Cours : Les représentations spatiales et l'expérience des 3 montagnes



En 1947, Piaget et Inhelder mettent au point une structure expérimentale qui leur permettra d'étudier le développement des représentations spatiales de l'enfant. L'expérience se base sur un constat simple : le très jeune enfant semble incapable de s'extraire de son propre point de vue (égocentrisme) lorsqu'on lui demande de caractériser son environnement spatial. L'adulte, quant à lui, a acquis la capacité à se représenter le point de vue d'autrui lorsqu'il se représente l'espace.

L'expérience des 3 montagnes

Piaget et Inhelder souhaitent ainsi décrire les étapes de développement menant l'enfant à une représentation spatiale aboutie de son environnement, indépendante du point de vue. Pour cela, ils confectionnent une maquette restée célèbre, présentant 3 montagnes sur un plateau, l'une grande, l'autre moyenne, la dernière étant une petite montagne.

Le but de l'expérience est d'étudier les positions relatives des objets, les uns par rapport aux autres, et selon la localisation des observateurs. L'enfant est l'observateur principal, mais les expérimentateurs utilisent également une poupée pour simuler un observateur extérieur à l'enfant, qui leur permettra de poser des questions comme "à ton avis, que voit la poupée lorsqu'elle est ici?", "pour la poupée, la grande montagne est-elle devant la petite?".

Pour l'aider à répondre, surtout lorsqu'il ne maîtrise pas parfaitement le langage (enfants très jeunes), l'enfant doit manipuler des cartes imagées représentant différentes scènes visuelles des 3 montagnes (selon l'endroit d'où on les regarde). L'expérimentation se déroule en trois phases : 

Phase 1 : on donne à l'enfant 3 cartes, et il doit choisir la carte qui représente au mieux ce qu'il voit. La tâche est relativement aisée puisqu'il ne s'agit que d'une comparaison visuelle. Cette simple comparaison permet de s'assurer que l'enfant voit bien son environnement et discrimine les différences entre les 3 montagnes. On place ensuite la poupée en diverses localisations (B, C ou D, l'enfant étant placé à l'endroit A) et on lui demande de montrer la carte qui représente le point de vue de la poupée (l'observateur), par une question "A ton avis, que verrais-tu si tu étais à la place de la poupée?". Ensuite, on déplace l'enfant, puis on lui demande de montrer la carte représentant ce qu'il voyait en A.
Phase 2 : On place la poupée quelque part, et on demande à l'enfant de choisir parmi 10 cartes celle qui représente le point de vue de la poupée.
Phase 3 : L'enfant ne se déplace pas, il doit visionner une carte puis dire où on doit mettre la poupée pour que le point de vue de celle-ci corresponde à la carte.

Résultats

Grâce à l'observation de plusieurs enfants, Piaget et Inhelder parviennent à distinguer des stades de développement, correspondant partiellement aux stades de développement de l'intelligence que Piaget avait caractérisé auparavant :

Stade I (jusqu'à 7-8 ans)

L'indifférenciation est complète ou partielle, entre le point de vue du sujet et celui de la poupée : l'enfant est incapable de se représenter correctement le point de vue de quelqu'un qui ne se trouve pas à la même place que lui. Pour lui, tout le monde ne peut voir que ce qu'il voit (égocentrisme).

Sous-stade II A 

Stade de la représentation centrée sur le point de vue propre : l'enfant commence à comprendre que le point de vue d'autrui peut être différent. Néanmoins, s'il essaie de faire des représentations différentes, finalement, il représente son point de vue.
  • Lors de la phase 1 : l'enfant ne comprend pas que des observateurs placées à des endroits différents auront des points de vue différents, il pense que son point de vue est le seul possible, et reproduit donc à chaque fois son propre point de vue. Il pense cependant au début de l'expérience que ça devrait changer (il comprend que le point de vue devrait être différent).
  • Lors de la phase 2 : il choisit la carte représentant son point de vue, ou alors, exerce un choix arbitraire (dans tous les cas, il choisira une carte qui comporte les mêmes éléments que ceux qu'il voit : par exemple, s'il voit 3 montagnes, il choisira n'importe quelle carte qui en montre 3 aussi).
  • Lors de la phase 3 : incompréhension totale, la poupée peut être placée n'importe où.
Sous-stade II B

Ce stade correspond à un essai de différenciation des points de vue, l'enfant commence à entrevoir des relations mais finit à nouveau par donner une vision égocentrique.
  • Lors de la phase 1 : l'enfant essaie de ne pas représenter son point de vue, mais il échoue. on observe 3 types de réponses :
- l'enfant choisit sa propre représentation, et penche les montagnes du coté de la poupée.
- si la poupée est en face (en C) l'enfant retourne chaque montagne, mais pas l'ensemble (il met la carte représentant son point de vue, à l'envers).
- il oriente chaque montagne du coté de la poupée
L'enfant ne touche pas aux relations topologiques entre les 3 montagnes, mais seulement entre le massif et l'observateur. on a quand même une esquisse de différenciation. L'observateur voit la même chose que l'enfant pour lui, mais de son point de vue (observateur).
  • Lors de la phase 2 : l'enfant va se centrer sur un élément saillant du massif. Par exemple, il se dira que la poupée placée en D voit en premier une montagne brune, et choisira une des cartes qui représente en premier plan cette montagne. L'enfant ne se centre que sur 1 seul élément, il a donc une représentation rigide (proto-représentation) du massif, puisqu'un seul élément suffit.
  • Lors de la phase 3 : on voit une amélioration, car l'enfant considère qu'à chaque position de la poupée correspond un point de vue différent. Mais il y a encore un échec, l'enfant va mettre la poupée à proximité de l'élément dominant. Là encore, il ne tient pas compte des relations à l'intérieur du massif, mais seulement d'un élément.
A la fin du stade II, on note des tentatives et la compréhension d'une différence des points de vue, mais l'expérience est encore un échec : l'enfant considère les relations entre l'observateur et un seul élément, sans tenir compte de relations entre les éléments eux-mêmes.
 
Par la suite, lors du Stade III (de 7-8 à 11-12 ans) , on assiste progressivement, avec l'âge, à une différenciation et une coordination croissante des perspectives (notamment externes).

Sous-stade III A

On le qualifie de stade de la relativité vrai mais incomplète. L'enfant comprend que les relations gauche/droite, devant/derrière,… sont modifiées selon les points de vue. Le problème de ce sous-stade tient au nombre important de relations topologiques et au manque de pratique de l'enfant en rapport avec celles-ci : l'enfant essaie, transforme mentalement certains éléments de façon correcte, mais oublie certains rapports et échoue.
  • Lors de la phase 1 : l'enfant comprend que le changement de position induit inévitablement des changements de point de vue. Les relations droite/gauche semblent plus difficiles à gérer que les relations avant/arrière.
  • Lors de la phase 2 : mêmes observations (si la grande montagne est au premier plan, avec à gauche la petite et à droite la moyenne, et que la poupée est placée derrière, il se représente le point de vue : grande montagne derrière avec petite à gauche et moyenne à droite.
  • Lors de la phase 3 : l'enfant arrive à transformer mentalement son point de vue pour le faire correspondre à l'image. Néanmoins, les difficultés de positionnement droite/gauche se retrouvent, d'où des observations similaires à celle des phases précédentes : négligence d'un rapport pour le second.
Sous-stade II B

Ce stade est qualifié de stade de relativité complète des perspectives. Ce stade coïncide avec l'apparition de perspective dans le dessin : l'enfant ne dessine plus seulement des figures plates mais commencent à leur donner de la profondeur.

La phase 1 est quand même mieux (parfaitement) réussie que les deux autres. L'enfant va raisonner en coordonnant les relations entre observateurs et éléments entre eux. La méthode est également systématique et réfléchie : les enfants vont utiliser un Schème d'anticipation qui leur permet d'établir une correspondance stricte entre un point de vue et une position. Le traitement cognitif est donc plus organisé.

Si cette expérimentation des 3 montagnes est restée classique, d'autres auteurs l'ont critiqué, ou ont apporté quelques modifications et améliorations. C'est le cas, par exemple, de Borke (1975), selon qui l'expérience des trois montagnes est en réalité beaucoup plus complexe qu'elle ne le parait. En effet, pour se représenter les montagnes (la maquette) sur des images, l'enfant est obligé de construire une représentation mentale en trois dimensions, et doit également la convertir en deux dimensions. Or, cette capacité interfère avec l'analyse (la "mesure") des capacités de représentations mentales décrites lors des stades de développement.

Pour pallier à ce problème, Borke remplace les images par une maquette plus petite du plateau montagneux. L'enfant n'a alors qu'à faire tourner la petite maquette pour la faire correspondre à un point de vue sur la grande. De plus, puisque la petite maquette est en 3 dimensions, l'enfant n'a pas à la convertir mentalement en 2 dimensions : tout au plus, une transformation mentale d'homothétie (dans ce cas diminution globale et proportionnelle pour chaque élément) est nécessaire.