Solubilité, miscibilité et flottaison (1975) ^a 🔗

On dispose de cinq bocaux égaux remplis d’eau aux trois quarts et de trois verres plus étroits, de deux pierres de volumes différents (1 à 4), de deux bouchons dont les volumes sont à peu près équivalents à ceux des pierres, de sucre en morceaux, de vinaigre rouge et soluble dans l’eau et d’huile colorée en rouge avec du soudan III. Les liquides utilisés dans l’expérience des trois verres consistent en eau additionnée d’alcool selon des densités d1, d2 ou d3 qui, par rapport à celle de l’huile (D), sont de d1 > D ; d2 = D et d3 < D.

Ces cinq bocaux initiaux étant posés sur la table, on fait prévoir et expliquer ce qui se passera si l’on met un caillou dans le premier, puis un bouchon dans le second, ensuite du sucre dans le troisième et enfin du vinaigre puis de l’huile. Après chaque partie on passe aux constatations en faisant à nouveau expliquer et comparer. On demande notamment si en attendant longtemps la pierre restera au fond de l’eau, ou ce qu’elle fera si l’on remue l’eau, etc. Pour le bouchon, on le retient ensuite au fond du bocal en faisant anticiper ce qui se produira si on le [p. 28] lâche, ce qu’il fera à la longue, etc. Pour le sucre, on fait préciser les raisons de la dissolution, et, quand l’enfant invoque des morceaux ou des grains, on demande s’ils étaient déjà là avant l’immersion et ce qu’ils deviendront après un certain temps ; si la pierre peut fondre, par exemple en poussière, etc. et pourquoi oui ou non, etc. Quant au vinaigre ou à l’huile, on fait aussi indiquer leur composition (gouttes ou grains, etc.).

Quant à l’expérience des trois verres, c’est l’enfant lui-même qui les remplit à partir de bouteilles différentes, puis qui laisse tomber l’huile à partir du même compte-gouttes. Après prévisions on pose déjà la question de l’identité de l’huile, et on y revient après les constatations et nouvelles explications, sans insister sur la nature des liquides. Lorsque le sujet n’a pas soulevé la question des poids de ces derniers, on peut la poser mais tout à la fin. On a de même parfois demandé pourquoi les gouttes d’huile sont rondes et ce qui se produirait en les coupant en deux ou en agitant le verre.

Les niveaux observés peuvent être établis comme suit. Au niveau I A (4-5 ans), le sucre fond parce qu’on le casse à la cuillère ou en le laissant tomber, la miscibilité est mal prévue et la flottaison sans régularité (le caillou peut remonter ou le bouchon rester en bas) ; si la lourdeur est invoquée elle peut être cause de flottaison comme d’enfoncement, le tout demeurant pénétré de psychomorphisme. Au niveau I B (5-6 ans) on note quelques indices de décentration dans la direction de fonctions liées à l’objet. A la question des trois verres, l’eau reste la même (comme en I A) mais les huiles sont soit de nature soit d’actions différentes. Au niveau II A (7-8 ans) le sucre fond parce que l’eau en sépare les morceaux ou les grains préexistants et ceux-ci se conservent ensuite soit comme tels soit en devenant liquides ; la miscibilité donne lieu à des idées plus précises du mélange ; la flottaison conduit à des relations plus régulières, mais avec encore équivoques quant au rôle du poids, l’eau n’agissant que par sa quantité dans le bocal entier ou par ses mouvements (vagues et courants). À la question des trois verres, le liquide demeure le même, l’huile continuant (comme en I B de changer de nature ou d’action. À un niveau II B par contre (9-10 ans et 8 ; 8 à 9 ; 0), c’est le liquide qui change, mais par ses qualités ou sa « puissance » sans allusions spontanées à son poids relatif. Celui-ci n’intervient qu’au stade III avec la considération du volume.

Voici des exemples :

Pac (4 ; 8) : « Ce caillou va aller où ? — Là (au fond). — Pourquoi ? — Parce que j’ai vu. Quand, on va au lac, ils sont dans l’eau. —  Si on attend il va rester là ? — Non. —  Il va aller où ? — Là (1/3 au-dessus). — Pourquoi ? — Il va nager. —  Pourquoi ? — Il a envie. —  Si on le laisse [p. 29] longtemps dans l’eau on le voit encore après ? — Oui. —  Sûr ? — Non, il faut partir ailleurs. — (Constatation.) — Il est là parce qu’il a descendu. —  Pourquoi ? — Parce qu’il a descendu. » Le bouchon : « Il va descendre. — Comme le caillou ? — Non, c’est du bouchon. — Il va descendre ou pas ? — Il va descendre. — Il peut être là ? (surface) — Oui. — (Constatation.) — Il est dessus, parce que c’est du bouchon. — Et si j’appuie ? — Il va descendre. — Et si j’enlève mon doigt ? — Il va rester (en bas). — Pourquoi ? — Il est croché. —  Il peut venir dessus après ? — Non, il reste. — (Constatation.) — Il remonte vite dessus. » — Le sucre : « Il va là (au fond). — Pourquoi ? — Ce matin dans mon lait il était cassé parce que j’ai tapé avec ma cuillère. —  Et là il va se casser ? — Non, parce qu’on ne tape pas. — Et si on le laisse longtemps qu’est-ce qui se passe ? — … — (Constatation.) — Il est là parce qu’il est croché. —  Et si on remue ? — Il s’est cassé. —  Pourquoi ? — Sais pas, c’est l’eau, tu as bougé le verre. — Qu’est-ce qui l’a cassé ? — C’est toi, tu as bougé. —  C’est moi ou c’est l’eau ? — C’est toi. — (On remue.) — Il est parti. — Où ? — … — Dans l’eau ? — Non pas dans l’eau. — Pourquoi on ne le voit plus ? — Il est parti. — Il va revenir ? — Non. » Vinaigre : « C’est rouge. — Si je le mets dans l’eau ? — Ça va être rouge. — Partout ou pas ? — Partout, il nage bien le rouge. — Il se casse ? — Non. » Constatation, puis huile (présentée au début) : « Ça va colorer l’eau. — Partout ou pas ? — Partout. — Et si on laisse, ça reste ou pas ? — Ça reste. — Pourquoi ? — Elle veut rester. » Trois verres : « Ça va être rouge partout (dans les 3 verres). — (Constatation.) — C’est la même huile ou pas ? — Oui, parce qu’elle est rouge. — La même eau ? — Oui. — Si on laisse longtemps, ça va rester comme ça ? — Pas toujours. — Elle va monter ? — … »

Ser (4 ; 3) Caillou, prévision : « Il s’écoule, là (au fond). — Il va être toujours là si on le laisse ? — Oui. — Il peut être là (milieu) ou là (surface), s’il reste dans le verre ? — Oui. — Comment ? — Il peut venir. — Et quand on va le mettre ? — Il s’écoule, il descend. —  Et il peut remonter ? — Si on le met longtemps. — (Constatation.) — Il est écoulé, il a descendu. » Bouchon : « Il nage, comme mon canard. —  Si on le laisse longtemps ? — Il peut venir là (au fond). — Et y rester toujours ? — Oui. — (Constatation.) — Il flotte. — Pourquoi ? — Parce qu’il est dessus, c’est un bouchon. —  Si j’appuie ? — Il va descendre au fond. — (On le tient au fond.) Si j’enlève le doigt ? — Il va rester, parce qu’on l’a mis dans l’eau. » Sucre : « Je casse. C’est pas bien solide. —  Pourquoi il se casse ? — Parce qu’il tombe. —  Tu as déjà vu ? — Dans ma tasse. — Pourquoi il était cassé ? — C’est ma cuillère. —  (Constatation.) — Il a parti. — Pourquoi c’est sucré ? — Parce que c’est bon. — C’est le sucre ? — Non. —  Pourquoi c’est bon ? — … » Vinaigre : « Il va se mettre au milieu de l’eau, et l’huile partout. » Constatation (huile) : « Elle est là. — Pourquoi ? — … — C’est rouge partout ? — Non. —  Pourquoi pas ? [p. 30] — C’est rond. — (On secoue le verre.) Elle peut venir là (dedans) ou pas ? — Oui, il faut la mettre. —  Elle va rester là ou pas ? — Oui, elle va rester (dedans) ».

Eri (4 ; 6) : « La pierre elle descend là. —  Pourquoi ? — Parce qu’elle se cache au fond du verre. — Si on la laisse elle peut venir là (milieu) ? — Non. —  Et demain ? — Sais pas. Peut-être si elle ne se repose plus. » Bouchon : « Il reste là (surface). — Pourquoi ? — C’est lourd. —  Quoi ? — Le bouchon (constatation). — Si on le laisse ? — Il va rester. —  Toujours ou pas ? — Sais pas. —  Et on le verra toujours ? — Oui, il ne fond pas ». Sucre : Il va se casser. — (Constatation.) — Il est en morceaux. — Pourquoi ? — Parce qu’il est lourd : il s’est cassé ». « Et maintenant ? — Il est parti. » Vinaigre puis huile : « Ça va être rouge » partout. Constatation pour l’huile : « Elle est dessus, elle flotte. —  Pourquoi ? — Elle est lourde. —  Explique bien. — Elle reste dessus, elle ne veut pas descendre. » Trois verres : c’est la même eau mais pas la même huile parce que celle-là a descendu et cella-là un peu. —  Pourquoi elle descend ? — … »

Jac (4 ; 11) Mêmes réactions. Le sucre « se casse, ça fait des petits morceaux. — Pourquoi ? — Comme ça (geste) il est tombé. » Puis il reste dans l’eau, « il nage » mais demain il n’y en aura plus. L’huile reste dessus « parce qu’elle est ronde. » Trois verres : c’est la même eau mais pas l’huile « parce que là et là elle descend. »

Pour ce qui est de la solubilité, on voit que tous ces sujets connaissent celle du sucre dans l’eau, mais sans l’attribuer pour autant à une action de cette dernière : pour Pac le sucre se casse à cause des cuillères ou parce qu’on secoue le verre (et il précise « c’est toi » et pas l’eau) ; pour Ser également c’est parce qu’il tombe et « n’est pas bien solide » (comme s’il s’agissait de la chute d’une porcelaine) ; pour Eri il se casse parce qu’il est lourd et pour Jac comme pour Ser parce qu’il est tombé. Une fois en petits morceaux il disparaît naturellement sans conservation. Pour la miscibilité, il n’y a guère de différence entre l’huile et le vinaigre, celui-ci pouvant rester « au milieu de l’eau » tandis que celle-là va « partout » (Ser) ou aller les deux partout (Pac et Eri), mais chez Pac comme si c’était « le rouge » qui « nage bien » et non pas le vinaigre lui-même. Quant à la flottaison de l’huile, une fois constatée, c’est qu’« elle veut rester » (Pac et Eri) ou qu’elle est « ronde » (Ser et Jac) ou encore qu’elle est lourde. Il s’ensuit que, dans la situation des trois verres, l’eau est la même et les huiles, soit aussi parce qu’elles sont rouges (Pac), soit différentes parce que l’une flotte, la seconde reste au milieu et la troisième descend (Eri et Jac).

[p. 31] En ce qui concerne la flottaison, le fait le plus frappant est l’absence de légalité. Le caillou ira au fond, mais peut aussi « nager » (Pac) ou « venir » (Ser), soit d’emblée soit « peut-être » demain (Eri), le bouchon peut flotter ou rester en bas (Pac et Ser), etc. La seule certitude est qu’il ne fond pas (Eri). Quant aux raisons de ces flottaisons ou immersions, elles tiennent surtout à la nature des objets, dans la mesure où ceux-ci ont déjà été observés sur ou dans l’eau et quand le poids est invoqué (ce qui est plus rare que dans une autre expérience où le contraste entre le sagex et les blocs métalliques l’imposait davantage), il explique pourquoi le bouchon flotte : selon Eri, en effet, il se maintient parce qu’il est lourd, cette propriété n’étant que l’expression d’un pouvoir à effets variés.

En un mot, aucune des questions posées n’est encore résolue à ce niveau et cela essentiellement à cause d’un psychomorphisme qui exclut les régularités : la pierre peut remonter « si elle ne se repose plus » et l’huile reste dessus « parce qu’elle ne veut pas descendre » (Eri), etc.

D’abord quelques faits :

Pat (5 ; 6) : Le caillou ira au fond et ne peut ni rester ni venir à la surface : « Il nage pas, il est lourd. » Mais le bouchon « il flotte parce qu’il est lourd », et si on l’enfonce « il va rester. — Sûr ? — Pas sûr. Peut-être il va remonter parce que le bouchon, ça flotte. —  Et si on appuie longtemps ? — Il va rester. Si on appuie fort il se colle au fond ». Le sucre « il fond. —  Comment ? — Il est en morceaux. —  Et le bouchon ? — Non, c’est pas pareil. —  (Constatation.) — Il se casse parce qu’il est tombé. —  Et le caillou ? — Il était tombé. —  Pourquoi il ne se casse pas ? — C’est du caillou, c’est lourd. » Mais le sucre fondu n’est plus dans l’eau et si elle est sucrée, c’est « parce qu’il a passé. » Le vinaigre ira « là (au fond). — Pourquoi c’est rouge en haut ? — Parce que le rouge est resté. —  Et le vinaigre ? — Non il est en bas. —  Pourquoi ? — Il tombe parce que c’était haut là (compte-gouttes). — Et si j’avais trempé le chose dans l’eau ? — Ça va au fond. —  Et si je mets le chose bien au fond ce serait rouge en haut ? — Non, le vinaigre n’a pas passé. — Et maintenant ? — Il a passé, le rouge est resté. » Huile : « Ça va être rouge. Elle va être descendue (essai). Elle reste dessus. —  Pourquoi ? — Parce qu’elle est lourde. — Elle peut descendre ou pas ? — Oui, il faudrait appuyer. » Trois verres : c’est la même eau « parce qu’elle est blanche (transparente) », mais pas la même huile : « Là elle n’est pas en rond, elle est plate. — Pourquoi elle est descendue ? — Parce qu’elle n’est pas ronde. »

[p. 32]Ric (5 ; 8) : Le caillou ira au fond « parce qu’il coule » et y restera toujours parce que « c’est une pierre, c’est lourd. —  Et si on le laisse longtemps ? — On va le voir encore, parce que c’est lourd, ça ne fond pas comme ça (sucre). — Et si on remue ? — Elle bouge. —  Elle va devenir moins grosse ? — Non. » Le bouchon « il ne peut pas tomber c’est du bouchon. C’est lourd. —  Et si j’appuie longtemps au fond ? — Il va remonter toujours. — Jusqu’à demain ? — Sais pas. » On le met sur l’eau « il flotte. — Comment ça ? — Parce que c’est lourd. » Le sucre « il va fondre, il tombe en morceaux, il se casse. — Pourquoi ? — C’est en descendant dans l’eau, il part en petits morceaux. —  Pourquoi il fond alors ? — Parce que c’est en tombant. — Et la pierre et le bouchon ? — Ils ne fondaient pas, ils tombent pas en morceaux. — Pourquoi ? — Ils ne se cassent pas. » Après la dissolution : l’eau est sucrée « parce qu’on a mis du sucre » mais « le sucre est parti. — Où ? — Dans l’air. » Le vinaigre ira au fond, mais le haut restera « un peu rouge. » L’huile restera un peu au-dessus du fond. Essai : « Elle est dessus. — Pourquoi ? — Parce que c’est en rond. » Trois verres : c’est la même eau et la même huile parce qu’« elle est rouge », mais celle-là « elle a descendu » et l’autre moins.

Jas (6 ; 9) : Le caillou ira au fond « parce qu’il est lourd » et le bouchon restera « tout en haut de l’eau parce qu’il est léger. —  Et si j’appuie au fond et que je le lâche ? — Il remonte en haut. —  Pourquoi ? — C’est l’eau qui le fait remonter. » Mais le sucre « va s’écouler (= couler) parce qu’il est léger. Pourquoi est-il au fond ? — Parce qu’il est léger. —  Et le caillou ? — Parce qu’il est lourd. — Et le sucre ? — Parce qu’il est léger. — Le sucre et le bouchon sont légers ? — Pas tous les deux, parce que lui il a remonté. —  Et le sucre ? — Il s’est écoulé parce qu’il est léger. Il ne remonte pas parce qu’il fond après. —  Pourquoi le sucre fond-il ? — Parce qu’il ne va pas (= ne demeure pas tel quel) dans l’eau. —  Et le caillou ? — Il ne fond pas parce qu’il ne vit pas dans l’eau. » Le sucre fondu « il a disparu » mais « il y en a encore des petits bouts. » Le sucre fond « parce qu’il y a le gaz (bulles, etc.) qui vient, il se met sur le sucre et il fond. — Comment il fond ? — Il fond avec l’eau, parce qu’il y a l’eau qui vient sur lui. » Mais le caillou ne fond pas « parce qu’il est dur » ni le bouchon « parce que c’est du bois. » Le vinaigre « va se mélanger. — Où ? — Au fond, parce que c’est comme de l’eau. —  Ça fond ? — Ça ne fond pas parce que l’eau elle ne fond pas. » L’huile sera « partout… (constatation). Non, c’est pas comme du vinaigre, ça se mélangerait. Elle flotte. —  Pourquoi ? — Parce que l’eau elle bouge un peu, ça fait bouger l’huile. — Et le bouchon ? — Il flottait parce que l’eau elle bougeait aussi. —  Et le caillou ? — Non parce qu’il est au fond. » L’eau « elle bouge » aussi mais « au fond ça ne flotte plus ». Trois verres : Jas hésite entre « pas la même » huile et « la même. —  Pourquoi celle-là va au fond ? — Parce que l’eau elle ne flotte pas là. — Et là (surface) ? [p. 33] — L’eau elle flotte. — Comment ? — Ce petit rond (goutte d’huile) qui bouge. — Quand ça bouge ? — L’eau elle flotte. —  Et l’huile ? — Elle flotte. —  Et celle-là ? — Non, parce qu’elle est en dessous, parce que l’eau elle ne flotte pas. —  Là (dessous) ? — Le petit rond il ne bouge pas. »

Les sujets du niveau I B, tout en restant assez proches de ceux du niveau I A, donnent certains signes de décentration dans la direction des facteurs objectifs. C’est ainsi que pour la solubilité, Pat continue à dire que le sucre se casse parce qu’il est tombé, mais le caillou, qui lui aussi est tombé, ne se morcèle pas parce qu’il est « lourd », ce mot à tout faire évoquant ici une certaine résistance ou dureté. Rie de même débute par les termes de « partir en petits morceaux » mais il invoque à ce sujet la « descente dans l’eau » en précisant que la pierre et le bouchon ne peuvent pas se casser ainsi, ce qui semble annoncer une action de l’eau : celle-ci devient explicite chez Jas pour qui « l’eau vient sur » le sucre, ainsi que « le gaz » (les bulles), tandis que le caillou résiste « parce qu’il est dur ». Il ajoute que le caillou « ne vit pas dans l’eau » et n’a donc pas de rapport avec elle, tandis que le sucre « ne va pas » dans l’eau au sens d’y rester ce qu’il est : autrement dit l’eau le fond, mais sans qu’on sache comment, tandis qu’« elle ne fond pas » le vinaigre ou les solides autres que le sucre. Quant aux produits de la fusion, ils continuent comme au niveau I A de s’évanouir ou « disparaître », tout en pouvant laisser un goût sucré parce qu’ils ont « passé » par là (Pat).

La miscibilité du vinaigre demeure chez Pat (comme chez Pac en I A) celle de sa couleur (« le rouge est resté » tandis que le vinaigre est « en bas »). Il en est de même chez Ric, mais Jas parle explicitement de « mélange » et avec le vinaigre comme tel, ainsi qu’avec l’huile. Celle-ci, une fois observée à la surface, y demeure parce qu’elle est lourde ou en rond, et chez Jas parce que l’eau bouge un peu. Quant aux trois verres, les réactions restent les mêmes qu’au niveau I A.

Enfin, pour la flottaison en général, il y a progrès dans le sens de la légalité. Le caillou « ne nage pas, il est lourd », dit Pat, qui attribue aussi la flottaison du bouchon à sa lourdeur, mais le caillou ne remonte pas et le bouchon ne reste au fond que s’il est collé. Mêmes réactions chez Ric, pour qui le bouchon « va remonter toujours », sauf peut-être si on le tient jusqu’à demain. Jas par contre oppose la légèreté du bouchon qui flotte à la lourdeur du caillou qui tombe, mais le sucre coule aussi parce qu’il est léger.

Voici des exemples, à commencer par un cas précoce intermédiaire entre les niveaux I B et II A :

[p. 34]Dom (6 ; 1) : dessine l’eau sous forme de vagues, le caillou étant « au fond. —  Il peut être là (milieu) ou pas ? — Oui. —  Et s’il y a un grand moment qu’on l’a mis dans cette eau ? — Il est au milieu. —  Pourquoi ? — Parce que l’eau l’a tenu en haut. — Et si je le laisse longtemps ? — Il tombe au fond parce que les vagues elles ne l’ont pas tenu en haut. — Mais quelquefois elles peuvent le tenir longtemps ? — Elles peuvent le tenir. —  Et un tout gros caillou ? — Elles le tiennent moins parce que c’est plus lourd. — Et un petit ? — Il tombe parce qu’il n’est pas si lourd. » Bouchon : « Au fond. — Pourquoi ? — Parce qu’il n’est pas très lourd. —  Il peut rester au milieu ? — Oui. —  Et dessus ? — Oui, tout dessus. —  Et aller au fond si on le laisse longtemps ? — Oui, parce que l’eau ne le tient pas. (Essai.) Il est un peu dans l’eau, un peu pas dans l’eau, parce qu’il est un petit peu lourd. —  Si j’appuie ? — Au fond. — Et si je lâche ? — Il va remonter parce qu’il n’est pas lourd. —  Sûr qu’il remonte ? — Pas sûr parce qu’on a appuyé longtemps. (Essai.) Il est remonté, l’eau elle n’a pas tenu parce que c’est un petit peu lourd, elle n’a pas tenu. » Sucre : « C’est en tout petits morceaux, ça. —  Et le caillou ? — Pas en petits morceaux. — Tu peux dessiner dedans ? — En petits points. — Pourquoi ils tiennent ensemble ? — Parce qu’ils sont serrés. —  Quelque chose les tient ? — Le rebord (il dessine le contour du morceau). — Et le caillou ? — Il est tout plein dedans de petites pierres. —  Et comment elles tiennent ? — Elles tiennent serrées parce que le bord il relie les petites pierres. —  Le bord est fait avec quoi ? — Des choses solides, des pierres qui sont très lourdes. » Le sucre fond : « Il a été tout en petits morceaux et les petits morceaux sont tombés. — Pourquoi ils fondent ? — Ils sont tout petits et pas lourds. — On les verra après ? — Non. — Il est où le sucre ? — Tout fondu. —  Où ? — Dans l’eau. —  On les voit ? — Oui (puis) on ne le voit plus, il est tout dans l’eau mais fondu. » « Et le bouchon ? — Il ne fond pas. — Pourquoi ? — Il est plus dur. Il n’y a pas de petits morceaux. —  Et le caillou ? — Il y en a. — Il fond ou pas ? — Non parce qu’il est dur (le caillou est dessiné plein de petites pierres et le bouchon formé de traits superposés ou couchés ?) ». Vinaigre : Dom dessine des petits points. « Comme le sucre ? — Oui parce qu’il est tout en petits points. —  C’est des petits bouts ? — Pas en petits bouts (la couleur se répand). Oui des petits bouts comme dans le sucre. — Il va aller partout ou pas ? — Partout parce qu’il est en petits points. Pourquoi il se mélange ? — Parce que l’eau est transparente et le vinaigre est rouge. —  S’il était blanc ? — Il ne se mélange pas parce que l’eau est blanche aussi. » Huile : « Ça va se mélanger. —  Elle sera dessus, etc. ? — Au fond. — Et le vinaigre ? — Au fond. —  Au fond ou partout ? — Au fond parce qu’elle n’est pas lourde. Quand c’est lourd, ça reste au-dessus de l’eau. » Trois verres : « Ça va se mélanger. — Tout à l’heure, c’était ? — Pas mélangé parce qu’on ne remue pas. — (Constatation.) — Ça reste dessus parce qu’on n’a pas mélangé. — C’est la même huile ? — Oui parce [p. 35] qu’elle est toute rouge. —  Et l’eau ? — Oui. » L’huile qui flotte c’est qu’« elle se reporte tout en haut », les autres non.

Tri (7 ; 5) : Le caillou « il descend parce qu’il est lourd. — Et le bouchon ? — Il flotte. — Et le sucre ? — Ça fond, ça va au fond de l’eau. — Pourquoi fond-il ? — C’est léger. Il faut qu’il soit mouillé pour qu’il fonde. — Pourquoi ? — C’est comme le sel, c’est des petits grains qui se collent. — Pourquoi le sucre fond et pas le bouchon ? — C’est des petits grains collés, ils se détachent dans l’eau. Le bouchon c’est une seule pièce qui est mise ensemble. — Et le caillou c’est des grains ? — Non. —  Si on avait de la poudre de caillou ? — Je n’ai jamais essayé mais je pense que ça fondrait aussi. —  Et les petits grains du sucre ? — Ils restent au fond, ils vont partout si on brasse. —  Ils fondent ? — Non. — Comment est le sucre s’il est fondu ? — En petits grains. — Où ? — Partout si on brasse. —  Et du sirop ? — C’est assez difficile. S’il y a de l’eau dans le verre, le sirop va au fond et laisse sa couleur un peu. S’il y a d’abord le sirop, il va partout. (Essai.) En passant il laisse sa couleur et va au fond. — Pourquoi au fond ? — On l’a mis et il reste, c’est comme s’il se collait au fond. — (Sirop au fond, puis eau dessus, dans un autre verre.) — Si vous regardez (de) loin il y en a partout. » Huile : « Elle restera à la surface. — Pourquoi ? — Elle est plus lourde il y a plus de choses dedans (que dans l’eau ou le sirop). — Elle se mélangera avec l’eau ? — Elle se met en petite boule et fait le contraire du vinaigre. Elle forme un rond et l’eau est tout autour. — Pourquoi au-dessus ? — Parce que le vinaigre est plus lourd que l’huile. —  Et pourquoi cette boule ? — Elle est plus ou moins lourde que l’eau… L’eau est plus lourde que l’huile. —  Et le sucre ? — Plus lourd que l’eau. — Si on brasse ? — Elle va revenir ronde. Regardez : elle se recolle. » Trois verres : « Ça alors c’est drôle, je n’y comprends rien. —  Pourquoi celle-là au fond ? — On en a mis trop peu pour qu’elle reste à la surface. Si on en ajoute elle restera à la surface ou elle tirera l’autre à la surface. — Mais pourquoi au fond ? — Elle est moins lourde que l’eau, parce qu’il y a beaucoup d’eau. — Et si on en met beaucoup ? — Elle restera à la surface. Elle descend parce qu’elle est moins lourde que l’eau. » Puis : « On a mis un liquide exprès dans l’eau pour qu’elle reste à la surface. — Et là ? — Un liquide qui fait l’huile plus lourde que l’eau. — Et comment est l’huile ici (surface) ? — En perles, comme des perles. Elles restent toutes ensemble » comme des « personnages dans l’eau. »

Tie (7 ; 11) : Le caillou tombe « parce qu’il a du poids » et le bouchon « va flotter ; il est plus léger que l’eau. —  Et si je le mets au fond ? — Il va remonter, peut-être l’air qui le repousse. — Et le sucre ? — Il fond puis disparaît. —  Pourquoi ? — C’est des petits grains qui sont collés pas solidement et ça se décolle dans l’eau puis ils disparaissent de tous les côtés. —  Où ? — Partout (dans l’eau). — Et le bouchon ? — C’est une [p. 36] matière qui ne fond pas, c’est un morceau beaucoup plus dur et plus solidement collé. — Il y a des morceaux dans le bouchon ? — Oui, toutes les petites bosses que je vois. — Et dans le caillou ? — Il s’est détaché d’un rocher, c’est (= il est lui-même) un morceau. —  Et dans le sucre ? — Oui, beaucoup de tout petits. — Et dans le bouchon ? — Ils sont dedans. —  Plus gros que le sucre ? — Oui beaucoup plus gros. C’est une autre matière. » Vinaigre : « Il sera un peu mélangé avec l’eau. — Comme le sucre ? — Non, le sucre disparaît complètement. Le vinaigre est plus fort que l’eau, il a plus de teinture que l’eau. — Comment ça se mélange ? — Ça tourne dedans et ça peut aller de tous les côtés. —  Pourquoi ? — Parce que le vinaigre n’a pas assez de place : il ne peut pas monter jusqu’en haut. Ça se mélange parce que ça tombe très brusquement. Il va partout parce que ça se mélange avec l’eau. —  Comment ? — Si on met du vinaigre entre (les gouttes, etc.), l’eau est toujours serrée et le vinaigre veut se faire une place. —  Comme le sucre ? — Non le vinaigre est un liquide, c’est pas des petits morceaux : c’est pas possible de faire deux choses à la fois ! »

Jam (7 ; 2) : Le caillou « va s’écouler au fond. —  Pourquoi ? — Parce que l’eau elle n’est pas forte… parce que l’eau n’est pas solide. — Comment ça ? — Parce que le caillou il est lourd. » Sucre : « Il fond, parce que l’eau rentre dedans. — Il va où ? — Au fond. —  Pourquoi ? — Parce qu’il est léger. —  Et si on le laisse ? — Il fond (dessin de grains de plus en plus petits puis un seul point). Il a disparu. — Où est-il allé ? — Dans l’eau. » Le bouchon « ça ne fond pas, parce qu’il est dur » et « il reste au milieu » mais si on appuie et qu’on lâche « il revient en haut parce qu’il est léger ». Vinaigre : « Il va aller au fond. —  Pourquoi ? — Parce qu’il est léger. —  (Constatation.) — Partout ! » Huile : « Ça ne se mélange pas, ça reste au milieu parce que ça ne peut pas descendre. » Trois verres : « C’est pas la même… la même. —  Pourquoi celle-là est en haut ? — … — Et celle-là en bas ? — Des fois elle va en bas. —  Pourquoi elle ne fond pas ? — Parce qu’elle reste toujours comme elle est. »

Ala (7 ; 10) : Le caillou va au fond « parce qu’il est lourd » et le bouchon « il reste à la surface parce qu’il est léger (on le met). Il s’enfoncera un petit peu parce qu’il est quand même un peu plus lourd que l’eau. » Si on enfonce et qu’on lâche « il remonte parce que l’eau monte alors ça fait remonter le bouchon. » Le sucre « va au fond parce qu’il est léger. —  C’est vrai ? — Oh ! parce qu’il est lourd. —  Et si on le laisse ? — Il fond. —  Comment ? — Il se mélange. —  Comment ? — Il se casse en petits morceaux, ils vont partout. —  On les voit (on remue jusqu’à disparition) ? — Oui. —  Où ? — Là (rien). — Et le bouchon ? — Non, parce qu’il est plus dur que le sucre. » Le vin : « Il est déjà liquide comme les petits morceaux de sucre, comme ça il peut tout de suite se mélanger. —  Et dans le bouchon il y a des petits morceaux ? [p. 37] — Non. » Huile : « Elle se mélangera ? — Oui parce qu’elle est liquide. Les liquides se mélangent. (Essai.) Elle devrait, si elle est liquide, mais elle ne se mélange pas. —  Pourquoi elle reste dessus ? — Parce qu’elle est légère. —  (On lâche une goutte.) — Elle devient ronde. — Et si je coupe ? — Les parties sont comme ça (il dessine deux demi-cercles). — Et si on les laisse ? — Elles s’attirent et puis se remettent en rond. » Trois verres : « Tiens elle reste à la surface, parce qu’elle est légère. —  Et là (bocal au fond) ? — Elle était légère mais elle est au fond, alors ce n’est pas la même parce qu’elle est lourde. »

Lai (7 ; 10) : Mêmes réactions pour le caillou et le bouchon. Le sucre « il va au fond et puis il se casse. — Et après ? — Parce qu’il est en petits morceaux il va partout. — On les voit ? — Non, on ne les voit plus. —  Et si on faisait des petits morceaux de caillou ? — Ils pourraient aller au fond puis revenir à la surface. —  (On met le sucre.) — Il y a des petits grains qui partent et deviennent toujours plus petits. Ils se mélangent. — Et le sirop ? — Il se met au fond et après il se mélange parce que l’eau monte et le sirop monte en même temps. » L’huile se mélangera (essai) : « elle reste à la surface parce qu’elle est légère. »

Le grand progrès accompli par ces sujets en ce qui concerne la solubilité du sucre et la non-solubilité d’autres corps est le recours à des modèles corpusculaires semi-macroscopiques, avec conservation de la matière. En effet, tandis qu’encore au niveau I B, le sucre fond parce qu’il se casse en tombant ou quand l’eau lui « vient dessus », le propre des réactions du niveau II A consiste à supposer que le sucre non fondu est déjà en morceaux, mais collés, et que ceux-ci ne font que se séparer sous l’action de l’eau, tout en se conservant à l’état de grains invisibles ou en devenant liquides. C’est ce que l’un de nous avait vu il y a longtemps déjà avec B. Inhelder à propos des problèmes de la conservation et des schèmes « atomistiques » (Piaget, Inhelder, 1941) mais, en faisant porter comme ici les questions sur les causes et le comment de la dissolution, on comprend mieux encore ce qui sépare les stades I et II.

C’est ainsi que Dom pense que le sucre fond parce qu’« il a été tout en petits morceaux et ils sont tombés », tandis que le bouchon ne fond pas parce qu’il est « plus dur » et n’est pas en « petits morceaux ». Quant au caillou qui est d’abord dit aussi sans morceaux, il est ensuite conçu lui aussi comme « tout plein dedans de petites pierres », et « serrées », non pas sans doute au sens du stade III (densité) mais simplement réunies « parce que le bord (ou enveloppe) relie les petites pierres », et, s’il ne fond pas c’est que ce bord est fait de « choses solides, des pierres qui sont très lourdes », en opposition avec le « rebord » du sucre. Tri également, mais sans autant de précisions, pense que le sucre fond parce que « c’est des petits grains collés, ils se détachent dans l’eau », tandis [p. 38] que le bouchon et le caillou sont « d’une seule pièce »; logique avec lui-même, il admet cependant que de la pierre mise en poudre « fondrait aussi » (bien qu’il n’ait « jamais essayé » !). Tié de son côté dit que le sucre est formé de « petits grains qui sont collés pas solidement et ça se décolle dans l’eau », tandis que le bouchon est « plus solidement collé ». Jam ne parle pas de grains, mais les dessine et se borne à expliciter verbalement que le sucre fond « parce que l’eau rentre dedans ». Pour Lai « il y a des petits grains qui partent » et « se mélangent » avec l’eau, tandis que Ala en reste à l’expression du sucre qui « se casse en petits morceaux, ils vont partout » ; mais comme il les « voit » encore lorsqu’ils sont devenus invisibles, il est clair que ces cassures consistent en séparations de grains préexistants sans conduire à un anéantissement (ainsi qu’au niveau I B).

Quant à la miscibilité du vinaigre, du vin ou du sirop, les idées précédentes conduisent à des idées plus précises de mélange, ce terme étant déjà employé par Jas au niveau I B, mais prenant dorénavant un sens corpusculaire et cinématique plus élaboré. Dom voit dans le vinaigre « des petits points » qui vont « partout », Tri distingue les cas où l’on verse le sirop dans l’eau ou l’eau sur le sirop, le mélange étant alors meilleur (dans la première situation il va au fond et « laisse sa couleur » en passant). Pour Tié le vinaigre est un liquide sans grains (« c’est pas possible de faire deux choses à la fois »), mais qui « tourne dedans » étant « plus fort que l’eau » et « veut se faire une place » dans cette eau qui est « toujours serrée ». Pour Lai le sirop tombe au fond et fait monter l’eau qui l’entraîne, d’où le mélange. Etc.

Pour ce qui est, par contre, de la flottaison, si plusieurs de ces sujets en arrivent à l’idée que la lourdeur fait régulièrement couler et la légèreté flotter, c’est encore loin de s’imposer à tous parce que le poids est encore une force capable de faire tenir sur l’eau comme de la traverser : c’est ce que l’on voit chez Dom qui débute par les contradictions continuelles du niveau I B (c’est un cas intermédiaire entre I B et II A), mais aussi chez Tri (l’huile flotte parce que « plus lourde » que l’eau ou le vinaigre), chez Jam et Ala (le sucre va au fond parce que léger), etc. Ce sont les mêmes contradictions que l’on trouvait encore au niveau II A d’une autre expérience, mais comme le sujet n’est ici en présence que de deux termes (le corps considéré et l’eau) et non pas de trois (sagex, poids métallique et eau), il s’en tire souvent en faisant intervenir les mouvements de l’eau. Dom dit ainsi que les vagues peuvent « tenir en haut » même un caillou ; Tri pense qu’il suffit de rajouter de l’eau pour faire flotter une huile ; pour Tié l’air qui est dans l’eau repousse le bouchon enfoncé, et pour Jam l’eau n’est ni assez forte ni assez solide pour retenir une pierre lourde ; Ala et Lai font « remonter » ou « monter » l’eau à volonté ; etc. Tout cela témoigne donc d’un dynamisme au sein duquel deux pouvoirs sont en principe différenciés, celui qui entraîne vers le bas et celui qui retient en haut, mais [p. 39] sans que le sujet sache bien quelles autres propriétés (poids, etc.) accompagnent ou caractérisent ces deux pôles, sauf qu’il doit y en avoir de telles.

Il en résulte que, dans la question des trois verres, le sujet est porté à chercher l’explication dans la recherche de ces propriétés plus que dans les relations entre l’huile et son support. Pour Dom c’est la même eau et la même huile, mais celle-ci peut descendre ou « se reporter tout en haut ». Pour Jam c’est la même eau mais il ne sait pas si l’huile reste identique, parce que « des fois elle va en bas ». Pour Ala c’est la même eau, mais il y a deux huiles différentes, l’une lourde et l’autre légère. Enfin pour Tri c’est la quantité d’huile qui explique ces différences, puis celle de l’eau et en troisième lieu ce sont des qualités différentes des eaux qui rendent l’huile légère ou lourde, ce qui achemine ce sujet dans la direction du niveau II B.

Notons encore que s’il existe à l’évidence un certain dynamisme à ce niveau II A, il est d’un autre type que celui dont on va constater les manifestations au cours du sous-stade II B, et demeure essentiellement lié aux mouvements des corps, d’où les propos que l’on vient de relever quant aux actions de l’eau.

Voici des exemples :

Rye (8 ; 8) : « Si les choses sont plus grosses, elles sont plus lourdes… Ça dépend, pas tout le temps. — Si tu as un caillou et un bouchon de même grandeur ? — Le bouchon c’est une espèce de bois ; de toute façon une planche c’est plus léger qu’un morceau de caillou là où il y a autant de caillou que de planche. —  Et le fer ? — Il est plus lourd, ça le fait aller plus vite, c’est comme s’il avait plus d’élan. » Sucre : « Il fond, ça devient des petits grains. Ça devient plus petit, ça se vaporise et il n’y a plus que le goût ; les grains n’y sont plus. —  Et le vinaigre ? — Ça se mélange avec ça. — Comme le sucre ? — Le vinaigre reste, il est tout le temps dans le bocal, tandis qu’il n’y a plus que le parfum avec le sucre. — Et dans le caillou et le bouchon il y a des petits morceaux ? — C’est tout un ensemble, mais on peut le détacher. — Il y a des petits morceaux ? — Non… Oui, quand même. C’est en plusieurs, mais on ne voit pas, c’est un peu plus grand que les grains de sucre (le dessin du caillou donne des grains agglomérés, celui du bouchon des fentes entre les parties). Dans le bouchon, on voit des fentes, c’est dedans qu’il y a les morceaux. —  Et dans le liquide (vinaigre) ? — Il n’y a pas de morceaux. Ils sont devenus en vinaigre. C’est un peu comme le sucre, mais le sucre c’est pas un liquide qui a durci. » Huile (constatation) : « Il y a des grains ? — Oui c’est déjà en forme de grains (les petits ronds). Quand l’huile durcit, ça en fait. » Trois verres : « Là ça reste à la surface, là c’est dessous. [p. 40] — Pourquoi ? — … Là (III) elle est attirée par celle qui est dessous. — C’est la même huile ? — La même. —  Pourquoi celle-ci est dessus, celle-là… etc. ? — Parce que ce n’est pas le même liquide là (qui l’entoure). C’est de l’eau ça ? —  Pourquoi ça descend ? — Parce que ce n’est pas le même liquide. »

Fra (8 ; 10) : Le bouchon enfoncé « remonte à la surface parce que l’eau l’attire en haut. » Le sucre : « L’eau va autour du sucre et le fait fondre. —  Comment ? — Elle le détache. —  Il restera quelque chose ? — Des petits cristaux, ils descendent jusqu’au fond. Avant on les voit et après plus, ils deviennent de plus en plus petits. » Le vinaigre « il s’est mélangé. — Partout ? — En bas, en haut mais pas au milieu. — Pourquoi ? — Parce que l’eau l’attire en bas et l’air en haut, rien ne l’attire au milieu. » L’huile reste à la surface parce que « elle est moins lourde que le vinaigre. — Et quelle forme ? — Un rond. —  Pourquoi ? — Je n’ai aucune idée. —  Et pourquoi elle ne se mélange pas ? — Parce qu’elle est comme une sorte de toile d’araignée. —  Pourquoi elle ne fond pas ? — Elle est bien accrochée, pas comme le sucre. » Trois verres : « L’eau n’est pas la même chose, l’eau n’est pas le même liquide. Un attire l’huile en bas en dessous de la surface. —  Lequel ? — C’est l’air qui a plus de force… L’air qui attire en haut n’a pas la même puissance que l’eau pour l’attirer en bas. —  Et si je remue ? — Il y aura beaucoup de petites boules. —  Et si on remue de plus en plus fort ? — Elles seront de plus en plus petites. —  Comme le sucre ? — Oui. —  C’est-à-dire ? — On ne pourra plus les voir. »

Dai (9 ans) : Le caillou ne fond pas « c’est dur. Comme dans les rivières, ça ne s’use pas. Si on passe toujours dessus, elle devient lisse, elle ne fond pas. » Le sucre « ça va fondre parce que c’est poudreux, ce n’est pas de la matière dure ». Le vinaigre se mélangera « partout » comme le sucre, mais « il n’a pas de petits grains » quoique sur son dessin Dai le représente ainsi lui aussi. L’huile se mélangera (essai). « Non, c’est un peu plus léger que l’eau ». Trois verres : « C’est la même huile » mais le liquide « c’est pas de l’eau ». Sur questions, mais non pas spontanément Dai trouve qu’en III « l’huile est un peu plus lourde que l’eau » contrairement à I.

Top (9 ans) : « La pierre est plus lourde que l’eau. —  Comment ? — Peut-être, je ne sais pas » et « le bouchon est plus léger que l’eau et en plus il y a un peu d’air peut-être. » Le sucre fond « parce qu’il est plus mou que le bouchon. Il s’effondre, il devient des tout petits morceaux, ensuite on ne les voit plus. » Le vinaigre « se mettra en minuscules gouttes et il ne restera pas seulement au fond. — Où ? — Partout. » L’huile « flottera, parce qu’elle est plus légère que l’eau. » Trois verres : l’huile s’enfonce en III « parce que c’est de l’eau qui a plus d’oxygène, [p. 41] peut-être. —  Et là (I) ? — C’est de l’eau normale. — Et II ? — Moyen, un peu plus d’oxygène. » Après quoi on lui redemande pourquoi la pierre coule : « Parce que c’est plus lourd que l’eau. —  Et cette huile (III) ? — Parce que ça veut dire que l’eau est plus légère que l’huile. » L’huile fait « des petites boules en haut » et si on secoue « les boules deviendront minuscules ».

Jea (10 ans) : La pierre coule : « Elle n’a pas un endroit où l’eau peut entrer, alors elle ne peut pas flotter. —  Et le bouchon ? — Ça flottera : l’eau peut entrer là (fentes). — Et ce sucre ? — Ça ne sera plus un bloc, ce sera dispersé. —  Et le bouchon ? — Il va rester en bloc, parce que l’eau ne passe pas à travers le bouchon, il ne peut pas faire comme le sucre (= l’eau n’entre que dans les fentes et ne le traverse pas). — (Sucre dans l’eau) Qu’est-ce qu’on voit ? — Des petits grains. — Et le bouchon et la pierre, pourquoi ne fondent-ils pas ? — Parce qu’il n’y a pas de petits grains. » Quant à ceux du sucre « on ne va pas les voir. —  Où est le sucre ? — Dans l’eau. — Où ? — Au bord et au fond, partout. » Le vin se mélange, mais pas l’huile : « Elle reste ensemble à la surface. » Trois verres : « Ce n’est pas de l’eau, ça… Là (I) c’est de l’eau parce que ça flotte, là (III) c’est pas de l’eau parce que ça ne flotte pas. »

Ver (10 ; 1) : Le caillou ne fondra pas sauf « s’il est une pierre qui fond. Elles s’émettent dans l’eau, elles deviennent des petits bouts de pierre. » Le sucre fond parce qu’« il y a des petits bouts de sucre, ils sont collés puis l’eau chaude pénètre et les fait fondre. » Le dessin donne de petits grains invisibles qui restent dans l’eau, mais celle-ci « peut partir (avec eux) avec la vapeur ». Le bouchon enfoncé remonte « à cause de la pression de l’eau, c’est comme une force qui est dans l’eau ». Le vinaigre se mélange parce que « dans l’eau il y a une petite force qui le fait aller partout ». L’huile au contraire « elle reste à la surface, elle flotte. — Pourquoi ? — Parce qu’elle reste ». Trois verres : « Ce sont trois eaux différentes, parce que j’ai pas pris dans la même bouteille ; peut-être une eau enlève un peu de gras à l’huile et puis l’huile tombe au fond. — Et pourquoi celle-là flotte ? — Peut-être une force (dessin de bas en haut). — Et le vinaigre ? — Les forces vont dans toutes les directions, alors je dessine beaucoup de petites flèches dans toutes les directions. »

Pour ce qui est de la dissolution du sucre et de la non-dissolution du bouchon ou de la pierre, il n’y a pas grand changement entre ce niveau et le précédent, sauf qu’en principe, comme on l’a vu jadis, les grains comportent dorénavant une conservation du poids en plus de la substance (exception faite des cas de retards comme Rye, par ailleurs avancé pour la flottaison). La miscibilité du vinaigre (ou vin, etc.) ne donne pas non plus lieu à progrès, sauf peut-être en ce qui concerne les « forces » invoquées pour assurer le mélange (l’air et l’eau chez Fra), par [p. 42] opposition au cas de l’huile qui reste « comme une toile d’araignée accrochée » à la surface de l’eau, ou la « pression de l’eau » chez Ver.

Par contre l’intérêt de ce niveau, en correspondance avec ce que nous avons vu du même palier II B ailleurs, est le rôle que ces sujets font jouer à l’eau ou au liquide dans lesquels est versée l’huile lors de la question des trois verres. Alors que jusqu’ici l’enfant cherchait à expliquer l’opposition entre les trois situations (l’huile à la surface, au milieu ou au fond) en invoquant surtout les propriétés des huiles elles-mêmes, considérées comme non identiques ou comme réagissant différemment à la même eau, les sujets du niveau II B admettent d’emblée l’identité de l’huile au départ, et expliquent ses réactions distinctes par le fait que le liquide sur lequel elle est versée n’est pas semblable dans les trois verres : c’est ce que dit Rye après une réponse initiale du niveau II A ; Fra dit que ce n’est pas de l’eau lorsque l’huile ne flotte pas et que les liquides ou l’air qu’ils contiennent n’ont pas la même « puissance » ; Dai et Jea nient qu’il s’agisse d’eau (et Jea pense en outre que l’eau soutient les corps dans lesquels elle peut entrer comme le bouchon) ; Top imagine des eaux avec plus ou moins d’oxygène et Ver une eau qui enlève le gras de l’huile tandis qu’une autre la pousse de bas en haut.

En un mot, la nouveauté de ces réponses est de ne plus considérer les corps qui flottent ou qui coulent au fond de l’eau en leurs seules propriétés individuelles de force ou de poids, mais de les mettre d’emblée en relation avec le liquide qui les soutient ou non, et cela non plus quant à ses mouvements (« vagues » de l’eau, cf. Dom au niveau II A, etc.), mais du point de vue des qualités comparables. Seulement, faute des notions de volume et de poids relatif à ce volume, ils ne parviennent pas à formuler cette relation, comme nous le verrons au stade III, en termes de densité des liquides et se bornent à invoquer telle ou telle qualité particulière. Il n’en reste pas moins que, par rapport aux niveaux antérieurs, le progrès est considérable, du fait de cette mise en relation, puisque ces sujets découvrent d’emblée (ou presque, dans le cas de Rye) que ce n’est pas l’huile qui change, mais bien le liquide qui le reçoit, et que le vrai problème est dans le rapport d’interaction entre ces deux composantes.

D’abord quelques faits :

Nal (10 ; 10) : Une goutte de vinaigre « elle se dissout, elle se mélange plutôt (avec l’eau) parce que ça pèse la même chose, tandis que l’huile elle flotte. » « Pourquoi ? — Parce que l’eau c’est plus lourd que l’huile. — Sûr ? — Non c’est le contraire… (Non) On n’a qu’à peser. Si on prenait une goutte d’eau de la même grandeur qu’une goutte d’huile, ça serait plus lourd. —  Toujours ? — On peut prendre mille litres c’est la [p. 43] même chose. —  Et pourquoi la pierre coulait et l’huile flotte ? — Parce que l’eau c’est plus lourd (que l’huile) et la pierre est plus lourde que l’eau, alors elle coule ». Quant à l’huile, il dessine une goutte ronde. « Et si je l’allonge ? — Elle se remet ronde, parce qu’au milieu ça tire ; elle veut (va) rester ensemble comme un élastique : on l’écarte après il se referme. —  Et si je coupe ? — Il y a deux boules. —  Pourquoi ? — Ça veut se refermer… Il y a une force autour qui les fait devenir rondes, qui pousse de tous les côtés et ça les fait devenir rondes. » Les trois verres : « Parce qu’ici l’huile est plus légère que ce produit, là c’est plus lourd et le produit plus léger, et là (milieu) il y a deux produits. —  Non un seul, alors ? — Parce que l’huile est du même poids. »

Alb (10 ; 11) : Le sucre « se dissout parce que l’eau pénètre dedans et il se décroche, il y a plein de petits grains qui partent au fond. » « Si on avait un énorme microscope on pourrait toujours les couper. Si on a une pomme on peut toujours la couper en deux parties (etc.) jusqu’à ce qu’elle soit plus petite qu’un microbe. — Comment est faite la pomme ? — Des petits morceaux collés ensemble. —  Et on s’arrête un jour de les couper ? — Ça ne s’arrête jamais comme on ne pourra jamais arrêter de compter. —  Et le sucre ? — Quand il se dissout toujours plus ça fait la même chose que la pomme ; je pense, j’en suis pas sûr. » Le vinaigre se mélange avec l’eau et a aussi ses petits morceaux. L’huile est « ronde, comme une boule. —  Pourquoi ? — Parce que c’est comprimé par toutes les parties par le liquide. —  Pourquoi ? — Parce que ça prend un volume dans l’eau, ça prend de la place. » Trois verres : « C’est des autres liquides. — Ici ? — L’huile est plus légère que l’eau. — Là (milieu) ? — Elle n’est pas plus lourde, pas plus légère. Le liquide est de poids moyen. — Et là ? — Le liquide est plus léger. »

Ste (11 ; 6) : « Il n’y a pas de limite entre l’eau et le vinaigre, c’est quand même du liquide, ils ne sont pas tellement différents qu’ils se mélangent ». Trois verres : « Ça dépend quel liquide c’est. S’il est très très léger, l’huile restera au fond, si au contraire il est comme l’eau, ça fera comme (l’huile) dans l’eau. — Et celle qui est au milieu ? — Ça fera le même poids. »

Ber (12 ; 1) : « Si on a une pierre et un bouchon de même poids ? — La pierre coule et le bouchon flotte. Le bouchon devient plus grand : la surface et le volume deviennent plus grands. » Le sucre : les cristaux « se séparent. Un cristal devient encore plus petit. Et quand on ne les voit plus ? — Ça ne s’arrête pas. Ça s’arrête quand c’est trop petit (pour) que ça se sépare. (Non) Ça va jusqu’à l’infini : ça devient encore plus petit et ça se sépare encore. » Vinaigre : « C’est la force avec quoi ça tombe qui le mélange… Il touche en bas et rebondit partout. Quand les petites gouttes descendent elles sont ensemble, puis elles se cassent [p. 44] comme une chose fragile. —  Jusqu’à l’infini aussi ? — Oui, on peut les diviser. —  Quelle est la différence entre solides et liquides ? — Les uns tiennent ensemble, les autres non. — L’huile se mélange aussi ? — Non, je crois que ça reste sur l’eau. — Pourquoi ? — Parce que l’eau est plus lourde et alors elle peut flotter. —  Si on prend un bouchon lourd comme une pierre ? — Ça flotte. — Pourquoi ? — Si on le met dans un récipient et on prend la même valeur d’eau alors l’eau serait plus lourde que le bouchon. — Ce caillou est moins lourd qu’un litre d’eau ? — Il faut prendre le même volume d’eau. » Trois verres : « C’est différentes sortes d’eau. —  Qu’est-ce qui change ? — Leurs poids. Celle-là est plus lourde, celle-là plus légère et celle-là moyenne (juste) ».

On retrouve chez ces sujets toutes les caractéristiques habituelles du stade III. Pour la dissolution du sucre, ils se placent d’emblée à une échelle corpusculaire microscopique, Alb et Ber allant jusqu’à supposer une dissociation en grains à l’infini, de même qu’« on ne peut jamais s’arrêter de compter ». La miscibilité du vinaigre relève d’une décomposition analogue, car « les petites gouttes se cassent comme une chose fragile » (Ber, qui attribue le mélange aux forces de la chute et du rebondissement sur le fond). L’huile par contre ne se mélange pas, mais prend des formes rondes à cause de l’égalité de pression sur toutes ses frontières (Nal et Alb), ce qui rappelle les idées d’extremum observées à ce stade pour les formes circulaires. D’autre part l’huile occupe « un volume dans l’eau » (Alb qui prévoit en outre au début de son interrogation que les cailloux feront monter le niveau de l’eau à cause de leur volume et non pas de leur poids).

Ce rôle du volume modifie alors assez profondément les explications de la flottaison, du fait que les rapports de poids entre les corps considérés et l’eau sont dorénavant à concevoir à volume égal, c’est-à-dire en termes de poids relatifs (densité, etc.) et non plus absolus. Nal dit ainsi spontanément qu’« une goutte d’eau de même grandeur qu’une goutte d’huile, ça ferait plus lourd » en ajoutant qu’avec « mille litres c’est la même chose », ce qui témoigne de l’utilisation des proportionnalités. Ber (pas plus que d’autres) ne tombe pas dans le panneau à la question du morceau de liège de même poids qu’un caillou : il serait plus grand, et si Ber songe d’abord au rôle de la surface il en revient au volume, « si on prend la même valeur d’eau, alors l’eau serait plus lourde que le bouchon ».

À la question des trois verres, la réponse est par conséquent immédiate : ce n’est pas l’huile qui change d’un verre à l’autre, mais le liquide sur lequel elle est versée, et les différences de réaction de l’huile sont dues aux poids relatifs, chacun de ces sujets montrant immédiatement celui des liquides dont le poids spécifique est le plus léger (huile au fond), ou plus lourd (huile à la surface) ou moyen et égal à celui de l’huile (milieu). Ce n’est donc plus simplement les qualités de ces [p. 45] liquides qu’invoquent ces enfants comme c’est le cas au niveau II B, mais bien les rapports de poids et de poids relatif aux volumes.