7.1. Les fondements du projet

7.1.1. Des EIAH pour enseigner des méthodes

Le projet Ambre a pour objectif de concevoir des environnements informatiques dans différents domaines permettant d’apprendre une méthode pour résoudre des problèmes dans un domaine donné. Ce projet se fonde sur des recherches en didactique des disciplines qui proposent d'enseigner explicitement des méthodes (Schoenfeld, 1985 ; Robert, Rogalski et Samurçay, 1987 ; Rogalski, 1990, 1994).

Rogalski (1990) définit une méthode comme « la description d’un ensemble d’activités du sujet, portant sur l’analyse et le classement des problèmes à résoudre dans un domaine assez précis, l’utilisation des outils et des techniques disponibles, les stratégies et tactiques possibles, la gestion du temps des choix, des stratégies et de leur déroulement, la conscience de ces choix, les moyens de contrôle et de retour en arrière pour procéder à d’autres choix… »

Dans le cadre du projet Ambre, nous restreignons la méthode en considérant qu’elle permet d’organiser une résolution de problème en se fondant sur le classement des problèmes et des outils de résolution.

Notre objectif est que l’apprenant acquière cette méthode. Pour cela, il doit d’une part construire différentes classes de problèmes, et apprendre à reconnaître à quelle classe appartient un nouveau problème. D’autre part il doit apprendre à associer et à appliquer une technique de résolution à chaque classe de problèmes. En d’autre termes, nous voulons que l’apprenant construise des schémas correspondant aux différentes classes de problèmes et soit capable d’appliquer correctement le « bon » schéma pour résoudre un nouveau problème.

Rogalski (1994) propose d’enseigner de telles méthodes à l’aide d’un tuteur intelligent en précisant que le résolveur d’un « tuteur donneur de leçons de méthodes » doit fonctionner selon les méthodes qu’il veut enseigner, et non pas selon des méthodes expertes du domaine concerné. Suivant ces recommandations, les résolveurs que nous utilisons dans le projet Ambre fonctionnent selon les méthodes que nous souhaitons enseigner. Néanmoins, même si l’on dispose d’une méthode explicite et d’un système informatique capable de l’appliquer, il paraît difficile de la présenter explicitement à l’apprenant. En effet, dans certains domaines, les termes définissant les classes de problèmes et les techniques de résolution ne sont pas utilisés institutionnellement et ne sont pas connus des apprenants. Notre objectif est donc que l’apprenant acquiert lui-même la méthode. La présentation d’exemples et la résolution de problèmes peuvent aider l’apprenant à savoir comment et quand appliquer une technique de résolution (Ross, 1989b).

Un EIAH destiné à acquérir une méthode et proposant une résolution de problèmes a été conçu et développé par le groupe Combien? (Le Calvez et al., 1997) pour le domaine des dénombrements. Ce système propose des problèmes de dénombrement et propose de les résoudre en décomposant le calcul en calculs plus simples, c'est-à-dire à dénombrer des possibilités associées aux éléments simples, puis à suivre le principe multiplicatif afin de dénombrer les différentes possibilités de construire des configurations différentes répondant au problème posé. L'idée sous jacente est de classifier les exercices proposés en fonction de leur mode de résolution suivant la méthode et de proposer à l'élève autant de « machines à construire des configurations » qu'il y a de classes de problèmes. L'élève peut ainsi s'entraîner pour un type d'exercice et lorsqu'il sera familier avec les différentes classes de problèmes, il utilisera une machine générale qui lui permettra soit de résoudre directement soit de choisir une machine pour résoudre.

Si cet EIAH semble donner des résultats intéressants (Le Calvez et al., 2004), le principe qu’il propose est très spécifique au domaine des dénombrements. Aussi, nous avons cherché un principe plus générique qui puisse être appliqué dans plusieurs domaines. Nous avons plus précisément choisi de concevoir un système destiné à supporter l’acquisition de méthodes en provoquant une résolution de problèmes par analogie. Pour encourager l’apprenant à résoudre ces problèmes par analogie, le système structure la résolution en guidant l’apprenant à travers les étapes du raisonnement à partir de cas.