5.
Perception, apprentissage et empirisme ^a ^b

Le but du Centre d’épistémologie génétique de Genève est de chercher à contrôler par des méthodes psycho-génétiques (ou encore par des méthodes plus théoriques qu’expérimentales mais complétant directement la recherche psychologique ¹) un certain nombre d’hypothèses épistémologiques vérifiables sur le terrain des faits. À cet égard, il importait, entre autres, d’éprouver la validité des interprétations de l’empirisme sur les deux terrains privilégiés qu’il invoque classiquement pour sa justification : celui de la perception, qui est censée nous fournir une connaissance « immédiate » de la réalité extérieure ; et celui de l’apprentissage, processus considéré comme conduisant à une acquisition des connaissances en fonction de la seule expérience. Ce sont nos résultats relatifs à ces deux points que j’aimerais brièvement résumer ici.

Le problème général que nous nous sommes posé au cours de nos deux dernières années d’études peut s’énoncer comme suit. Du point de vue de l’empirisme, et particulièrement de sa forme rajeunie et contemporaine qui est l’« empirisme logique », il existe deux formes de connaissances : a) des connaissances empiriques fournies par l’expérience (perception et apprentissage) indépendamment de toute logique et antérieurement aux coordinations logico-mathématiques ; b) des connaissances logico-mathématiques consistant en coordinations après coup et liées en particulier à l’usage du langage. Les hypothèses que nous proposions de vérifier reviennent au contraire à admettre a) qu’à tous les niveaux (y compris la perception et l’apprentissage) l’acquisition des connaissances suppose la mise en œuvre d’activités du sujet sous des formes qui préparent à des degrés divers les structures logiques ; et que b) les structures logiques tiennent donc déjà à la coordination des actions elles-mêmes et sont ainsi ébauchées dès le fonctionnement des instruments les plus élémentaires servant à la formation des connaissances.

Une première manière de circonscrire un tel problème, sur le terrain de la perception, consiste à chercher s’il existe des constatations pures, sous la forme d’un simple enregistrement des données perceptives, ou, si, dès la perception la plus élémentaire, la constatation se présente sous la forme d’un composé d’enregistrements et d’inférences.

Le problème n’est pas nouveau puisque, dès les débuts de la psychologie expérimentale, Helmholtz faisait intervenir dans la perception un jeu de quasi-inférences, contredit en cela par Hering au nom d’un physiologisme soi-disant plus exigeant. Or, on assiste aujourd’hui à un retour à Helmholtz, notamment dans la psychologie américaine avec le « new look » de Krech, Portman, Bruner ², etc., avec la « transaction theory » d’Ittelson et Kantril, etc. À noter spécialement la manière dont W. P. Tanner et ses collaborateurs de l’université de Michigan ont pu renouveler la théorie des seuils perceptifs en recourant à la théorie statistique de la décision : le donné sensoriel ne serait selon ces auteurs jamais enregistré à l’état pur, mais en liaison avec des « bruits » relatifs au contexte physique et physiologique, de telle sorte que pour percevoir son existence au niveau du seuil, il s’agirait de dissocier l’excitant du « bruit », donc de se « décider » avec les risques que cela comporte en termes de gains ou pertes d’information, et ainsi de se livrer à une préinférence inductive.

Mais c’est sur le terrain génétique que nous avons cherché à mettre en évidence le rôle des préinférences perceptives. On présente par exemple à un jeune enfant ³, durant un temps court, deux rangées parallèles de quatre jetons, l’une étant plus espacée que l’autre : le sujet éprouvera alors l’impression que la rangée la plus longue est la plus nombreuse. On lui montre ensuite les deux mêmes rangées, mais telles que les éléments de l’une soient reliés à ceux de l’autre par des traits introduisant ainsi une liaison matérielle de caractère soit biunivoque (I) soit non (II : en ce dernier cas, le premier élément de la première rangée est relié par deux traits à deux éléments distincts de la seconde rangée, le second et le troisième élément de la première rangée sont reliés par un seul trait aux éléments 3 et 4 de la seconde et l’élément 4 de la première demeure sans liaison). Les plus jeunes sujets, ne possédant pas le schème de la correspondance biunivoque, perçoivent une inégalité de jetons sur la figure pourvue de traits (I) comme sur la figure sans traits. À un second niveau de développement, l’enfant perçoit au contraire l’égalité en I (mais ne la perçoit pas sans les traits) ; il la perçoit aussi en II, se contentant alors d’une liaison globale et non plus biunivoque. À un troisième niveau, il perçoit l’égalité en I, mais pas en II. À un quatrième niveau, il la perçoit à nouveau en II, en dissociant alors la perception des jetons de celle des traits. Une telle expérience montre donc que les mêmes données matérielles (fig. I et II) sont perçues différemment selon les schèmes dont dispose le sujet. L’application de ces schèmes au donné actuel suppose alors l’intervention d’éléments non actuels dans la perception et par conséquent d’inférences (disons plutôt de préinférences inconscientes) à partir de ces éléments, préinférences nécessaires pour conférer telle ou telle signification aux données actuelles.

En de tels cas on ne saurait donc dissocier la constatation de l’inférence, le problème de leurs relations se posant ainsi à l’intérieur même de la perception et non pas, comme on l’imagine généralement, aux seules frontières entre la perception (conçue comme le prototype de la constatation) et l’interprétation notionnelle (conçue comme seul siège des processus inférentiels).

La représentation conceptuelle est-elle, elle-même, susceptible de modifier un processus perceptif dans le même sens préinférentiel ? F. Bresson a imaginé, à notre Centre, une ingénieuse expérience consistant à présenter aux sujets une figure masquée en sa partie supérieure et pouvant correspondre aux chiffres 1 ou 7, de telle sorte que seule l’inclinaison attribuée à la barre principale permette de décider s’il s’agit d’un 1 ou d’un 7. Le sujet perçoit le chiffre au terme d’une séquence de couples (telle que 65, 66 et 67) pouvant le conduire à anticiper soit un 1 soit un 7, et la perception se traduit, non pas seulement par une lecture verbale, mais encore par une réaction d’ajustement permettant de reproduire sur un dispositif approprié l’inclinaison de la barre principale. Or, ici encore, la perception s’est révélée modifiable en fonction des inférences ou des préinférences du sujet ⁴. Bresson a construit à ce propos un beau schéma probabiliste de cette forme d’apprentissage perceptif qui consiste à discriminer toujours plus finement les stimuli des ensembles voisins grâce à un nombre croissant d’indices : fondé sur la théorie de l’information et sur les codes de Hamming, le schéma de Bresson fournit un modèle très suggestif des liaisons entre la perception et la logique (des classes, relations et inférences) au sein de cette variété essentielle d’adaptation perceptive ⁵.

De manière plus générale, l’auteur de cette note, avec la collaboration d’A. Morf, a cherché à dégager les isomorphismes partiels entre les structures perceptives et les structures de classes, de relations et d’inférence ⁶, pour en tirer cette conclusion non pas naturellement que la logique serait préformée dans la perception, mais que la perception ne saurait fonctionner sans l’intervention d’un schématisme sensori-moteur solidaire de l’action entière et qui serait alors lui-même au point de départ des structures logiques ultérieures. La perception comme telle ne saurait, en effet, rendre compte de la formation d’aucune notion logico-mathématique (ni même d’aucune notion physique, car toute notion suppose elle-même, pour s’élaborer, l’intervention d’un cadre logico-mathématique). Par contre, toute perception, sans doute même au niveau des effets de champ les plus élémentaires, est structurée par des activités sensori-motrices plus larges qu’elle et dont les coordinations préparent les structures logiques.

De même, l’auteur de ces lignes, mettant au point une idée qu’il développe depuis longtemps, a cherché à montrer ⁷ que dans tous les domaines (perception et « association ») où le sujet acquiert quelque connaissance par lecture de l’expérience, cette « lecture » ne consiste pas en enregistrements cumulatifs, mais bien en « assimilations », c’est-à-dire en incorporations du donné à des schèmes s’organisant grâce aux activités du sujet autant qu’aux propriétés de l’objet. C’est ainsi qu’aux temps courts de présentation (au tachistoscope : recherches effectuées en collaboration avec V. Bang et B. Matalon) les illusions optico-géométriques passent en général (et pour certains points de centration) par un maximum pour 0,1 à 0,5 seconde, ce qui suppose l’existence de deux facteurs au moins : l’un d’enregistrement (« rencontres » entre les parties de la figure et celles des organes récepteurs), l’autre de mise en relation (« couplages » entre les rencontres), l’un comportant une source de déformation, l’autre une source de corrélations possibles. Même en ces situations où s’observent les contacts les plus élémentaires entre le sujet et l’objet, un modèle d’assimilation assez complexe doit être substitué à celui d’une simple « lecture ».

Cette assimilation est particulièrement frappante dans le cas de la géométrie de la perception. On sait qu’un mathématicien et psychologue américain, Luneburg, a cru pouvoir établir que l’espace binoculaire avec convergence et disparation (et mouvement libre des yeux), présente une structure lobatchevskienne, reconnaissable entre autres à la perception du parallélisme (entre des allées de points lumineux dans l’obscurité) lorsqu’elle est en conflit avec celle de l’équidistance. A. Jonckheere, qui avait vérifié à Londres les données expérimentales de Luneburg (avec bonne vérification dans la mesure des courbures relevées empiriquement) a repris la question à notre Centre ⁸ au moyen d’un dispositif original : un cube à arêtes de fil de fer tournant sur lui-même en face d’un miroir qui réfléchit son image sous la forme d’un second cube tournant à l’intérieur du premier. Il a alors posé un problème nouveau : celui des relations entre les données sensorielles et le jugement positif, notamment en ce qui concerne les déformations ou la rigidité apparentes du cube réfléchi. Malheureusement, nous ne connaissons rien de ces « données sensorielles ». Tout ce qu’on en peut dire est que, si elles consistaient en une projection des données objectives sur le « tableau » visuel du sujet, les résultats observés parleraient en faveur, dans le cas particulier, d’une perception euclidienne (mais il n’en serait plus ainsi si la projection se faisait, par exemple, sur sphère correspondant au champ des mouvements du regard). Mais il y a, à coup sûr, assimilation complexe, ou, si l’on préfère, « traduction » du donné en une structure perceptive, et, à comparer la structure lobatchevskienne des perceptions obtenues dans les dispositifs de Luneburg aux structures euclidiennes de la représentation courante, on voit que le sujet dispose de deux structures géométriques au moins. Un tel résultat est alors ruineux aussi bien pour l’apriorisme (car si l’espace correspond à une « forme a priori de la sensibilité », une seule forme nécessaire devrait s’imposer) que pour l’empirisme (faute d’identité entre l’espace perceptif et l’espace des objets tel que ce dernier est structuré par l’expérimentateur ou par le physicien aux petites échelles d’observation).

Les quelques résultats obtenus sur le terrain de la perception auraient été bien incomplets sans une étude parallèle sur celui de l’apprentissage. Il est en effet deux manières d’acquérir des connaissances en fonction de l’expérience : ou bien par contact immédiat (perception), ou bien par liaisons successives en fonction du temps et des répétitions objectives (apprentissage). Ce que nous avons constaté dans le domaine perceptif donnait naturellement à penser qu’il en serait de même en ce qui concerne l’apprentissage, mais il fallait le vérifier (ce que nous avons fait au cours de notre troisième année d’activité). Les deux problèmes que nous nous sommes alors posés à cet égard sont les suivants : a) existe-t-il ou non un apprentissage des structures logiques et, si oui, est-il identique à celui de conduites quelconques ou de successions physiques ? b) L’apprentissage des structures quelconques comporte-t-il lui-même une logique, ou une prélogique, inhérente aux mécanismes nécessaires à son fonctionnement ?

En ce qui concerne le premier de ces deux problèmes, A. Morf a repris sur des enfants de 5 à 6 ans l’un de nos anciens résultats concernant la quantification de l’inclusion. À la question : « Y a-t-il plus de B ou non que de A si tous les A sont des B et si tous les B ne sont pas des A ? » L’enfant du niveau préopératoire ne parvient en général pas à répondre correctement ⁹, car il n’arrive pas à comparer le tout B à sa propre partie A : sitôt le tout dissocié en pensée, la partie A n’est plus alors comparée qu’à sa complémentaire A’ (où A’ = B − A). Morf a alors essayé de soumettre les sujets à diverses formes d’apprentissage, l’une consistant à faire compter les A et les B sur divers exemples successifs (ou à faire constater les extensions des A et des B), l’autre à laisser l’enfant manipuler librement les collections et la troisième à faire comprendre la possibilité d’intersections (x peut être à la fois un A et un B). Les résultats obtenus sont instructifs : a) La simple lecture des données (quantité des A et des B) ne suffit pas à provoquer l’apprentissage de l’inclusion A < B et n’aboutit, dans les cas les meilleurs, qu’à la constatation A < A + A’ mais sans que la réunion A + A’ équivale, aux yeux du sujet, à la classe totale B et cela sans doute faute d’un réglage suffisant du « tous » et des « quelques ».

b) La manipulation libre, par contre, conduit dans un certain nombre de cas à la compréhension de l’inclusion A < B, l’apprentissage consistant alors en un exercice opératoire proprement dit. c) L’intersection peut également conduire à l’inclusion, la structure opératoire A < B étant en ce cas apprise en partant d’une autre structure opératoire.

Au total, cette première recherche semble ainsi montrer que l’apprentissage de la structure logique en jeu s’effectue à partir d’autres opérations ou d’ébauches d’opérations et non pas à partir de constatations analogues à celles dont procède l’apprentissage d’une loi physique.

Une recherche de P. Greco sur l’inversion de l’inversion a abouti à des résultats semblables. Trois éléments sont fixés dans l’ordre ABC sur une tige rigide enfilée dans un tube, lequel, par une rotation de 180°, entraîne l’ordre CBA et par deux rotations ramène à l’ordre initial, etc. ¹⁰ La constatation par les sujets de 5 à 6 ans des résultats successifs obtenus lors de chaque manipulation conduit bien à un certain apprentissage des inversions d’inversions. Mais cet apprentissage est limité et n’aboutit pas à la construction de la structure proprement opératoire : il ne s’agit, en fait, que d’une articulation un peu plus poussée des intuitions préopératoires dont disposait déjà le sujet. Ici encore, par conséquent, l’apprentissage de la structure consiste à exercer les ébauches existantes, car pour utiliser les résultats de l’expérience, il faut les comprendre et pour les comprendre lorsqu’il s’agit d’un ensemble organisé selon une structure logico-mathématique (qui est ici une structure de groupe d’ordre 2), il faut utiliser des instruments préalables de compréhension.

J. Smedslund a étudié de son côté l’apprentissage de la conservation et de la transitivité du poids. Faisant constater sur une balance par des sujets de 5 à 7 ans la conservation du poids lors d’une modification de la forme d’une boulette d’argile (d’anciennes recherches de Piaget et Inhelder avaient montré le caractère en général tardif de cet invariant qui est acquis, dans 75 % des cas, vers 9 ans seulement), il a obtenu ainsi un apprentissage très appréciable de la conservation. Par contre, il n’est parvenu à provoquer aucun apprentissage immédiat de la transitivité. Mais deux autres groupes de faits éclairent ces résultats. D’une part, les sujets ayant acquis la conservation du poids ont témoigné, quelques semaines plus tard, d’une acquisition de la transitivité. D’autre part, lors de l’examen préalable des sujets (destiné à écarter ceux d’entre eux qui possédaient déjà la conservation), il s’est trouvé une bonne corrélation entre le degré de justification de la conservation et celui de la transitivité. On peut donc interpréter ces données comme suit : a) l’aspect physique de la conservation du poids donne lieu à un apprentissage facile, ce qui n’entraîne pas ipso facto l’apprentissage de la conservation en tant que structure nécessaire et transitive ; b) les structures logiques en jeu, et spécialement la transitivité, ne donnent lieu qu’à un apprentissage limité consistant surtout en une organisation spontanée et interne du donné empirique.

Smedslund n’avait pas trouvé de différences, dans ses expériences sur l’apprentissage de la conservation du poids, entre les réactions aux simples changements de forme de la boulette d’argile et les réactions aux situations dans lesquelles l’enfant commence par assister à des additions ou soustractions de parties avant de juger de la conservation dans les modifications sans additions ni soustractions. J. Wohlwill a pensé que ce faible rôle de l’addition et de la soustraction tenait peut-être au caractère continu des quantités en jeu et il s’est proposé d’analyser l’effet d’un exercice de ces opérations additives sur la conservation d’un ensemble d’éléments discontinus (il s’était occupé par ailleurs de problèmes de perception et de conception du nombre). L’expérience a effectivement montré un rôle de l’exercice des opérations additives sur l’apprentissage de la conservation des ensembles et du nombre.

En conclusion, ces quelques recherches sur l’apprentissage des structures logiques montrent que celui-ci existe certainement, mais sous une forme à la fois limitée et spécifique : limitée, parce que l’on obtient seulement des sujets un certain progrès dans la construction de la structure en jeu (et un progrès conforme à l’ordre des stades observés dans le développement en situations non expérimentales), mais non pas cette structure entière (sauf quand le sujet a pu l’élaborer par exercices spontanés) ; spécifique parce que pour « apprendre » une structure logique, il faut que le sujet utilise à titre de conditions préalables des ébauches non apprises de cette structure ou d’autres structures qui l’impliquent. L’apprentissage des structures logiques repose donc sur une sorte de cercle ou de spirale, ce qui revient à dire que les structures ne constituent pas le produit de cet apprentissage seulement, mais aussi d’un processus interne d’équilibration.

Le deuxième de nos problèmes se pose alors nécessairement, de savoir si l’apprentissage de structures quelconques comporte lui aussi une logique ou une prélogique indispensable à son fonctionnement.

À cet égard, B. Matalon a étudié l’apprentissage des successions aléatoires ainsi que de doubles alternances (AA, BB, AA, etc.). Sans avoir encore terminé cette recherche, il a pu constater l’existence d’une intéressante évolution chez les sujets, avec l’âge : tandis que les plus jeunes sont avant tout centrés sur la succession de leurs propres actions, les plus âgés marquent une décentration dans la direction des successions objectives. L’apprentissage n’est donc pas seulement fonction de ces successions données et de leurs répétitions, mais également de la coordination des actions du sujet, cette coordination comportant par sa nature même une certaine logique (rappelons que nos analyses antérieures ¹¹ nous avaient déjà conduits à situer les sources de la logique non pas, ou pas exclusivement, dans le langage, mais dans les coordinations d’actions).

De même, M. Goustard a étudié l’apprentissage aux différents âges dans une situation de labyrinthe analogue à celles dont il s’était servi en psychologie animale. Il a obtenu ainsi aux différents niveaux d’âge des courbes d’apprentissage fort différentes : pas d’apprentissage à 5 ans (pour certaines situations), apprentissage de plus en plus rapide de 6 à 12-13 ans (mais avec recul à 8-9 ans) et compréhension immédiate (« insight ») au-delà. L’apprentissage est donc fonction des instruments logiques à la disposition du sujet : insuffisants à 5 ans, se modifiant vers 8 ans (le recul observé à ce niveau correspond à un changement de méthodes dû à l’apparition des symétries opératoires) et donnant lieu dès 13 ou 14 ans à une déduction immédiate qui remplace l’apprentissage.

En bref, l’apprentissage des structures quelconques semble comporter lui-même une logique inhérente à son fonctionnement, comparable au départ à cette prélogique déjà en jeu dans la perception, et tendant ensuite à rejoindre les structures inductives et déductives qui finissent par suppléer à l’apprentissage comme tel.

Du point de vue épistémologique, l’ensemble de ces recherches nous paraît conduire aux conclusions suivantes. Il semble exclu, en premier lieu, d’interpréter les structures logiques comme des formes a priori, puisque l’apprentissage et l’expérience sont nécessaires à leur élaboration. Il s’agit, il est vrai, d’une expérience d’un type spécial, qui ne comporte pas, comme l’expérience physique, une abstraction à partir des propriétés de l’objet mais bien une abstraction à partir des actions s’exerçant sur ces objets et des coordinations qui relient ces actions (expérience logico-mathématique). L’apprentissage des structures logiques est donc lui-même d’un type spécial, puisqu’il consiste simplement à exercer ou à différencier des structures logiques ou prélogiques antérieurement acquises.

Mais, en second lieu, de tels résultats ne sont pas non plus conformes à l’interprétation empiriste, et cela pour un certain nombre de raisons. La principale est que ni l’analyse de la perception ni celle de l’apprentissage en général ne nous mettent jamais en présence d’un pur enregistrement des données extérieures, soit sous la forme d’une pure constatation perceptive, la perception comportant toujours une part d’inférence ou de préinférence, soit sous la forme d’un enregistrement purement associatif, l’apprentissage comportant toujours un processus assimilateur qui fait intervenir lui-même une logique ou une prélogique. La relation fondamentale du stimulus et de la réponse, même si l’on conserve un tel langage, ainsi que les associations des stimuli et des réponses, ne sauraient donc être interprétées dans le sens d’une soumission exclusive du sujet à l’objet. Cette soumission existe certes, et se renforce même au cours du développement, mais elle n’est possible que grâce à l’intervention d’activités coordinatrices propres au sujet et qui constituent, en dernière analyse, la source la plus profonde des structures logiques. En bref, l’objet n’est connu que dans la mesure où le sujet parvient à agir sur lui et cette action est incompatible avec le caractère passif que l’empirisme, à des degrés divers, attribue à la connaissance.