's drawing, drawing
strategies.
INTRODUCTION
L'expérience rapportée ici s'intègre dans une série de recher
ches conduites dans le laboratoire et qui ont pour but l'étude de
l'apprentissage de la représentation perspective chez l'enfant
de 6-7 ans (Magnan, 1988, 1989).
1. bp 369, 06007 Nice Cedex. 330 Annie Magnan el Jean-Louis Juan de Mendoza
Cette expérimentation met plus particulièrement l'accent
sur la représentation mentale et graphique d'un objet tridimen
sionnel isolé. Ceci nous amène à nous interroger sur les rapports
existant entre la représentation mentale d'un espace donné
(l'espace d'un objet) et l'espace graphique (le dessin). L'espace
graphique est limité par la bidimensionnalité de la feuille, ce qui
confère au dessin un double statut, celui-ci doit en effet être
considéré en tant qu'espace de représentation et en tant que
représentation de l'espace. Le dessin constitue une dualité :
— il est effectué sur une feuille qui occupe un espace. Sur cette
feuille sont tracées des compositions de formes : la représen
tation graphique ;
— il est aussi un objet représentant un objet physique, et renvoie
ainsi à un autre espace.
Ce n'est qu'une fois ce double aspect pris en compte que
l'enfant peut maîtriser l'illusion représentative et au moyen de
l'espace graphique réduire le réel à un système d'organisation
géométrique.
Les dessins d'enfants ont fait l'objet d'un nombre considérable
d'études et pendant longtemps les auteurs se sont référés aux
travaux de Luquet (1927).
Depuis une dizaine d'années un changement d'orientation
marque l'étude du dessin d'enfant. Les travaux récents les plus
représentatifs (Freeman, 1980 ; Freeman et Cox, 1985 ; Light et
Humphreys, 1981 ; Light et Simmons, 1983 ; Olson et Bialystok,
1983 ; Taylor et Flavell, 1984 ; Willats, 1977, 1984, 1985, 1987),
ont subi l'influence des travaux sur la perception (Gibson, 1966 ;
Marr, 1978, 1982) et s'intéressent aux effets dus aux variations
de la tâche, ou bien se situent dans le cadre théorique développé
par Piaget et Inhelder (1948) où le dessin est conçu comme une
des formes de la fonction sémiotique.
Le dessin est ainsi devenu un moyen d'investigation des
systèmes de représentation du sujet. Le dessin réalisé par l'enfant
correspond à un « modèle mental de la situation, lié au réfèrent,
à l'intention du sujet et à l'habileté graphique dont dispose
celui-ci » (Caron-P argue, 1987, p. 100).
Ce sont plus précisément les travaux sur la représentation
graphique du cube qui intéressent notre propos. Le dessin du
cube a fait l'objet de nombreuses recherches (Garon-Pargue,
1979, 1985 ; Chen, 1985 ; Deregowski, 1977 ; Dolle, Bataillard et L'apprentissage de la représentation graphique 331
Guyon, 1973 ; Dolle, Bataillard et Lacroix, 1974 ; Lurçat, 1969 ;
Mitchelmore, 1978, 1980, 1985, 1987 ; Philipps, Hobbs et
Pratt, 1978; Pratt, 1985; Victoria, 1982). La plupart des
auteurs s'accordent sur les phases du développement de la
perspective du cube telles qu'elles ont été décrites par Piaget
et Inhelder (1948) et ont mis en évidence les difficultés qu'éprou
vent les jeunes enfants à dessiner un cube. On sait qu'un enfant
de 4 ans environ sait dessiner un carré et qu'un enfant de 6 ans
parvient à reproduire un parallélogramme. Or, le dessin d'un
cube en perspective, qui peut être considéré comme la juxtapos
ition d'un carré et d'un trapèze ou d'un carré et de deux parall
élogrammes selon l'orientation, présente des difficultés : l'évolution
vers la représentation exacte du cube est lente, l'enfant passe du
simple carré initial à la juxtaposition de polygones orthogonaux
puis apparaît la première ligne oblique et ce n'est que lorsque le
tracé de deux obliques parallèles est effectué que le dessin du
cube est correct ; notons que le parallélisme des obliques est
maîtrisé très tardivement (Mitchelmore, 1987).
Mais ces travaux visaient essentiellement l'étude du passage
de l'espace tridimensionnel à l'espace bidimensionnel dans des
situations où les sujets étaient toujours confrontés à un espace
représenté, ces travaux étant sous-tendus par l'idée que la
découverte des propriétés de l'espace est faite par le sujet. Ces
travaux proposent bien une analyse de l'espace du point de vue
du sujet mais l'idée sous-jacente est que l'enfant parvient à une
représentation spatiale en termes de structures et de relations
statiques. Cette approche tout à fait compatible avec la théorie
structurale de Piaget tend à privilégier la structure spatiale
finale du dessin réalisé et à négliger les processus mis en œuvre
dans l'activité de dessin (Ingram et Butterworth, 1989). Ainsi
l'approche du problème de la représentation perspective dans
le cadre théorique de la construction de l'espace développé par
Piaget et Inhelder (1948) met l'accent sur les mécanismes struc
turaux qui président à l'élaboration de la notion de perspective
et nous renseigne peu sur les mécanismes fonctionnels d'appli
cation de la notion de perspective dans des situations parti
culières. Les nouvelles recherches genevoises (Cellerier, 1979 ;
Inhelder, 1985) sur l'utilisation pratique et effective des connais
sances dans des situations spécifiques nous apparaissent comme
une direction complémentaire et essentielle à l'orientation struc
turale de Piaget. L'intérêt théorique de ces travaux originaux Annie Magnan ei Jean-Louis Juan de Mendoza 332
nous apparaît important, car l'étude fonctionnelle peut avoir
des retentissements sur l'analyse structurale et apporter un
éclairage sur des questions que cette dernière n'a pas résolues.
C'est dans ce courant que s'inscrit cette recherche. Nous
faisons l'hypothèse que l'enfant peut acquérir non pas une
structure spatiale, au sens d'un ensemble de règles perspectives,
mais une représentation des propriétés perspectives en termes
de juxtaposition de surfaces.
D'autre part, jusqu'à présent le problème de la représenta
tion graphique du cube n'a guère été abordé sous l'angle de
l'apprentissage. Or, la représentation graphique de figures
bidimensionnelles vues en rotation autour d'un axe vertical
s'est révélée possible chez des enfants de 6-7 ans (Magnan, 1988,
1989) en utilisant une démarche d'apprentissage inspirée des
travaux d'Inhelder, Sinclair et Bovet (1974). Ces situations
d'apprentissage sollicitent l'activité perceptive et le raisonnement
du sujet qui grâce à un dispositif expérimental est mis en présence
d'un véritable objet et non seulement de figurations. L'enfant
peut provoquer la rotation de l'objet et voir la perspective qu'il a
ainsi lui-même engendrée.
Dans cette expérience nous nous proposons de montrer qu'il
est possible de faciliter la représentation graphique du cube en
reprenant en partie les exercices d'apprentissage utilisés pour les
figures bidimensionnelles (Magnan, 1988, 1989). Ces exercices
visaient trois aspects de la perspective, la diff
érenciation perceptive d'un objet tel qu'il est sur le plan fronto-
parallèle et tel qu'il apparaît après rotation autour d'un axe
vertical, la coordination des états produits par des rotations et
la coordination des points de vue.
Nous pouvons penser que :
— si au cours des exercices d'apprentissage l'enfant opère un
travail perceptif sur un cube, la représentation graphique de
celui-ci sera facilitée ;
— cette facilitation de l'apprentissage est dépendante de cer
taines caractéristiques perceptives de l'objet à représenter,
nous estimons, en effet, que les enfants apprennent une
représentation des propriétés perspectives en termes de juxta
position de surfaces. Ainsi la facilitation de la perception
de ces différentes surfaces devrait favoriser l'apprentissage
de la représentation graphique. L'apprentissage de la reprêsentalion graphique 333
MATÉRIEL ET PROCÉDURE EXPÉRIMENTALE
Le matériel comprend :
— un cube 20 cm d'arête, les arêtes sont tracées en noir ;
— une tige verticale rotative placée à 70 cm de l'enfant. Le cube
accroché par une face au sommet de cette tige est présenté dans
le plan fronto-parallèle, puis à 45° par rapport à ce plan ;
— un tabouret à hauteur réglable permet d'ajuster le niveau des
yeux de l'enfant à 10 cm au-dessus de l'arête supérieure du cube
qui est ainsi vu en plongée ;
— des feuilles de format 21 x29,7 cm et un crayon gris ;
— une chambre noire parallélépipédique (hauteur : 65 cm, largeur :
60 cm ; profondeur : 80 cm), à l'intérieur de laquelle est placé le
dispositif rotatif utilisé dans l'épreuve des tests. Celui-ci est relié
par une tige métallique à un bouton qui permet de l'actionner
grâce à une vis sans fin. La rotation du bouton engendre donc la
rotation du cube. Un viseur permet au sujet de voir les déformations
perspectives telles qu'elles sont figurées dans un espace bidimen-
sionnel (la description précise de ce dispositif figure dans un article
précédent (Magnan, 1988)) ;
— un tableau-feutre noir où sont présentées les formes correspondant
aux projections à 0°, 15°, 30°, 45°, 60° et 75° du cube utilisé pendant
l'apprentissage. Ce panneau est placé à droite de l'enfant (à 70 cm)
et les sont disposées selon l'ordre spatial suivant : 60°,
15°, 0°, 30°, 75° et 45°.
MÉTHODE
L'expérience a été réalisée avec 80 enfants (40 filles et 40 garçons)
scolarisés dans des classes de cours préparatoires et dont l'âge moyen
était 6;10 ans (âges limites : 6,4 et 7.5).
Les 80 enfants ont été répartis en quatre groupes homogènes de
20 sujets chacun, trois groupes expérimentaux (geI, ge2 et ge3) et un
groupe témoin (gt). Les groupes font l'objet d'un
apprentissage, tous les sujets (groupes expérimentaux et groupes
témoins) sont soumis à des épreuves de pré-test et de post-test.
Les trois groupes expérimentaux geI, ge2 et ge3 diffèrent par les
propriétés du cube utilisé à l'entraînement.
Procédures :
— Les tests (pré-test et post-tests) : Le pré-test permet d'évaluer
le niveau initial des sujets dans le domaine de la représentation gra- 334 Annie Magnan et Jean-Louis Juan de Mendoza
phique du cube. L'épreuve de post-test se déroule de la même façon.
Les sujets sont soumis individuellement à ces tâches.
Cette épreuve consiste à représenter graphiquement un cube tel qu'il
est vu en plongée à 0° (position fronto-parallèle) et à 45°.
On demande à l'enfant de dessiner le cube tel qu'il le voit, d'abord
à 0° puis à 45°.
L'évaluation des résultats se fait de façon qualitative. L'examen
de la collection de dessins obtenus au cours de l'expérience nous a
V dessin exact
deux faces représentées
absence de fuyantes
IV
dessin d'un carré
III une seule face représentée
une seule face représentée
II de façon erronée (dessin d'un
losange)
0
I inclassable
Fig. 1. — Catégories de dessins retenues
pour la représentation graphique du cube vu en plongée à 0°
Categories of drawings used for the graphic representation
of the cube seen from 0° VIII dessin exact
3
trois faces représentées
face supérieure surestimée
vri
3
trois faces représentées
base rectiliçine
VI face supérieure surestimée
trois faces représentées
base recti ligne
V face supérieure triangulaire
fr)
deux faces représentées
(de forme rectangulaire)
IV face supérieure absente
une seule face représentée
en forme de losange
m
o
une seule face représentée
(dessin d'un carré) ii
i- inclassable
Fig. 2. — Catégories de dessins retenues
pour la représentation graphique du cube vu en plongée à 45°
Categories of drawings used for the graphic representation
of the cube seen from 45° 336 Annie Magnan et Jean-Louis Juan de Mendoza
permis d'établir des catégories de dessins. Nous avons retenu quatre
catégories de dessins pour le cube présenté en plongée à 0° et sept caté
gories pour le cube présenté en plongée à 45°.
— Les exercices d1 apprentissage : Le matériel comprend :
— pour le groupe geI : un cube en carton blanc de 20 cm de hauteur
aux arêtes soulignées en noir ;
— pour le groupe ge2 : un cube en carton de 20 cm de hauteur aux
arêtes soulignées en noir et aux trois faces visibles au cours de la
transformation perspective de couleur rouge (face antérieure), bleue
(face supérieure), jaune (face latérale droite) ; les faces non visibles
étant de couleur blanche ;
— pour le groupe ge3 : un cube de 20 cm de hauteur matérialisé par
les arêtes (environ 2 mm d'épaisseur) et réalisé avec du balsa peint
en blanc.
Premier exercice : facilitation de la différenciation perceptive. Cet
exercice a un double but :
En premier lieu, faire prendre conscience à l'enfant du passage
d'un espace tridimensionnel à un espace bidimensionnel ; l'enfant est
mis en présence de la représentation bidimensionnelle d'un objet tr
idimensionnel (le cube).
En second lieu, lui faire prendre conscience que le cube peut être
perçu sous des formes apparentes différentes selon sa position (per
ception de 2 faces à 0° et de 3 faces à 45°).
Le cube est placé à 0° dans le dispositif, l'enfant doit l'observer par
le viseur pendant quelques secondes (environ 30 s) et désigner sur
le panneau la forme qui lui semble correspondre à ce qu'il voit. Si
l'enfant hésite on lui accorde un temps d'observation supplémentaire
de quinze secondes environ. La projection choisie par l'enfant est posée
sur une table à ses côtés. L'expérimentateur actionne le bouton pour
placer le cube à 45°. On demande à nouveau au sujet de choisir sur le
panneau la projection correspondant à ce qu'il a vu. La projection
désignée est placée à côté de la précédente, afin qu'il puisse les comparer
(« Est-ce que c'est pareil ? Peux- tu me dire ce qu'il y a de changé ? »).
On laisse l'enfant s'exprimer librement en essayant de lui faire verbaliser
les différences entre les deux formes choisies. Il accède ensuite au cube
par une porte latérale du dispositif et le décroche. L'enfant se trouve
ainsi en présence du cube (objet tridimensionnel) et de deux projections
bidimensionnelles. Il se crée alors une situation de conflit cognitif,
car il y a contradiction entre les choix précédents de l'enfant et les
attentes qui en découlent et le constat qu'il est amené à faire.
On questionne l'enfant sur cette contradiction en essayant de le
centrer sur le passage du tridimensionnel au bidimensionnel, puis on
replace le cube dans le dispositif. L'enfant manipule alors librement V apprentissage de la représentation graphique 337
le bouton en regardant par le viseur les différents changements de
forme du cube vu en perspective.
Deuxième exercice : facilitation de la coordination des états produits
par des rotations.
L'enfant regarde par le viseur le cube placé à 0° dans le dispositif
et choisit sur le panneau la projection correspondante qui est immédia
tement placée à ses côtés. On fait ensuite tourner le cube de 15° en 15°
jusqu'à 75° et pour chaque angle de rotation le sujet choisit la projection
correspondante sur le panneau. A la fin de l'exercice il est ainsi en
présence de la collection ordonnée des projections de 0° à 75°. L'expéri
mentateur le questionne alors en essayant de le centrer sur les diffé
rences : présence d'une seule face, apparition progressive d'une autre
face, perte de parallélisme... L'enfant manipule ensuite librement le
dispositif, puis reprend les rotations opérées auparavant par l'expér
imentateur, il réalise donc à son tour des rotations successives de 15°
en 15° (« Tourne un peu le bouton. Que vois-tu maintenant ? Qu'est-ce
qui a changé ? Gomment voyais-tu avant ? »).
Troisième exercice : facilitation de la coordination des points de vue.
Le dispositif rotatif est à l'extérieur de la chambre noire et placé
au centre d'un demi-cercle de 80 cm de rayon sur lequel sont repérées
les positions 90°, 45° et 15° par rapport au plan du cube. Sur ces repères
sont placés des tabourets à hauteur réglable afin que le sujet puisse
voir le cube en plongée (les yeux à 10 cm environ de l'arête supérieure
du cube). Le cube est en position fronto-parallèle et le demeure tout
au long de l'exercice. Le sujet part de la position perpendiculaire au
cube et se déplace par rapport à lui. Il occupe ensuite les deux autres
positions 45° et 15° par à la face antérieure du cube et pour
chaque position il doit d'abord en vision monoculaire (il est muni de
lunettes à cache), puis en vision binoculaire, choisir sur le panneau
la projection correspondant à la forme du cube tel qu'il le voit.
Déroulement de l'expérience : La durée du pré-test n'excède pas
quinze minutes. Les exercices d'apprentissage ont lieu une semaine
après, chaque exercice est présenté au sujet dans l'ordre décrit ci-dessus.
L'apprentissage dure au maximum une heure pour chaque sujet. Le
premier post-test (post-test 1) a lieu une semaine après l'apprentissage,
le second (post-test 2) cinq semaines après.
RÉSULTATS
L'analyse des résultats a pour but d'étudier les effets pos
sibles de l'apprentissage en comparant les résultats obtenus à
l'épreuve du pré-test à ceux obtenus aux deux post-tests pour
les groupes expérimentaux et pour le groupe témoin.

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