Les relations du temps, de la vitesse et de l'espace parcouru chez le jeune enfant - article ; n°1 ; vol.79, pg 23-42

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L'année psychologique - Année 1979 - Volume 79 - Numéro 1 - Pages 23-42
Pour cette étude génétique des raisonnements cinématiques, on présente à 54 enfants de 5 à 8 ans une série de problèmes où, des trois variables : temps, vitesse et espace parcouru, deux covarient et l'une est maintenue constante. Les enfants de 5 et 6 ans relient les variables par couples juxtaposés. L'analyse des centrations sur certains couples et de révolution des conduites avec l'âge permet de proposer des interprétations au sujet des erreurs observées, des formes de raisonnement à 5-6 ans, puis à 7-8 ans et du rôle des notions cinématiques mises en relation par l'enfant.
The child's conception of time and speed was investigated developmentally in subjects aged 5 to 8 years (N = 54). Children were presented with a series of problems in which two of three parameters (time, speed, and distance) varied, while the third parameter was held constant. The 5 and 6 year old children established two by two relationships (juxtaposed couples of parameters). An analysis of the degree of centration on certain couples and of the age-related evolution of the answers was conducted. The results led to interpretations of : 1) the errors observed, 2) the forms of reasoning that exist within the age range tested and, 3) the influence of the child's spatial and cinematic conceptions.
20 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 Montangero
Les relations du temps, de la vitesse et de l'espace parcouru
chez le jeune enfant
In: L'année psychologique. 1979 vol. 79, n°1. pp. 23-42.
Résumé
Pour cette étude génétique des raisonnements cinématiques, on présente à 54 enfants de 5 à 8 ans une série de problèmes où,
des trois variables : temps, vitesse et espace parcouru, deux covarient et l'une est maintenue constante. Les enfants de 5 et 6
ans relient les variables par couples juxtaposés. L'analyse des centrations sur certains couples et de révolution des conduites
avec l'âge permet de proposer des interprétations au sujet des erreurs observées, des formes de raisonnement à 5-6 ans, puis à
7-8 ans et du rôle des notions cinématiques mises en relation par l'enfant.
Abstract
The child's conception of time and speed was investigated developmentally in subjects aged 5 to 8 years (N = 54). Children were
presented with a series of problems in which two of three parameters (time, speed, and distance) varied, while the third
parameter was held constant. The 5 and 6 year old children established two by two relationships (juxtaposed couples of
parameters). An analysis of the degree of centration on certain couples and of the age-related evolution of the answers was
conducted. The results led to interpretations of : 1) the errors observed, 2) the forms of reasoning that exist within the age range
tested and, 3) the influence of the child's spatial and cinematic conceptions.
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Montangero Jacques. Les relations du temps, de la vitesse et de l'espace parcouru chez le jeune enfant. In: L'année
psychologique. 1979 vol. 79, n°1. pp. 23-42.
doi : 10.3406/psy.1979.1350
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1979_num_79_1_1350L'Année Psychologique, 1979, 79, 23-42
Université de Genève
Faculté de Psychologie et des Sciences de l'Education1
LES RELATIONS DU TEMPS,
DE LA VITESSE ET DE L'ESPACE
PARCOURU CHEZ LE JEUNE ENFANT
par Jacques Montangero2
SUMMARY
The child's conception of time and speed was investigated developmen-
tally in subjects aged 5 to 8 years (N = 54). Children were presented
with a series of problems in which two of three parameters (time, speed,
and distance) varied, while the third parameter was held constant. The 5
and 6 year old children established two by two relationships (juxtaposed
couples of parameters). An analysis of the degree of centration on certain and of the age-related evolution of the answers was conducted.
The results led to interpretations of : 1) the errors observed, 2) the forms
of reasoning that exist within the age range tested and, 3) the influence
of the child's spatial and cinematic conceptions.
L'enfant de 5 et 6 ans peut-il raisonner correctement à propos
du temps et de la vitesse, et possède-t-il des notions temporelles
quelque peu différenciées ? Selon les études de psychologie
génétique (Piaget, 1946 a et b, Grize et al., 1966, Montangero,
1977), il faut attendre un âge plus avancé pour trouver une
notion de durée différenciée, articulée logiquement avec les
successions temporelles et reposant, entre autres, sur des compos
itions de la vitesse et de l'espace parcouru. D'autres auteurs
ont souligné les aspects positifs des jugements et raisonnements
temporels de l'enfant dès 5 ans : pourcentage non négligeable
1. 24, rue Général-Dufour, 1211 Genève 4.
2. Une partie des résultats rapportés dans cet article ont été recueillis
par Daniele Speierer, que nous tenons à remercier vivement. Merci en outre
à Jacques Crépault pour ses commentaires sur notre manuscrit. 24 ,/. Montangero
de jugements corrects et de liaisons inversement proportionnelles
du temps et de la vitesse (Fraisse et Vautrey, 1952), jugements
corrects pour des allumages de lampes (Levin, 1977). Nous
avons nous-même montré que les jugements temporels des
jeunes enfants étaient très souvent corrects dans deux cas :
d'une part lorsque les événements à comparer sont dénués de
vitesse et de résultat spatial, d'autre part lorsqu'il s'agit de
situations cinématiques où, des trois variables en jeu (temps,
vitesse et espace), deux covarient et l'une reste constante. De
telles situations donnent lieu à des jugements corrects, mais
qu'en est-il des raisonnements qui sous-tendent ces jugements ?
Nous les supposons d'une nature beaucoup moins complexe
que les raisonnements opératoires observés chez l'enfant de 8
à 9 ans.
Pour tirer au clair cette question, nous avons mené (Mon-
tangero, 1977, chap. Ill) une expérience sur les relations par
couples du temps, de la vitesse et de l'espace. Les résultats
ont confirmé l'existence de mises en relation correctes précoces
entre ces variables, mais ils ont également montré que l'enfant
n'établit pas avec la même facilité les diverses relations pos
sibles. Ceci a suggéré des questions et des hypothèses qui, pour
être éclairées, demandaient la poursuite de nouvelles expériences
basées sur une technique analogue quant au principe, mais
passablement modifiée dans sa présentation. Il était nécessaire,
en particulier, de poser une série assez importante de problèmes
à chaque sujet, de rendre les situations symétriques aussi
semblables que possible, de questionner les enfants sur la
variable constante après avoir obtenu un jugement sur les
paramètres qui covarient, et enfin de contrôler l'effet d'ordre.
La présente recherche répond à ces exigences. Elle a pour
but de préciser la forme des raisonnements cinématiques du
jeune enfant : mises en relation de couples incoordonnés ou
reliés de proche en proche, coordination de trois variables,
relations directement ou inversement proportionnelles. Mais
surtout, cette expérience vise à saisir l'influence du contenu
des relations (c'est-à-dire les variables temps, vitesse et espace
parcouru) sur la forme des relations établies et sur leur fréquence
d'apparition à divers niveaux de développement, entre 5 et 8 ans.
Nous voulons, en outre, vérifier le bien-fondé des hypothèses
interprétatives suivantes, auxquelles l'expérience précédente
nous avait mené : vitesse el espace parcouru chez l'enfant 25 Temps,
1) Lorsqu'un enfant affirme que plus de vitesse entraîne
plus de temps, son raisonnement effectif serait : plus de
vitesse -> plus d'espace ->■ plus de temps (interprétation déjà
suggérée par Fraisse et, dans certains passages seulement,
par Piaget).
2) Lorsqu'un enfant estime qu'une plus courte distance à par
courir va de pair avec une vitesse plus élevée, cela provien
drait du raisonnement : moins d'espace —> moins de temps
-> plus de vitesse.
Ces questions spécifiques s'inscrivent dans une problémat
ique plus générale. Il s'agit de cerner un aspect des processus
évolutifs menant à une compréhension opératoire du temps,
et de répondre à la question : à situation simplifiée, correspond-il
des raisonnements corrects précoces ?
TECHNIQUE ET POPULATION
CONSIGNE ET MATERIEL
Pour étudier le raisonnement reliant les variables temps (t), vitesse (v)
et espace parcouru (e) prises deux à deux, on demande aux sujets de
comparer deux événements ayant en commun une variable constante.
A partir d'une différence concernant une des deux autres variables
(variable donnée), le sujet doit inférer la valeur relative de la troisième
variable (variable demandée). Après présentation des données, trois
questions principales sont posées : a) variable donnée ; b) variable
demandée ; c) variable constante. En cas d'erreur pour b), on pré
sente la situation sous une forme plus proche du vécu quotidien de
l'enfant, par exemple : « Si tu pars de chez toi en même temps que
ton copain et que tu marches plus vite, qui mettra plus de pour
aller à l'école ? »
Voici un exemple de consigne. « Ici (maison) on dit que c'est Genève.
(On pose deux voitures à côté de la maison.) Cette autre maison repré
sente Paris. Un jour, au lever du soleil, je prends la voiture bleue et
je roule jusqu'à Paris (on esquisse le déplacement). Toute la journée,
je sans m'arrêter ; à midi je roule encore, à quatre heures, encore,
et j'arrive à Paris le soir. Un autre jour, je vais à Paris avec la voiture
rouge ; je pars aussi le matin, au lever du soleil et je roule toute la
matinée ; à midi j'arrive à Paris. »
a) « Est-ce qu'une voiture a pris plus de temps que l'autre pour aller
de Genève à Paris ? Laquelle ? » J. Montangero 26
b) •« La voiture bleue, qui a pris plus de temps que l'autre et qui
est allée comme elle de Genève à Paris, est-ce qu'elle est allée
à la même vitesse que la rouge ou elle s'est dépêchée plus, ou
quoi ? »
c) « Pour la longueur du chemin qu'elles ont fait, les kilomètres, ça
fait la même ou pas ? »
Comme on voit, on ne requiert pas des jugements à propos de
situations perçues, mais on demande des anticipations à partir de
données partielles, perçues visuellement (par exemple la distance) ou
énoncées verbalement (par exemple la durée).
Le matériel est constitué des jouets suivants : deux voitures de
tourisme identiques à part la couleur, une voiture de sport, deux
motos à part la couleur, une moto de course, deux chemins
de carton et deux petites maisons. Chaque variable est présentée de
la manière suivante :
t+ ou «= « Toute une journée, du matin à l'aube jusqu'à la tombée de
la nuit. »
t~ « Une demi-journée, du matin à l'aube jusqu'à midi. »
v+ Voiture de sport (ou moto de course). « Elle roule comme ça »
(brève démonstration : geste rapide, sur quelques centimètres).
v~ Voiture ou moto de tourisme. « Elle roule comme ça » (brève
démonstration de lenteur).
e+ « Tout ce chemin » (bande de carton, 40 cm).
e~ « ce » de 20 cm).
Les deux chemins sont disposés à angle droit.
e= « De Genève à Paris » (deux maisons distantes de 50 cm
sentent les deux villes).
LISTE DES SITUATIONS ET ORDRE DE PRESENTATION
Quatre types de problèmes sont posés. Ils portent sur les relations
entre temps et vitesse et les relations entre vitesse et espace, dans
les deux sens possibles. Chaque type de problème est illustré par deux
situations qui diffèrent par une partie du matériel (mobiles) et par la
formulation concernant la variable donnée. Les relations entre temps
et espace, supprimées du plan expérimental pour abréger l'interroga
toire, ont été introduites spontanément par de nombreux sujets.
Les huit situations ont été présentées à la moitié des sujets des
deux groupes d'âge principaux (5 et 7 ans) dans l'ordre 1 ci-dessous,
où alternent les relations de la vitesse et du temps et celles de la
vitesse et de l'espace. Un contrôle de l'effet d'ordre a été effectué en
présentant, à l'autre moitié des sujets de 5 et 7 ans, les situations selon
l'ordre 2 ci-dessous (quatre problèmes au sujet du temps et de la ■
vitesse el espace parcouru chez l'enfant 27 Temps,
vitesse, suivis de quatre problèmes au sujet de la vitesse et de
l'espace).
Ordre 1 Ordre 2
1. Situation (1) «+ -> v ? Situation (1) «+-»»??
2. (2) v+ -> e ? (3) ?+->«?
t~ -> v ? 3. Situation (3) v+ -» t ? Situation (5)
e+ -> v ? (7)f~->t? 4. (4)
5. Situation (5) f -> p ? Situation (2)e+->e?
v~ -+ e ? (4) e+ -> ? ? 6. (6)
v~ -> e ? 7. Situation (7) p~->«? Situation (6)
e~ -> v 1 8. (8) e~->p? (8)
N.B. — Le signe + signifie que la question porte sur le mobile
pour lequel la variable considérée a une valeur plus élevée (ex. : « Celui
qui va plus vite »). Le signe — signifie que la question part de la
valeur moins élevée (« Celui qui va moins vite »).
POPULATION
54 enfants des écoles publiques du canton de Genève, répartis en
deux groupes d'âge principaux (moyenne : 5;6 et 7;0) de 18 sujets
chacun et en deux groupes subsidiaires (moyenne 6;0 et 8;0) de 9
chacun3.
Chaque sujet est confronté à au moins huit situations différentes
et répond à un minimum de 24 questions.
REMARQUES SUR L ANALYSE DES RESULTATS
L'analyse des résultats — • au total 684 réponses reliant deux
variables — est qualitative : elle vise à interpréter les réponses obtenues
à l'aide de formes ou processus inobservables qui peuvent rendre compte
de ces réponses. Cette analyse procède d'abord par une comparaison
des réponses intrasujets. On cherche ensuite à dégager les ressem
blances et différences de conduites des sujets d'un même groupe d'âge,
puis l'on compare les résultats obtenus dans les divers groupes d'âge
pour saisir l'évolution génétique.
Il nous a paru nécessaire de dépasser l'étude en termes de « perfo
rmances », c'est-à-dire basée sur le caractère correct ou non des réponses
données verbalement, afin de saisir les formes de raisonnement qui
expliquent, pour chaque sujet, les réponses obtenues.
3. Pour ces groupes subsidiaires, seul l'ordre de présentation 1 a été
retenu. 28 J. Monlangero
Nous avons adopté les principes suivants dans le dépouillement des
protocoles :
1) Tenir compte de toutes les liaisons établies par l'enfant, y compris
celles qui ne répondent pas à la question posée.
2) Pour chaque réponse donnée, reconstituer le type de liaison qui a
été établi entre variables, même lorsque les justifications font
défaut.
3) Décrire l'enchaînement des réponses de chaque sujet en termes de
persistance d'un même type de relation, d'alternance ou de régu
lation en fonction des questions posées.
RÉSULTATS ET DISCUSSION
Une remarque préliminaire s'impose au sujet du fait que
nous n'établirons pas de distinction entre les réponses aux
questions où la différence concernant la variable donnée est
exprimée en termes négatifs, et celles où cette différence est en positifs. Les résultats montrent en effet
que ces deux types de formulation ne provoquent pas de dif
férence systématique dans les réponses obtenues.
FORMES DES RAISONNEMENTS
(Couples juxtaposés ou coordination de trois variables)
Comme on pouvait s'y attendre, les plus jeunes sujets (5 et
6 ans) mettent en liaison deux variables à la fois, en négligeant
la troisième variable, qui est en quelque sorte mise à l'écart.
Ce fait ressort de la modification fréquente de la constante
(observable dans 65 % des réponses, à 5 ans et demi et 6 ans).
Voici quelques exemples.
Exemple 1 (Yves, 6;1) :
Situation (3)
[v+ -> i) « La voiture qui est allée plus vite que l'autre, a-t-elle
pris moins de temps, plus de temps ou le même temps
pour aller de Genève à Paris ? »
Yves « La voiture de sport prend moins de temps pour aller
à Paris, parce qu'elle va vite » (v+ -> t~). vitesse el espace parcouru chez l'enfant 29 Temps,
(e ?) « Et pour la longueur de chemin qu'elles ont roulé,
c'est la même ou quoi ? »
Yves « La voiture de sport fait un plus long chemin, parce
qu'elle va vite » (v+ -> e+).
Exemple 2 (Yvan, 5;7) :
Situation (6)
(v~~ -> e) « La moto orange, qui va moins vite et qui roule aussi
toute la journée, elle fait la même longueur de chemin
que la moto de course ? »
Yvan « Elle fait moins de chemin, parce qu'elle va moins
vite » (v~ -> è~).
(t ?) « Et pour le temps pendant lequel elles ont roulé, la
moto orange a roulé le même temps que
l'autre ? »
Yvan « Moins de temps, parce qu'elle a un plus petit chemin »
Exemple 3 (Karine, 5;8) :
Situation (1)
(l+ -> v) « La voiture rouge, qui a pris plus de temps pour
aller, comme l'autre, de Genève à Paris, elle est allée
à la même vitesse ou elle s'est dépêchée plus ou quoi ? »
Karine « La bleue (qui a pris moins de temps) elle allait plus
vite » (t~ —> v+).
(e ?) « Pour la longueur du chemin qu'elles ont fait, tu
te souviens si elles ont fait la même longueur ? »
Karine « La rouge fait un plus long chemin » (t+ — >e+).
Ces exemples montrent que la présence d'une variable cons
tante permet à l'enfant de se centrer sur la relation demandée.
La constante est « mise à l'écart » et lorsqu'on attire à nouveau
sur elle l'attention de l'enfant, il produit une nouvelle inference
qui modifie les données. L'éventuelle contradiction des don
nées due à la modification de la constante ne gêne en rien nos
sujets qui ne manifestent ni le besoin, ni la capacité de relier
leurs inferences successives en un système unique. Ces enfants
de 5 et 6 ans raisonnent donc selon des inferences par couple,
juxtaposées. J. Montangero 30
. Vers 7 ans, par contre, apparaissent les signes traduisant la
présence de raisonnements portant sur trois variables à la fois.
D'une part, la constante est respectée dans beaucoup de cas
(70 % des réponses, contre 37 % et 32 % à 5 et 6 ans), d'autre
part on observe, chez les deux tiers des sujets, des relations
triples explicites (en général pour les situations 4 et 8).
Exemple 4 (Martine, 6;9) :
Situation (4)
(e+ -> v) « Celle-ci (qui doit parcourir un plus long chemin),
elle va aller plus vite (v) pour faire une journée (l),
parce que si elle allait à la même vitesse que l'autre,
elle ferait pas une journée, elle arriverait à minuit
ici (e) (montre l'extrémité du chemin). »
C'est cette capacité de coordonner les trois données perti
nentes qui explique l'augmentation des liaisons par couple cor
rectes à 7 ans (80 % contre 60 % à 5 et 6 ans).
Lorsque les sujets de tous âges modifient la constante, ils
procèdent à deux inferences successives qui peuvent présenter
deux formes d'articulation. Si l'on représente la variable donnée
par la lettre a, la variable demandée par b et la cons
tante par c, les deux formes principales d'articulation sont les
suivantes :
1) Couples partant de la variable donnée : a -> b ; a -> c. Voir
les exemples 1 et 3.
2) Séquence : a -> b ; b -> c. Voir l'exemple 2.
C'est la première forme d'articulation (couples partant de
la variable donnée) qui est la plus fréquente dans tous les groupes
d'âge : au total 60 % des cas de suites de couples, et 80 % si
on lui adjoint une de ses variantes. Bien que le jeune enfant
ne relie que deux termes à la fois et n'établisse pas de rappro
chement entre les couples formés successivement, il n'en oublie
pas pour autant la variable « donnée », point de départ de ses
inferences successives dans la plupart des cas. vitesse el espace parcouru chez l'enfant 31 Temps,
STATUT PSYCHOLOGIQUE PARTICULIER DES DIVERSES RELATIONS
En ce qui concerne le contenu des relations par couple, la
troisième variable étant supposée constante, on peut dénombrer
six sortes de relations correctes et quatre sortes de relations
incorrectes du point de vue de la physique.
Relations correctes :
v~ + et sa symétrique u
e+ — • e+ -> v+
e+ e+ — -> t.
Relations erronées :
+ v+ et sa symétrique v
+ e
N.B. — t+ <— > e n'apparaissant qu'à deux reprises sur plus
de 680 réponses, nous n'en tenons pas compte ici.
D'après les situations proposées et les questions posées, on
s'attendrait à obtenir en nombre égal chaque relation (correcte
ou incorrecte) et sa symétrique. Or, les résultats obtenus indiquent
une différence de fréquence pour la plupart des sujets et des
groupes d'âge, entre les diverses relations établies.
Notons pour commencer qu'à tous les âges étudiés on trouve
des exemples d'asymétrie des relations. Le sens de l'asymétrie
peut varier d'un groupe à l'autre. Cependant une tendance
générale se dégage, à savoir qu'il se révèle plus facile de partir
d'une donnée de vitesse pour inférer la donnée concernant le
temps ou l'espace que l'inverse (déduction de la vitesse à partir
du temps ou de l'espace). En termes de relations, cela signifie
que v -> t et v -» e s'observent plus fréquemment que leur
symétrique (voir tableau I).
Le tableau I montre que la tendance à partir plus fréquem
ment d'une donnée de vitesse souffre plusieurs exceptions.
Cependant il existe cinq cas d'asymétrie en faveur d'un couple
partant de la vitesse contre un cas d'asymétrie inverse4. De
plus, à chaque âge (6;0 excepté) le nombre maximum de relations
4. Ce renversement de tendance s'explique par la forte prégnance de
la relation v — > t par rapport à v — >■ e chez les enfants de 7 ans.

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