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MATHADORE
Volume 5 Numéro 159 - 26 septembre 2004
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L'hebdomadaire gratuit portant
sur l'enseignement des mathématiques
La résolution de problèmes : une didactique 1
C’est l’expression à la mode et qui l’utilise
chaque jour est presque assuré d’être considéré
à la page. Il est d’autant plus facile de « caser »
l’expression « résolution de problèmes » dans
une conversation qu’elle sert dans des contextes fort différents
et qu’on lui attribue des significations souvent très éloignées
les unes des autres. Voyons donc ce qui est entendu par « résolution
de problèmes ».
Une approche didactique
Fondamentalement, il existe trois grandes façons
d’enseigner ou d’apprendre. Chacune dépend des conceptions que l’on
possède de l’apprentissage. L’approche scolaire la plus ancienne
est probablement l’apprentissage par répétition. Dans cette
approche, l’élève mémorise des définitions
et des procédés qu’il répétera « ad nauseam
», en espérant qu’il sache un jour pourquoi tel processus
fonctionne et à quoi il sert. C’est l’approche « apprendre
maintenant, comprendre plus tard ».
C’est ainsi que l’on apprend que, pour diviser
un nombre par une fraction, il faut multiplier ce nombre par l’inverse
de cette fraction. Pourquoi ? À quoi cela sert-il ? Pratiquez encore
vous verrez bien… Pas sûr ! C’est également ainsi que l’on
apprend qu’un « – » multiplié par un « –
» égale un « + ». Pourquoi ? Quand ? Pratiquez
encore…
Une seconde approche didactique est la méthode
explicative. Une méthode qui se fonde sur l’analyse logique de ce
qui doit être appris. Tout y est morcelé et l’élève
progresse, en théorie, en maîtrisant une suite d’objectifs.
En principe, les explications doivent répondre aux « Pourquoi
? » et « Quand ? ». Dans les faits les explications des
enseignants, aussi justes et détaillées soient-elles, ne
sont pas facilement assimilées par les élèves. D’une
part, les enseignants expliquent en sollicitant leur culture, laquelle
est bien différente de celle de leurs élèves. Les
images mentales, auxquelles les enseignants pensent lors de leurs explications,
n’évoquent pas nécessairement les mêmes concepts chez
leurs élèves et les explications conduisent à des
résultats mitigés. D’autre part, une explication ressemble
à un programme informatique, c’est une séquence logique.
Or, dans une telle séquence, le moindre élément oublié,
perdu ou négligé risque de diminuer considérablement
le succès de l’apprentissage.
Reste une troisième approche, l’approche
par résolution de problèmes. Au cours des soixante dernières
années, cette approche, qui résulte des travaux de Piaget,
a pris des noms différents : didactique psychologique, didactique
heuristique, résolution de problèmes. Il s’agit essentiellement
d’une approche constructiviste dans laquelle l’élève se voit
confronté à un problème et doit le résoudre
par lui-même. Il faut s’assurer qu’il comprend bien le problème
en utilisant un vocabulaire connu mais surtout, en situant ce problème
dans un contexte que l’élève saisit. Plus ce contexte peut
être présenté rapidement, avec le moins de mots, plus
l’élève a de chances de comprendre. Plus ce contexte lui
est familier, plus il a de chances de s’en imprégner, de sentir
le problème et de le résoudre. Nous verrons plus loin les
conditions qui optimisent les chances de l’élève de comprendre
et de résoudre le problème.
Afin d’illustrer ces diverses approches, voici
une situation qui permet d’en évaluer les chances de succès.
Commençons par l’approche constructiviste.
Vers l’âge de douze mois, ma fille Kateri, aimait bien les salades
de fruits en conserves. Un jour, pour la première fois, nous avons
ajouté des fraises à sa salade de fruits. Elle n’avait jamais
mangé de fraises de sa vie. En goûtant sa première
fraise, elle fit une grimace qui montrait très bien son appréciation
de ce nouveau fruit. L’instant suivant, elle se mit à séparer
les fruits rouges des autres. C’est ainsi que tous les fruits non rouges
ont d’abord été mangés. Par la suite, elle entreprit
de manger tous les morceaux de cerises. Et, enfin, elle prit le risque
de manger les fraises.
J’ose à peine imaginer comment il m’aurait
été possible de lui expliquer tout ce processus avant de
lui permettre de manger sa salade de fruits. Pire encore, quel intérêt
aurait-elle eu, quelques semaines auparavant, lors d’activités visant
à lui apprendre, pour plus tard, à classer selon la couleur,
ensuite selon la forme?
J’ignore totalement si les deux dernières
approches, par explications ou par exercices répétitifs,
auraient été couronnées de succès. Ce qui semble
clair cependant c’est qu’elles auraient été passablement
plus difficiles que de simplement lui donner sa salade de fruits sans avertissement,
sans préparation. Il semble aussi très clair, vu le travail
qu’elle a accompli, pour manger sa salade de fruits, que les exercices
préparatoires et les explications étaient totalement inutiles.
La semaine prochaine : l’approche par résolution
de problèmes détournée.
Robert Lyons
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