Flexibilité cognitive et résolution de problèmes : favoriser la construction d'une représentation alternative chez des élèves scolarisés en éducation prioritaire

Pour Sander et Richard (2005), la résolution de problème est fondamentalement un travail de
construction de représentation du problème. Or différentes études ont montré que la représentation
construite lors de la lecture du problème est fortement contrainte par les connaissances du sujet
associées à la situation décrite dans l’énoncé du problème. Cette représentation - induite par les
connaissances sur le monde plus que par des connaissances mathématiques - n’est pas toujours
compatible avec la structure mathématique du problème. Elle va néanmoins conditionner la réussite
des problèmes, la mise en oeuvre de la stratégie de résolution ainsi que le transfert entre problèmes
isomorphes, des problèmes structurellement identiques (Coquin-Viennot & Moreau, 2003 ;
Référence1 auteur ; Riley, Greeno, & Heller, 1983; Thevenot, 2008 ; Vergnaud, 1982) et être à
l’origine d’importantes difficultés scolaires chez l’enfant y compris chez les adultes (Novick, L.R.,
Bassok, M.,2005).
Dans cette perspective, l’apprentissage peut consister à conduire l’apprenant à remettre en cause la
représentation spontanée du problème pour construire une représentation compatible avec la structure
mathématique du problème ; l’apprenant sera ainsi amener à développer sa flexibilité cognitive en
d’autres termes, sa capacité à changer de point de vue sur les problèmes qui lui sont proposés, et à
traiter les problèmes de plus en plus abstraitement. Le niveau de conceptualisation de l’apprenant sera
ainsi suffisant pour permettre le transfert entre problèmes.
Comment amener les élèves à être moins dépendants de ces effets de contenus ? Comment les
conduire à envisager toutes les stratégies que la structure mathématique du problème autorise et à
choisir celle qui est la plus directe plutôt que celle induite par son habillage ?
Dans cet exposé, nous présenterons une séquence d’apprentissage fondée sur la comparaison des
problèmes et des stratégies de résolution qui conduit progressivement les élèves à un recodage
sémantique, une abstraction progressive des structures sémantiques de l’énoncé. Cette démarche a été
développé dans l’optique de favoriser la construction d’une représentation alternative du problème, un
changement de point de vue sur le problème. Son efficacité a été démontrée chez des élèves de CM1-
CM2 (Grades 4 et 5) scolarisés en classe « banale » (Référence2 auteur). Nous étudierons les effets de
cette même démarche d’apprentissage chez des élèves scolarisés en éducation prioritaire (Référence3
auteur).
Les études comparatives conduites auprès de ces différents publics scolaires montrent que cette
séquence d’apprentissage est efficace : les élèves qui suivent cette séquence se mettent ensuite
davantage à utiliser spontanément une stratégie alternative non induite par l’habillage du problème,
alors qu’aucun progrès n’est observé pour le groupe contrôle.
Comme l’éducation prioritaire est un contexte souvent considéré comme synonyme de grandes
difficultés d’apprentissage et d’enseignement (Kherroubi & Rochex, 2004), la recherche de telles
démarches d’apprentissage pour réduire ces difficultés, semble essentielle et constitue un enjeu tant
scolaire que sociétal.