Que se passe t-il dans la tête des nourrissons?

Dès ses premiers mois, le nourrisson imagine, anticipe, catégorise, calcule, connaît les lois de la physique et fait preuve d’un sens social. Cette découverte, qui doit beaucoup aux nouvelles techniques d’expérimentation, bouleverse notre compréhension de la cognition humaine.

Pour comprendre les bébés, on s’est longtemps contenté d’observer leurs actions. Jean Piaget (1896-1980) parlait d’ailleurs du stade « sensori-moteur » pour désigner les 0-2 ans. L’étude des concepts, des principes cognitifs, était quant à elle réservée aux enfants plus âgés. Or, les actions des bébés étant encore assez souvent maladroites, on admet aujourd’hui qu’on ne pouvait, par cette seule observation, mesurer leur réelle intelligence. Pour évaluer l’intelligence des bébés, les chercheurs ont compris qu’il fallait aussi s’intéresser à leur regard, c’est-à-dire à leurs réactions visuelles face à des stimulations que leur présente le psychologue.

Grâce à des moyens techniques, comme la vidéo et l’ordinateur, on peut enregistrer et mesurer très précisément ces réactions visuelles. C’est ainsi qu’on a découvert l’existence de la permanence de l’objet dès 4-5 mois – la capacité du bébé de concevoir qu’un objet continue d’exister lorsqu’il disparaît de sa vue – alors que la recherche par l’action d’un objet disparu, observée par Piaget, est plus tardive : 8 mois.

Au même âge (4-5 mois), le bébé montre aussi des capacités numériques qu’on ne lui soupçonnait pas jusque-là. Il est capable de faire des calculs tel 1 + 1 = 2 ou 2 - 1 = 1.

Les chercheurs ont aussi démontré, avec ces techniques, la capacité qu’ont les bébés dès 15 mois d’inférer des états mentaux chez autrui, c’est-à-dire leurs croyances vraies ou fausses. C’est ce qu’on appelle déjà une théorie de l’esprit et un sens social. Ces compétences apparaissent donc très précocement, bien avant l’émergence du langage articulé à 2 ans.

Des bébés physiciens

Les travaux les plus emblématiques de ce courant de recherche ont révélé l’existence d’un certain nombre de principes cognitifs fondamentaux à propos du monde des objets, principes considérés comme des « noyaux innés » du cerveau humain. En utilisant la méthode des réactions visuelles à des événements impossibles ou inattendus, il a été montré que, dès la première année de leur vie, les bébés sont surpris – ils regardent plus longtemps – quand l’unité d’un objet partiellement caché n’est pas respectée. Par exemple, un bâton dont le centre est caché par une boîte et qui, une fois ce cache ôté, apparaît en deux morceaux séparés par le vide du cache, plutôt qu’en un seul et unique objet.

Par ailleurs, nous savons aujourd’hui que les bébés maîtrisent très tôt un certain nombre de principes physiques :

le principe de contact : quand un cube de bois qui était immobile se déplace avant même d’avoir été touché par un autre cube qui se déplaçait dans sa direction ;

le principe de continuité : quand une balle roule derrière un écran et ressort d’un second écran sans avoir traversé l’espace qui sépare les deux écrans, c’est le principe de continuité ;

le principe de cohésion : quand une balle semble se déplacer selon deux itinéraires différents.

Les bébés savent aussi que certains de ces principes s’appliquent seulement aux objets inanimés. Ils ne sont pas surpris quand, par exemple, un être humain qui était immobile se déplace avant d’être entré en contact avec un autre qui se déplace dans sa direction. Ils savent que, dans ce cas, la causalité physique n’est pas requise. Les intentions mentales suffisent.

Programmés pour apprendre

L’ensemble de ces observations a conduit certains chercheurs à considérer que ces « connaissances noyaux » sont innées et qu’elles se manifestent dès la première année de la vie comme un cadre initial de compréhension du monde physique. D’autres psychologues pensent que c’est plutôt la faculté d’apprentissage par la perception, notamment par la perception visuelle, qui est innée : des bébés « programmés pour apprendre » ! Selon ce point de vue, les connaissances physiques du bébé ne seraient pas vraiment innées : elles se construiraient précocement par des mécanismes de catégorisation des situations perçues et de raisonnement sur les variables qui les caractérisent. La première position est innéiste et nativiste, la seconde est plus constructiviste.

Dans cette dernière perspective, les chercheurs ont tenté de comprendre comment se développent les connaissances des bébés en physique : quelles attentes acquièrent-ils, à quel âge et par quels processus d’apprentissage ? Ils ont ainsi montré que les bébés commencent à se forger un « concept initial » en observant des objets, leur support, leur occultation, leur collision et d’autres situations physiques. Puis progressivement, avec l’expérience, ils identifient une série de variables qui affinent ce concept initial, donnant lieu à des prédictions et des interprétations plus exactes.

En voici un exemple. On présente à des bébés de 3 à 12 mois des situations mettant en scène une boîte et un support. La boîte est placée dans plusieurs positions par rapport au support et le bébé estime (toujours par ses réactions visuelles) si elle doit rester stable. À 3 mois, le bébé a déjà un concept initial de support centré sur une simple distinction « contact/pas de contact » (distinction binaire) : quand la boîte est en contact avec le support, il s’attend à ce qu’elle reste stable, sinon à ce qu’elle tombe. Tout contact avec le support est jugé suffisant pour assurer la stabilité de la boîte. Dans les mois qui suivent, le bébé identifie progressivement une série de variables qui affinent ce concept initial. Autour de 5 mois, il commence à prendre en compte le type de contact entre la boîte et le support. Il s’attend maintenant à ce que la boîte reste stable quand elle est posée sur le support, mais pas quand elle touche le support latéralement. Après 6 mois, il commence à prendre en compte la quantité de contact entre la boîte et le support. Il s’attend dès lors à ce que la boîte ne reste stable que si plus de la moitié de la surface de son fond repose sur le support. D’autres affinements surviennent encore jusqu’à 12 mois.

Selon les chercheurs, c’est en étant confronté à des résultats inattendus que le bébé identifie des variables à des situations physiques et donc affine sa compréhension du monde. C’est ce qu’on appelle le démenti des prévisions. Pour reprendre l’exemple des boîtes, ce n’est que lorsque le bébé lui-même pose des objets sur des supports (après 6 mois) qu’il constate avec acuité que parfois les objets restent stables, parfois non. Ainsi, ce constat, s’il est perceptif, implique également l’action du bébé. Dans ce domaine, les psychologues ont avancé l’idée originale de faire avec les bébés de petites « expériences d’enseignement » pratiques ou d’amorçage (les induire à intégrer des informations clés), c’est-à-dire une pédagogie ou une didactique de la physique dès la première année de la vie.

En conclusion, même s’il existe chez le bébé une cognition physique précoce, voire innée, son affinement n’en exige pas moins un apprentissage par la perception et l’action. On sait en outre aujourd’hui que cet apprentissage est renforcé par d’étonnantes capacités d’inférence statistique qui permettent au bébé de comprendre et d’anticiper les événements qu’il perçoit. Un peu comme un scientifique !

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