2. La résolution de problèmes, le cadre naturel de l’exercice de l’activité, mais aussi de l’acquisition de compétences et de connaissances. Conséquences quant à la fonction de l’outil

L’apprentissage, dans une pédagogie de l’activité, se fait à partir de ce que les élèves font, plutôt qu’à partir de ce qui leur est dit. Or, pour un élève, faire consiste le plus souvent à résoudre des problèmes. La résolution de problème semble donc devoir naturellement trouver sa place dans une telle pédagogie, et constituer une alternative à une démarche plus enseignante. Une pédagogie de l’activité ne se résume pourtant pas à une pédagogie de la résolution de problèmes : rappelons que ce qui détermine l’activité, c’est de fournir un cadre minimum et structuré pour que la conscience de chacun puisse se développer. À l’intérieur de ce cadre, il est normal de résoudre des problèmes, mais résoudre des problèmes ne suffit pas pour définir un système d’activité, qui doit inclure, pour le moins, une démarche réflexive, la poursuite consciente d’un objet, et un approfondissement des liens sociaux.

Si la résolution de problèmes trouve naturellement sa place dans une pédagogie de l’activité ¹⁵² , une activité particulière peut aussi avoir comme objet de développer la compétence qui consiste à « s’y connaître en résolution de problèmes ». Nous avons vu que l’espace des compétences constitue un objet que des productions permettent d’approcher. Dans ce cas, la résolution de problèmes n’est plus seulement un cadre de travail pour les élèves, mais aussi un moyen d’aller vers l’acquisition de cette compétence.

Dans tous les cas, les outils vont être utilisés pour résoudre des problèmes. On peut même dire que c’est là sa première fonction sur laquelle les autres vont se greffer. Le processus de résolution de problème mérite donc d’être précisé, pour déterminer le rôle et la nature de l’outil.

Même si on ne se situe pas dans le cadre d’une activité, la résolution de problèmes permet d’atteindre des objectifs que nous poursuivons. Par exemple la résolution de problèmes semblerait être le cadre naturel à la mise en pratique des compétences transversales, comme le souligne Jacques Tardif ¹⁵³  :

‘Les activités les plus susceptibles de produire des apprentissages chez l'élève, de provoquer et de soutenir le transfert sont des activités de résolution de problèmes. Ces activités font en sorte que l'élève doive constamment réutiliser ses connaissances dans des situations signifiantes ainsi que dans un contexte global et, généralement, complexe. ’

Il ajoute :

‘Selon la psychologie cognitive, les interventions pédagogiques basées sur la résolution de problèmes devraient constituer la pierre angulaire de l'enseignement et de l'apprentissage. ’ ‘Dans la majorité de ses interventions, idéalement dans la totalité, l'enseignant doit insérer l'acquisition des connaissances dans un contexte de problèmes réels à résoudre. C'est affirmer que les situations conçues pour provoquer et soutenir les apprentissages doivent contenir des données initiales à partir desquelles l'élève se construit une représentation du problème, des buts manifestes ainsi que des contraintes qui exigent une négociation cognitive de sa part. ’

Nous avons donc deux raisons pour consacrer une attention particulière à la résolution de problèmes : la première est que l’activité intègre par sa structure même la résolution de problème, la seconde est qu’il semble qu’il s’agisse d’un cadre naturel pour un apprentissage significatif des compétences et des connaissances.

Sans remettre en cause, bien au contraire, ces affirmations, force est de constater que des difficultés importantes se font jour dès que l’on veut mettre en pratique une pédagogie fondée sur la résolution de problèmes, difficultés d’organisation matérielle de l’enseignement, mais aussi difficultés de gestion des apprentissages. Nous sommes dans un cadre où l’enseignement interactif trouve ses limites : dans une classe hétérogène de plus de trente-cinq élèves, l’accompagnement de chacun d’eux dans sa démarche particulière de résolution de problèmes et d’acquisition des connaissances est pratiquement impossible. La première fonction de l’outil dans une pédagogie de l’activité, telle que nous l’avons définie ¹⁵⁴ , serait de permettre le bon déroulement du travail de résolution de problème. Une étude plus précise de la résolution de problème devrait nous permettre de préciser les étapes proposées à l’élève pour effectuer la résolution, ces étapes constituant l’ossature de l’outil.

Nous envisagerons la notion même de problèmes, d’abord à partir de Polya, pour en appréhender toute la généralité. Ensuite, nous nous appuierons sur la théorie de situations, de Guy Brousseau, qui nous semble une approche convaincante pour passer du problème aux connaissances et aux savoirs. Enfin, la notion d’obstacle nous semble être au centre d’une démarche conduisant à la recherche du sens et à l’acquisition des connaissances scientifiques.