Réussir et comprendre ()

Chapitre VIII.
La direction d’un bateau au moyen d’un gouvernail ou d’une voile 1 a

On dispose d’une coque de voilier de 50 cm de long muni d’une quille, flottant dans un grand bassin circulaire. Elle est munie d’un gouvernail manipulable ainsi que d’une voile posée transversalement à la manière de celle d’une jonque. Plus précisément cette voile est représentée par une plaque de plexiglas s’encastrant verticalement dans une boîte ronde fixée au milieu du pont, ce qui permet des rotations en un sens ou un autre. Un sèche-cheveux (appelé « foehn » en Suisse) fait avancer le bateau lorsqu’il est muni de la plaque (voile) et la direction de ce « vent », suivant en général l’axe longitudinal du bateau, peut en certains cas être modifiée par le sujet, ce qui arrive parfois lorsque la voile est soumise non pas à une rotation mais à une translation latérale (la plaque dépassant alors le bord d’un côté de la barque plus que de l’autre). En outre on pose sur l’eau trois flotteurs, l’un face au départ du bateau selon un diamètre du bassin, le second à droite et le troisième à gauche, pour servir de buts aux trajets demandés.

Les questions portent d’abord sur le bateau avec gouvernail, mais sans voile, devant donc être propulsé à la main. Selon les cas on place, mais sans le montrer, le gouvernail droit ou tourné, pour voir si l’enfant remarquera par lui-même son influence. S’il n’en est rien, on la fait noter et on demande au sujet de diriger le bateau à gauche ou à droite, etc., en indiquant les buts à atteindre. On relève alors les tâtonnements de l’enfant et ses échecs et réussites, en lui faisant décrire ses actions successives et expliquer les résultats.

Après quoi on passe à la voile, le gouvernail restant droit, en indiquant les possibilités de dépassement de la plaque à gauche ou à droite ainsi que de rotations. Ici à nouveau on note les actions du sujet et les relations qu’il établit entre les positions de la plaque et les directions suivies par le bateau (avec éventuellement modification des directions du vent produit par le sèche-cheveux). On se fait décrire le détail des actions et expliquer leurs résultats.

Enfin vient le problème de la coordination des effets du gouvernail et de la voile. Il s’agit, d’une part, des coordinations cognitives : le sujet comprend-il qu’à un gouvernail tourné dans un sens peut être substituée une voie d’orientation parallèle ou déplacée avec dépassement dans l’autre sens ? Mais on analyse aussi les compositions d’action : un gouvernail tourné en un sens avec voile dépassant dans l’autre renforce l’effet directionnel, tandis que si la voile est tirée dans le même sens les effets s’annulent. Etc.

1. Le stade I

Le niveau IA est celui où le gouvernail n’a pas de signification directionnelle pas plus que les axes transversaux dans le cas des voitures (chap. VII).

Did (5 ;5) avec le gouvernail droit l’envoie sans difficulté en A. « Et pour aller ici (B) ? — (Il l’envoie six fois de suite sans s’occuper du gouvernail : échecs). — C’est possible de l’envoyer là-bas (B) ? — Non (il pousse en oblique). Il a tourné. — Pourquoi ? — … — Qu’est-ce que tu as fait ? — … » La démonstration des effets du gouvernail n’y change rien.

Uns (5 ;10) envoie le bateau en A avec le gouvernail droit. On tourne celui-ci à gauche et l’enfant essaie d’atteindre A comme avant : « Il a tourné (nouvel essai). Encore il tourne. —  Pourquoi ? — Parce que ça (gouvernail) c’est tourné. —  Fais que le bateau aille droit. — Faut mettre ça (gouvernail) droit. Il faut le mettre peut-être de l’autre côté (Elle le déplace et essaie). Il (le bateau) reva de l’autre côté. — Pourquoi ? — … — Avant tu avais réussi, pourquoi ? — Je n’en sais rien. — A quoi ça sert ça (gouvernail) ? — C’est le moteur. —  Il sert à quoi ? — A faire marcher sur l’eau (donc cause de mouvement et non pas de direction). — Que faut-il faire pour être sûr d’aller droit ? — Il faut mettre tout droit le bateau (elle le fait, mais avec gouvernail de côté). Il est allé comme ça et il a tourné comme ça. —  Pourquoi ? — J’sais pas. — (On met le gouvernail droit) Comme ça il va aller droit ? — J’sais pas. —  (Essai) Pourquoi il va droit ? — J’sais pas. » Dans la suite Urs se borne à orienter le bateau vers les buts, sans s’occuper du gouvernail. Lorsqu’on tourne celui-ci, elle n’en tient pas compte, sauf à la fin : « Pourquoi il allait là (à gauche) ? — Parce qu’on a tourné ça. » Mais elle montre alors la quille et non pas le gouvernail.

Bau (5 ;6) ne s’occupe également que de l’orientation du bateau en négligeant d’abord totalement les positions du gouvernail modifiées par l’expérimentateur. Il remarque à la fin la correspondance entre la marche vers A et la position droite du gouvernail : « Comment peut-il aller droit ? — A cause de ça (gouvernail). — Ça sert à quoi ? — A avancer. —  Comment ? — Il tourne. » Il montre les positions précédemment observées, mais il continue à ne modifier dans la suite que les orientations du bateau et non pas celles du gouvernail.

On constate que, comme il est naturel, ces sujets n’attribuent d’abord la direction du bateau qu’à son orientation générale, sans s’occuper du gouvernail. Lorsque la position de celui-ci est modifiée par l’expérimentateur, l’enfant continue de le négliger (Did), ou alors, constatant qu’il joue un rôle, conçoit celui-ci comme moteur, en ce sens que le gouvernail sert « à faire marcher sur l’eau » ou « à avancer ». Cette réaction est intéressante à un double point de vue. D’une part, il va de soi qu’à ce niveau tout mouvement est censé se diriger vers un but, de telle sorte que le gouvernail, en faisant avancer le bateau, peut servir par cela même à favoriser sa bonne direction lorsqu’on oriente le bateau entier dans le sens du but proposé : c’est ainsi que Urs, pour atteindre A, oriente le bateau dans cette visée, mais place le gouvernail aussi bien de côté que droit. D’autre part, à ce même niveau, le sujet ne différencie pas les poussées contre le côté d’un objet (d’où sa translation) de celles orientées vers le milieu (d’où sa rotation) comme si la direction prise par l’objet poussé ne dépendait que de celle du lancement (donc du projecteur, etc.) et non pas du point d’impact de la poussée : il est donc a fortiori naturel que la direction du bateau semble ne dépendre que de l’orientation générale que lui donne le sujet (direction du lancement) et non pas de la position du gouvernail, laquelle correspond ici à la localisation des poussées.

Par contre, au niveau IB, où les rotations et translations commencent à être comprises comme dépendant du point d’impact et non pas seulement de la direction du lancement, le gouvernail est conçu comme servant à « guider », etc., par opposition aux réactions du niveau IA, mais sans que le jeu des directions soit encore dominé. Le rôle de la voile est encore incompris. Voici des exemples :

Rie (6 ;0) commence comme en IA par négliger entièrement le gouvernail, bien qu’on l’ait placé à gauche et que le sujet cherche à atteindre A en orientant le bateau vers ce but (en ligne droite) : échec. L’expérimentateur rectifie la position du gouvernail et le bateau va droit au lieu de tourner comme jusqu’ici. On demande alors une marche vers la droite : Rie met le gouvernail à gauche, mais oriente le bateau à droite, d’où échec, puis tâtonnements jusqu’à réussite. « Maintenant va à gauche. — (Il oriente le gouvernail un peu à gauche et lance le bateau obliquement : semi-réussite.) — Comment as-tu fait ? — J’ai mis le petit truc rouge (gouvernail). Il (le bateau) a été à côté. —  A quoi sert le petit truc ? — A guider. — Comment il fait ? — On le tourne dans le sens qu’on veut, là où on veut qu’il aille. — Et pour aller à droite ? — Je dois tourner le petit truc comme ça » ; mais en fait il place le gouvernail droit et pousse le bateau obliquement. Pour la voile, incompréhension complète : pour aller tout droit Rie fait dépasser la plaque à droite, etc.

Net (6 ;4) débute de même en orientant le bateau vers les buts proposés sans savoir placer le gouvernail puis réussit après tâtonnements à aller tout droit : « C’est large (le gouvernail), et si ça se retourne, ça veut dire que le bateau va tourner. —  Et pour aller là-bas (tout droit) ? — Il faut le mettre droit : ça veut dire qu’il (le bateau) va droit. —  Et si on le met comme ça (à droite) ? — Ça va pas, parce que l’eau, ça reste ; ça ne marche pas parce que ça coupe l’eau. — Mais qu’est-ce que tu avais fait avant ? — Je l’ai mis droit et j’ai poussé là-bas (orientation du bateau entier). — Pour aller à droite, tu aurais pu comme ça (gouvernail à droite) ? — Oui, il faut tourner ça (il le déplace légèrement vers la droite : demi-échec). J’ai trop tourné. —  Pourquoi ? — C’est l’eau qui pousse le bateau en bougeant. —  Et maintenant (gouvernail droit), pourquoi ça va droit ? — Ça coupe l’eau et ça fait marcher droit. —  Et pour aller là (à droite) ? — C’est pas très facile, on ne sait pas comment le tourner. — Et pour aller à gauche ? — C’est pas très facile. —  Et pourquoi ça va droit ? — Ça coupe l’eau, ça fait marcher droit. —  Et si je mets le gouvernail comme ça (à droite) ? — Ça coupe l’eau. C’est la même chose avec mes mains (orientation générale du bateau), ça le tourne. » Quant à la voile, Net comprend bien aussi que « si ça tourne, ça va presque tourner le bateau » et il la tire à droite pour aller à gauche et vice versa. Pour aller tout droit il la place tantôt au milieu, tantôt sur la droite, puis après essais il conclut : « Si c’est au milieu (voile perpendiculaire) ça ne tourne pas, parce qu’ici (obliquement) il n’y a pas de force, il n’y a rien qui le fait droit et s’il est droit (perpendiculaire) il y a partout de la force (= des deux côtés). » En fait il réussit une fois à aller à droite après tâtonnements sur la voile, « parce qu’il n’y a pas de force de ce côté, parce qu’il n’y a pas de plaque. C’est de ce côté qu’il y a la force : si elle est penchée, ça veut dire que la force est là (côté droit), le vent va contre la plaque et la pousse ». Comparant enfin la voile et le gouvernail : « Je sais, je sais, ça (gouvernail) ça sert avec l’eau : c’est l’eau qui fait que ça va dans l’autre sens. — Et avec la plaque ? — C’est le vent, parce que cette plaque est comme ça (oblique), elle est poussée comme ça (erreur de sens) parce que la plaque se penche vers l’eau, ça coupe l’eau. »

Sti (6 ;5) met le gouvernail droit pour aller en A, puis à gauche pour aller à droite : « Je l’ai tourné (essai). C’est faux (il rectifie en le tournant trop à droite, puis après essai il le met encore plus à droite). » Pour aller à gauche il le place correctement puis le remet droit et oriente le bateau entier. Pour la voile, il la place longitudinalement et ne trouve rien de plus.

Ray (6 ;6) essaie d’aller en A avec gouvernail déjà placé à droite, sans s’en occuper, puis après 4 échecs il le met à gauche. Après de nouveaux échecs il finit par le mettre droit. Pour aller à gauche il le laisse ainsi et n’oriente que le bateau en entier. « Qu’as-tu fait pour aller droit ? — J’ai mis le gouvernail droit, sans ça le bateau va à gauche ou à droite. — Pourquoi ? — Parce que c’est ça (gouvernail) qui le guide. — Pourquoi ? — Parce qu’il est enfer, parce que le fer reste courbé, pas le bois. — Et pour aller à droite ? — J’ai mis le gouvernail droit et je l’ai penché (le bateau). — On aurait pu autrement ? — Non. »

Glas (6 ;5). Mêmes réactions initiales, puis « si on le met tourné, ça tourne. — Par exemple ici (gouvernail à droite) ? — Ça va aller là (droite). — Pourquoi ? — Je crois plutôt là (gauche) parce qu’il tourne comme ça (arc en cercle). — A quoi il sert ? — A tourner. — Comment fait-il ? — … ».

Le caractère remarquable de ces réactions est que le sujet découvre pour ainsi dire en principe la signification du gouvernail, qui sert à « guider » (Rie), mais sans pour autant prévoir les directions ni même utiliser l’expérience acquise par lectures successives. C’est ainsi que Rie, qui semble avoir compris un instant, utilise ensuite simultanément le gouvernail et le braquage du bateau entier, n’ayant manifestement confiance qu’en cette seconde méthode. Net agit finalement de même en avouant que l’emploi du gouvernail « c’est pas très facile ». Sti a beau en venir après erreurs à bien placer le gouvernail à gauche, il le remet droit pour orienter le bateau en entier. Ray reconnaît que le gouvernail « guide », mais ce n’est le cas que si le bateau se dirige en ligne droite sans tourner, sinon il s’agit plutôt de perturbations, d’où une préférence pour le braquage total de la barque. Glas n’en réussit pas mieux.

A comparer ces résultats avec ceux du chapitre précédent sur la direction des voitures, on peut donc relever un trait commun caractérisant le niveau IB : c’est la compréhension du fait qu’un changement d’orientation d’une partie du mobile modifie la direction du tout : l’axe transversal du devant des voitures peut être utilisé pour les « tourner » (« Ça sert pas à rouler, ça sert à tourner »), de même que le gouvernail sert à « guider ». Mais comme cet axe transversal est situé à l’avant et le gouvernail à l’arrière, l’analogie s’arrête là, l’utilisation du premier étant bien plus facile. Par contre le rôle de l’axe longitudinal est bien plus évident dans le cas du bateau que dans celui de la voiture : d’où le braquage à la main, mais sans que le rôle des voiles soit compris malgré les intuitions momentanées de Net, annonçant le niveau IIA.

2. Le niveau IIA

Mêmes tâtonnements, mais acquisition des rapports :

Axe (7 ;3) : « Comment faire pour que le bateau aille droit ? — On met l’hélice (= gouvernail) toute droite. Si on la met comme ça (gauche), le bateau tourne. — Pourquoi ? — Parce que comme ça, ça chasse l’eau. — Et tout droit ? — Ça ne chasse pas. — Comment faire pour aller ici (droite) ? — Comme ça (met le gouvernail à gauche). — Pourquoi ? — Il va tourner (essai). J’ai mis l’hélice dans le faux côté (il corrige, mais le met trop à droite et le bateau tourne sur lui-même). — Que s’est-il passé ? — Il faut le mettre comme ça (moins à droite) pour aller plus loin. — Pourquoi ? — Parce que l’hélice est moins penchée. — (On met le gouvernail à gauche.) — Il va tourner là-bas (gauche). — (On le met à 90° à droite ?) — On le lance et ça s’arrête tout de suite parce que ça arrête l’eau (essai). Je ne pensais pas qu’il allait tourner : c’est comme si l’hélice était comme ça (45° à droite). » Avec la voile : « Pour aller droit ? — On met ça (plaque) droit (perpendiculaire). — Et pour aller à droite ? — Je mets comme ça (le pousse à gauche). — Pourquoi ? — Sinon il va tout droit. — Et pour aller à gauche ? — (Il le pousse à droite) J’ai tourné (poussé) dans l’autre sens. — Pourquoi ? — Parce que le vent part là-bas sur la voile (côté qui dépasse). » Par contre lorsqu’il essaie de faire pivoter la voile, il la fait tourner dans le faux sens et pour coordonner les dépassements et le gouvernail il les dirige tous deux à gauche pour aller à droite et l’inverse. Après tâtonnements : « Il faut qu’on mette la voile (dépassement) dans l’autre sens (que celui du but) et le gouvernail dans le même. »

Cri (7 ;11) commence comme Axe par mettre le gouvernail droit pour aller tout droit, mais à gauche pour aller à droite. Après tâtonnements il le place à droite : « Ouf ! » Pour aller à gauche il commence par le mettre droit en orientant à gauche l’ensemble du bateau puis il réussit avec le gouvernail. « Comment as-tu fait ? — J’ai mis le gouvernail droit et j’ai lancé un peu là. —  Et autre chose ? — J’ai mis le gouvernail un peu trop de ce côté (le bon). Il (le bateau) a tourné deux fois (en réalité 7 essais) puis il a été là. — Et avant qu’avais-tu fait ? — Ça avait fait… je ne me rappelle plus. » Dans la suite il commet encore une erreur de côté, puis choisit correctement chaque fois : « Comment ça se passe ? — Je mets le gouvernail où je veux (aller) et l’eau se met où j’ai envie de faire tourner le bateau. — Comment ? — Elle va sur le gouvernail et ça le fait tourner. — Mais il est déjà tourné ? — Elle tape sur le gouvernail et ça fait tourner le bateau. — Et quand le gouvernail est droit ? — Les deux (eaux : il montre avec les mains dans la direction des deux côtés du gouvernail) tapent sur le gouvernail, qu’est droit. » Avec la voile, il le centre bien pour aller droit, mais il le fait tourner du mauvais côté pour aller à droite (« il a tourné du faux côté »), puis à gauche : « Le vent il vient là et part de ce côté (gauche) », ce qui est juste quant à l’incidence du vent et à sa réflexion, mais avec croyance implicite que le vent entraîne alors la barque du côté où il est rejeté. Après une semaine, par contre, il parvient à faire pivoter convenablement la voile pour aller à gauche et à droite : « Je l’ai tournée de côté pour que le vent fasse tourner le bateau. » Mais lorsqu’il s’agit d’un déplacement de la plaque d’un côté ou de l’autre, il commence par manquer l’inversion : « Il faut du vent sur un côté de la voile (Essai). Ah non, de ce côté-là : pour aller à droite je mets le vent du côté gauche. » « Et le gouvernail il ne sert à rien ? — Oui, ça doit servir à quelque chose, mais je ne sais pas exactement… Il sert à remplacer la voile quand on ne la tourne pas. » Pas de coordination entre lui et les translations latérales (dépassements) de la plaque : « Il faut mettre le gouvernail et la voile du même côté. — Toujours ? — Oui. »

Joh (8 ;2) commence par diriger le bateau droit, à gauche ou à droite : « J’ai visé là-bas, etc. — Y a-t-il une autre possibilité ? — Oui, bouger un peu le gouvernail. — Pour aller à droite ? — (Il le met à gauche, puis, après essai, à droite mais trop orienté, d’où une semi-réussite.) — Peut-on aller plus près ? — (Redresse un peu et atteint presque le but.) — Et pour aller à gauche ? — (Le met trop à gauche puis corrige et réussit.) — Comment ça se fait ? — Le gouvernail tourne et le bateau tourne. —  Explique. — L’eau fait des petites vagues parce que le gouvernail a bougé. » Avec la voile, Joh la laisse centrée et dirige avec le sèche-cheveux : « Comment ça se passe ? — Le foehn dirige le bateau : si je le mettais à gauche le bateau allait à droite et si je le mettais à droite il allait à gauche. — • Pourquoi ? — Aucune idée… le vent ça donne de l’élan, il pousse la voile qui pousse le bateau. » Mais on utilise soit la voile soit le gouvernail.

Kib (8 ;5) prévoit d’emblée que pour aller à droite ou à gauche il faut mettre le gouvernail dans ces deux directions, et ses tâtonnements ne portent que sur le degré de rotation pour arriver juste au but. Pour la voile, elle commence par des dépassements sans inversion (droite pour aller à droite) mais se corrige après tâtonnements. « Pour aller à droite il faut bouger la plaque, le grand côté à gauche. Si on fait le contraire (à droite) on va à gauche. —  Avec le gouvernail, pour aller à droite ? — On le mettait à droite. — Et ici ? — C’est le contraire : pour faire aller à droite, il faut mettre la grande partie à gauche. » Mais elle n’a pas l’idée de coordonner les effets.

Val (9 ;9) met le gouvernail droit pour aller en A. « Et pour aller à droite ? — Je bouge ça (le met à gauche). Non je m’étais trompée. (Le met trop à gauche.) Je l’ai trop tourné (tâtonne longuement et réussit). — Comment ça marche ? — Ça bloque l’eau, ça va faire que ça ne va pas dans ce sens (à droite). » Mêmes tâtonnements avec le dépassement de la voile et réussites mais sans coordination avec le gouvernail.

On trouve jusqu’à 10 ans des sujets chez lesquels la coordination de la voile et du gouvernail demeure incompréhensible :

Rül (10 ;9), après avoir constaté les effets directionnels du gouvernail, puis ceux de la voile en invoquant le rôle de l’eau et de l’air (« j’ai poussé l’air de ce côté », etc.) en vient cependant à dire : « Ah ! oui, j’ai compris. Même avec la voile il faut un gouvernail à l’arrière. La voile c’est seulement pour pousser le bateau. Il faut toujours qu’il y ait le gouvernail : il faut mettre le gouvernail de côté et la voile droite, ce n’est pas avec la voile qu’on met la direction. »

Ran (10 ;9), de même, en arrive à dire que pour aller à droite on peut mettre le gouvernail à droite ou la voile dépassant à gauche, mais « je ne pense pas qu’on peut utiliser les deux » et, si on se sert de la voile, « on peut mettre le gouvernail droit et la voile penchée ( = dépassement) », c’est-à-dire qu’il faut neutraliser l’action du gouvernail.

Le progrès notable de ces sujets par rapport à ceux du niveau IB est l’arrivée, après des tâtonnements plus ou moins longs selon les cas, à une mise en relation relativement stable des positions du gouvernail et des directions prises alors par le bateau. Avec la voile, Cri ainsi que d’autres sujets non cités parviennent après erreurs et tâtonnements à la faire pivoter du bon côté (parallèle à ce qu’exigerait le gouvernail), donc à faire aller le bateau du côté désiré, mais non sans une difficulté légèrement supérieure à celle des questions de gouvernail. Lorsqu’il s’agit de déplacer la voile à gauche ou à droite (en sens inverse du gouvernail), on trouve parfois des réussites rapides (Axe) sans doute par assimilation aux solutions plus faciles consistant à déplacer le vent du sèche-cheveux (où la régulation sensori-motrice facilite l’adaptation : voir le cas de Joh) ; sinon les sujets (Cri, Kib, Val, etc.) commencent par manquer l’inversion (ils déplacent la plaque du côté où ils projettent de diriger le bateau), puis se corrigent en fonction des essais.

Mais ce qui est remarquable chez tous ces sujets est que, ayant découvert les actions respectives du gouvernail et de la voile sur la direction du bateau, ils ne parviennent pas à l’idée, et la refusent même quand elle est suggérée, de composer ces deux facteurs et ne les conçoivent que comme agissant alternativement : le gouvernail, dit ainsi Cri, sert à « remplacer la voile quand on ne la tourne pas » (et réciproquement). Tout au plus peut-on, comme le propose Ran, « mettre le gouvernail droit et la voile penchée », donc neutraliser l’un des deux effecteurs quand on utilise l’autre.

Les raisons de cette réaction surprenante semblent être au nombre de deux. La première est qu’en cas de dépassement de la plaque la voile et le gouvernail sont à déplacer en sens inverse l’un de l’autre : c’est pourquoi Cri, tout en ayant découvert que « pour aller à droite je mets le vent du côté gauche », ne parvient, quand on lui demande de comparer voile et gouvernail, qu’à dire : il faut les mettre « toujours » du même côté, sans voir là de contradiction avec ce qui précède. Mais une seconde raison s’y ajoute chez les sujets surmontant cette difficulté : c’est l’incapacité relative, subsistant au cours de ce sous-stade, à composer deux vecteurs ou deux forces de directions différentes. C’est ce que l’on voit subsister chez quelques sujets de 9-10 ans, qui normalement devraient atteindre le niveau IIB (et parviennent à ces compositions quand les forces en jeu sont plus homogènes) : Rul va jusqu’à conclure, malgré toutes ses réussites concernant le rôle directionnel de la plaque, que seul le gouvernail est chargé de « mettre la direction », tandis que la voile est là « seulement pour pousser le bateau ».

3. Le niveau IIB

Le sujet commence enfin à coordonner les actions du gouvernail et de la voile, mais sans explications suffisantes :

Gur (9 ;2), après réussites immédiates avec le gouvernail et après tâtonnements avec la voile, trouve qu’on peut aussi diriger le bateau vers la droite avec le foehn soufflant sur le côté gauche de la plaque (voile) bien centrée. On demande une autre méthode : « Fais comme tu veux. — (Pour aller de même vers la droite, elle met la plaque avec dépassement à gauche et le gouvernail à droite) Peut-être mettre le gouvernail et changer la plaque (simultanément). — Pourquoi quand le gouvernail est à gauche, le bateau va à gauche ? — L’eau pousse le bateau s’il y a du courant. — Il y en a ? — Non. —  Alors ? — Parce que ça fait… — Et la voile ? — Il y a le vent qui pousse. »

Tos (9 ;9) en arrive de même, pour aller vers la gauche, à mettre simultanément le gouvernail à gauche et la voile avec dépassement à droite « parce que le vent appuie là (à droite) pour aller à gauche et là (gauche) pour aller à droite ». Quant au gouvernail il agit comme suit pour imprimer sa direction : « Il fait comme un creux dans l’eau pour que ça passe. »

Hus (10 ;l) oriente bien le gouvernail et explique que « ça coupe l’eau, ça fait un peu monter l’eau », d’où la déviation. De même il trouve par tâtonnement l’inversion du sens de la voile qui doit dépasser d’un côté pour aller de l’autre. Mais lorsqu’il essaie (spontanément) d’additionner les effets, il commence, pour aller à droite, par mettre le gouvernail et la voile tous deux à droite : « C’est comme à ski, on met tout le poids sur un ski et ça permet d’aller dans la direction. Le bateau aussi. » Constatant qu’il s’est trompé il met les deux en positions inverses (la voile à gauche et le gouvernail à droite), mais hésite encore et se demande s’il n’y aura pas compensation (« Je crois plutôt qu’il ira droit, je ne peux pas dire »), puis il reconnaît l’effet cumulatif : « Le vent tend les voiles, elles tournent (à gauche) et la barre de bois (le gouvernail), quand elle est à gauche, elle va à gauche. »

Pid (10 ;6), après réussites presque immédiates avec le gouvernail puis avec la voile, ne pense d’abord qu’à des actions alternées puis il les coordonne : « Si je mets la plaque comme ça où va aller le bateau ? — L’air arrive droit sur la plaque et glisse le long de la plaque : le bateau tourne dans l’autre sens. —  Et si on mettait le gouvernail ? — Il ne sert à rien. —  Y a t-il un autre système pour aller là ? — Oui, avec le gouvernail : si la voile est droite (centrée) on peut faire avec le gouvernail… (ou encore) en tournant la voile. — Mais si on fait dépasser la plaque à droite et qu’on utilise aussi le gouvernail ? — (Il met la plaque à droite et le gouvernail à gauche) Ça fait aller à gauche. — Et pour aller à droite ? — (Il inverse les deux). » Mais il ne parvient pas à expliquer ces effets respectifs.

Kas (11 ;5) fait dépasser la voile à gauche pour aller à droite : « Et pour aller à gauche ? — Je mets le gouvernail à gauche et je souffle sur la voile du côté droit pour que ça tourne plus facilement. »

On voit que pour les sujets de 9-10 ans, âge normal du début des compositions vectorielles les plus faciles, il n’y a plus de difficulté à coordonner les actions de la voile et du gouvernail pour obtenir un effet cumulatif. Seuls Hus et Pid ont encore des hésitations, mais le second probablement parce que cela lui paraît inutile et Hus à cause d’une fausse comparaison avec les virages sur ski où intervient un problème de poids.

Il est à remarquer, d’autre part, que ces compositions des effets directionnels sont obtenues avant que le sujet ne parvienne à des explications causales correctes. Cela revient à dire que les effets constatés peuvent être coordonnés avant leurs causes, ce qui, dans le cas particulier, est assez naturel puisque ces effets sont observables tandis que les causes relèvent d’un mécanisme inférentiel. Quant à celles-ci, elles demeurent assez variables. Certains sujets (Pid) ne trouvent rien. D’autres invoquent le poids, mais en deux sens distincte, soit comme synonyme de la pression exercée par l’eau ou l’air, soit en conséquence d’un simple artefact (la voile qui dépasse s’incline un peu et déséquilibre le poids des deux côtés du bateau). Le « courant » de l’eau est suggéré par Gur, qui y renonce ensuite et ne trouve rien de mieux. Tos imagine une sorte de sillon ou de « creux dans l’eau » qui imprime sa direction au bateau. La plupart des sujets se réfèrent aux relations entre l’eau et le gouvernail et entre l’air et la voile, mais de façon globale, c’est-à-dire sans préciser le détail des mouvements produits par leurs contacts : cela revient donc davantage à une description des effets observés qu’à une analyse des causes, celles-ci se réduisant alors à de simples poussées dont les directions sont constatées mais non encore déduites.

4. Le stade III et conclusions

La nouveauté du stade III est l’explication des effets respectifs de la voile et du gouvernail :

Amo (11 ;7) : « Comment ça se fait (que le bateau aille à droite quand la voile dépasse à gauche) ? — La poussée de l’air ne pousse pas exactement au milieu, ça dépasse la largeur du bateau : c’est comme si on poussait (la plaque) à gauche. —  Mais pourquoi ça va dans le sens inverse ? — C’est comme le gouvernail, ça tape ici : l’eau vient dans ce sens (il montre la direction ψ ), mais l’air vient contre la partie gauche (sens φ ) et ça part à droite. »

Dun (12 ;0) : « Quel est le rôle du gouvernail ? — A diriger le bateau. —  Comment ? — Il freine d’un côté… quand l’eau arrivelà ( ψ sur le gouvernail oblique) elle est chassée, c’est le gouvernail qui dans l’eau freine le bateau, le bateau tourne alors. » Au contraire, pour la voile à gauche, « le vent est renvoyé là et ça pousse le bateau à droite. Le vent part par là (gauche). — Comment sais-tu qu’il part par là ? — Parce qu’il est poussé comme ça ( f ), il ne va pas revenir en arrière. — On peut utiliser le gouvernail et la voile ? — On peut mettre la plaque comme ça (dépassement à gauche) avec le gouvernail à droite ».

Wo (12 ;9) : avec la voile dépassant à gauche » le vent pousse ( f ) plus fort là et le bateau va à droite », tandis qu’avec le gouvernail à droite « c’est pas la même chose, le courant ( j, ) est plus fort là (sur le gouvernail incliné), c’est pas la même chose que s’il y avait du vent ( ↑ ) ».

Per (12 ;10). Pour le gouvernail à gauche, « l’eau arrive comme ça ( ψ montre le long de l’axe du bateau) et ça pousse l’eau à gauche », tandis qu’avec la plaque « si l’air arrive ( f ) vers le milieu, ça dirige tout droit, je dois diriger le fœhn à droite pour que ça fasse tourner à gauche ».

Bun (13 ;6) invoque également des déviations de directions contraires pour le gouvernail et pour la voile : « Je pense qu’il chasse l’eau, ça empêche l’eau de passer à droite et elle passe plus librement à gauche : elle tape là ( ψ )… et elle est chassée. » Avec la voile « l’air passe en diagonale, ça pèse ( f ) plus sur ce côté que sur l’autre ». Pour la plaque à droite et le gouvernai là gauche, « le vent passe plus librement à gauche qu’à droite et l’eau plus librement à droite qu’à gauche ».

Bau (13 ;10) : « Quand je tourne le gouvernail à droite, le bateau va à droite parce que ça retient l’eau. L’eau vient taper ( ψ ) là-dessus et le bateau part comme ça. — Et quand le gouvernail est droit ? — Ça ne freine pas l’eau. » Quant à la voile « pour aller à droite le vent frappe ( φ ) à gauche », d’où l’inclinaison de gauche à droite.

Sté (13 ;2). Mêmes réactions. D’où : « Si je mets la voile du même côté que le gouvernail, le bateau ira tout droit parce que les forces s’annulent. »

On constate la signification constamment vectorielle de ces explications, dont le grand progrès par rapport à celles des stades antérieurs est un recours à l’opposition des directions : le vent pousse le bateau d’arrière en avant ( f ), cela va de soi ; mais l’eau, dont chacun de ces sujets sait bien qu’elle est pratiquement immobile, est décrite en termes de mouvement relatif comme s’avançant en sens opposé de la marche du bateau 2. « L’eau vient dans ce sens (ψ) », disent Amo et Per, « l’eau arrive ( ψ ) là » (Dun), « le courant ( ψ ) est plus fort là » (Wo), « elle tape là » ( | ), disent Bur et Bau, etc. Il en résulte alors que le gouvernail joue par rapport à elle un rôle de « frein » (Dun, Bau et en un sens Bur), qui la repousse, tandis que la voile est « poussée » par le vent, tout en le déviant aussi en partie puisqu’« il ne va pas revenir en arrière » (Dun). Il en résulte les mouvements orientés décrits par Bur : si la plaque est à droite et le gouvernail à gauche « le vent passe plus librement à gauche qu’à droite et l’eau plus librement à droite qu’à gauche », ce qui revient à dire que l’eau et le vent « tapent » ou « pèsent » chacun d’un autre côté, mais en directions inverses, d’où le même effet. Au contraire, selon Sté, s’ils agissent du même côté « le bateau ira tout droit parce que les forces s’annulent ».

En conclusion, on voit ainsi qu’au niveau IA ni le rôle du gouvernail ni celui de la voile ne sont compris. Au niveau IB le premier et parfois la seconde servent à « guider » ou à « faire tourner » le bateau, mais sans que le sujet parvienne à établir de relations régulières à cet égard. Au niveau IIA il y arrive après de nombreux tâtonnements, mais ne réusssit pas à comprendre la coordination possible de ces deux sortes de facteurs. Au niveau IIB leur composition devient accessible au plan de l’action mais sans compréhension causale, tandis qu’au stade III celle-ci est obtenue.

A comparer ces résultats à ceux du chapitre VII, on a déjà rappelé qu’au niveau IA l’axe transversal du devant de la voiture demeure sans signification, l’auto étant braquée à la main en son ensemble, comme l’est le bateau dans la présente expérience. Au niveau IB cet axe est conçu comme servant à « tourner » et cela avec maîtrise rapide des directions puisqu’il est situé à l’avant du véhicule et non pas en arrière ou au milieu comme le gouvernail et la voile du bateau. Au niveau IIA les progrès ne portent que sur la réalisation de diverses trajectoires d’un seul tenant, mais sans encore de coordination de l’axe transversal de devant avec celui de l’arrière ou avec l’axe longitudinal. Au niveau IIB ces mises en relation sont obtenues au plan de l’utilisation pratique mais sans compréhension causale, tandis que celle-ci débute au stade III.

A ces analogies s’en ajoute encore une. Dans le cas des voitures, coordonner causalement les actions des axes transversaux et longitudinal consiste à comprendre que l’axe transversal de devant entraîne l’axe longitudinal, tandis que celui d’arrière le fait dévier, ce qui comporte des effets orientés en deux directions contraires, d’avant en arrière ou l’inverse. Dans le cas du bateau on vient de voir qu’interviennent des relations analogues entre le vent et la voile, d’une part (d’arrière en avant), ou l’eau et le gouvernail d’autre part (d’avant en arrière). Il y a donc, dans les deux situations, une même composition vectorielle à effectuer, et c’est ce qui se produit au stade III.

Ces analogies donnent donc à penser que la mise en relation des observables et même leur lecture dépendent de coordinations géométriques. Au niveau IB celles-ci sont insuffisantes pour mettre en connexion les positions du gouvernail et de la voile avec les directions du bateau. Au niveau HA les opérations de correspondance permettent la lecture de ces connexions, mais pour chacun des deux facteurs considéré à part et sans coordination des deux. Celle-ci suppose en effet une structuration d’ensemble de l’espace (début des systèmes de coordonnées) qui se constitue au niveau IIB mais sans explications valables, l’enfant renonçant à comprendre ou invoquant des « courants » (Gur) des sillons ou « creux » (Hus), etc. Avec le stade III enfin, il n’y a plus simplement coordination des positions du gouvernail ou de la voile et des directions du bateau, mais composition vectorielle des directions de l’eau ou du vent et de celles de la barque, avec en plus intervention de mouvements relatifs, d’où une interprétation géométrique et dynamique (causal) de l’ensemble du système.