I.2011Résolution d’un problème

Le processus de la résolution d’un problème peut être caractérisé par deux étapes principales qui sont la représentation du problème et l’élaboration de la solution. Ces deux étapes ne sont pas nécessairement consécutives. L’étape de la représentation du problème est essentielle dans le processus de résolution car elle correspond à la phase de ’compréhension’ des données du problème. Durant cette phase, le sujet peut prendre en compte les informations matérielles et symboliques de la situation proposée, effectuer des inférences par déduction¹⁰ et/ou par induction¹¹ avec les connaissances déclaratives et/ou procédurales qu’il possède déjà. ’ ‘Cela lui permet de sélectionner une méthode générale de résolution et de mettre en évidence les aspects importants du problème et les principes physiques à appliquer’ ’ ¹² (Hoc, 1987, p. 85). Cependant, comme le souligne Dumas-Carré (1987, p. 97) cette phase ’ ‘n’existe pratiquement pas chez les novices’ ’ ce qui constitue une des principales sources d’erreurs et difficultés des élèves : les élèves se lancent dans des procédures de calcul à partir de traits de surface issus de la consigne.

L’étape de l’élaboration de la solution concerne la recherche d’une solution au problème et son efficacité (lors de l’évaluation) ce qui présuppose la mise en oeuvre de stratégies. Toutefois, les stratégies ’ ‘sont différentes selon l’état d’expertise du sujet’ ’. En effet, Proulx (1998, p. 66-67) souligne certains fonctionnements typiques de l’expert et du novice : ’ ‘l’expert peut passer un temps considérable à construire un modèle du problème avant de chercher les procédures de solution ; il aspire à comprendre les principes théoriques d’une situation qu’il pourra ensuite réappliquer sans perdre de temps ; il propose d’abord des solutions abstraites d’où découlent par la suite des actions concrètes à entreprendre’. De son côté, le novice ’tend à établir le problème sur des traits de surface et leurs connaissances sont souvent inertes ; se lance rapidement dans l’élaboration de solutions sans avoir une représentation exacte et complète du problème ; il réfléchit peu à sa démarche, vérifie peu la justesse de sa démarche’.’

Le processus de la résolution de problème est décrit d’une manière cyclique (selon la validité de la solution) et itératif dans le sens où ’le déroulement d’une opération à un moment donné d’une étape peut susciter un retour sur l’opération précédente ou encore, une reprise de la même opération’ . Ce processus met en jeu principalement trois phases :

• Reconnaître un problème et bâtir sa représentation (construction par l’élève du but du problème).

• Elaborer une stratégie de résolution du problème et une solution au problème.

• Evaluer la solution et la stratégie

Ces trois phases s’intègrent dans un processus plus large (voir Figure 6) que Proulx (1999, p. 39) décrit de la manière suivante : ’ ‘une fois le problème identifié (1), à l’aide de la collecte, de l’analyse et de la synthèse de l’information pertinente à la situation (2), l’individu sera à la recherche de solutions (3) qui l’amèneront à élaborer un plan d’action (4), à l’appliquer (5), à évaluer son intervention (6) et à vérifier si le problème identifié au départ a été ou non résolu de façon satisfaisante. Dans ce dernier cas, cet individu devra reprendre le processus’’.

Figure 6 : Processus général de la résolution de problèmes (Legendre, 1993)