Résolution de problème

• Résolution de problèmes

  L'une des activités les plus élaborées associée à l'intelligence(Sternberg, 1982)

  -> Mise en œuvre de multiples processus cognitifs
• Situation problématique

  Situation sans solution immédiate nécessitant raisonnement et moyens pour atteindre un but fixé

  → Le but de l'ind. Est de trouver la procédure adaptée

  
  

  Si procédure connue → on parle de tâche d'exécution → application de connaissances procédurales
• Modèle de Branford & Stein (1993)


  1. Identification du problème

  2. Définition du problème

  3. Formulation d'une stratégie

  4. Organisation de l'information → créer une meilleure représentation afin de faciliter la mise en place des stratégies

  5. Allocation de ressources de traitement (ex : focalisation attentionnelle)

  6. Contrôle : il faut que l'individu soit capable de réguler l'action de chacune des étapes du cycle. On cherche un contrôle sur les stratégies → allocation de ressources supplémentaires. Jouent également un rôle sur l'orga. De l'info.

  7. Evaluation de la solution pour déterminer si elle correspond réellement au but fixé
• Stratégies dans le modèle de Branford & Stein


  1) Analyse : décomposition en éléments plus maniables

  2) Synthèse : mettre ensemble différents éléments

  3) Pensées divergentes : assortiment d'alternatives

  4) Pensées convergentes : rétrécit les possibilités
• Approche Gestaltiste


  → Mets l'accent sur l'influence de la représentation interne du problème sur les processus de découverte de la solution

  
  

  Résolution de problème = envisager le problème sous un autre angle → réaliser une réorganisation au niveau perceptif .

  
  

  Résoudre un problème → parvenir à une gestalt
• Gestalt


  → considérée comme le produit de tout processus cognitif ou perceptif

  → « Forme » ou «configuration » des éléments de la situation qui s'apparente à la solution recherchée.
• Structure (gestalt)

  Tout ≠ la somme des parties

  → Il faut construire de nouvelles relations entre les éléments de la situation
• Étapes de résolution de problème (Wallas, 1926)


  Macro-processus

  préparation => incubation => illumination => vérification
• Effet d'incubation

  Amélioration de la résolution après une pause pour traiter inconsciemment le problème
• Préparation

  > Identification de l'existence du problème

  > Identification des données du problème

  > Prise de conscience de la différence entre l'état initial et l'état final
• Incubation

  > Tentatives vaines de résolution

  > Mise de côté du problème

  > Recherche de solution de manière inconsciente
• Illumination

  > Illumination soudaine

  > La solution apparaît soudainement

  > Réorganisation perceptive
• Vérification

  > Confirmation de l'insight

  > Vérifie si la solution correspond au but fixé
• Fulgosi et Guilford (1968)


  Étude sur l'effet d'incubation montrant une meilleure performance après une pause prolongée
• Effet d'illumination


  Solution soudaine et créative à un problème («insight»)
• Silveria (1971)


  Plus la pause est longue, plus le taux de résolution du problème était grand

  Mais → Les sujets ne revenaient pas au problème avec une solution toute trouvée mais repartaient là où ils en étaient restés
• Comment expliquer cet effet bénéfique de l'incubation ? Sternberg 2007


  Elle permettrait de :

  
  

  1. Se focaliser sur les aspects les plus pertinents → opérer la reconstruction

  Activation des connaissances → incubation (désactivation des connaissances pas pertinentes) → moins d'interférences

  2. Favoriser l'intégration des informations nouvelles dans la MLT

  Activation de connaissances → incubation (réintégration des infos.) → Effacer des associations pas pertinentes

  3. Activer de nouvelles perspectives du problème

  Influence de facteurs internes et externes pdt l'incubation => nouvelles perspectives

  4. Susciter la prise en compte d'une analogie

  Se rendre compte de la similarité avec une situation déjà connues => appliquer la solution connue
• Katona, 1940


  Consituer 4 carrés en déplaçant trois allumettes

  3 groupes :

  - Mémoire : Solution étape par étape

  - Créativité : Indices → principes généraux

  - Contrôle : Pas d'indices

  
  

  A semaine et 3 semaines après → résoudre le même problème + problème analogue

  
  

  Résultats :

  • Mémoire : Bonne réussite mais faible transfert (diminution au cours du temps)

  • Créativité : performance pour problème immédiat mais meilleure perf. Avec un problème nouveau. Maintien à long terme

  • Contrôle : faible performance et pas d'apprentissage

  
  

  Indice → compréhension plus prifonde de la structure du problème

  Favoriste l'insight à court et long terme
• Deux types de processus cognitifs (illumination)

  => Processus cognitifs Reproductifs :

  - problème déjà résolut dans le passé

  - Adaptation d'une solution d'un pb. Analogue

  - Associations existantes → connaissances

  => Processus cognitifs Productifs :

  - Créativité

  - Processus permettant de trouver ou d'inventer une nouvelle solution

  - «insight»

  - se détacher des associations existantes pour voir le problème sous un autre angle
• Limites approche Gestaltistes

  Principale limite : elle repose sur un certain nombre de propositions implicites qui n'ont pas nécessairement une validité établie
• Approche du traitement de l'information


  Met l'accent sur la dimension continue de l'acheminement vers une solution et non sa soudaineté.

  
  

  ⇒ Analogie homme-machine : pensée = programme informatique

  
  

  L'ind. Doit réguler la différence entre l'état inital et le but
• Problèmes bien définis

  - On connaît la situation de départ et le but à atteindre

  - Les actions possibles

  - L'individu peut évaluer sa réponse en comparant la solution proposée à son but

  => utilisés en recherche expérimentale
• Quels types de problèmes utilise-t-on dans la recherche ?

  On utilise des problèmes :

  - ne nécessitant pas de connaissances spécifiques

  - difficiles mais pas insolubles

  - dont les propriétés peuvent être formalisés → on pourrait créer un programme
• De quelle nature peuvent être les problèmes selon Greeno ?


  - Induction de structure,

  - transformation,

  - arrangement.
• Problème d'induction de structure

  Le sujet doit induire une structure , un point commun entre différentes sources d'information

  Découverte de règles ou de relations

  Ex : Extrapolation de séries, analogie
• Problèmes de transformation


  Trouver une suite d'opérations pour atteindre l'état final.
• Modèle de Pellegrion (1985)


  Pour les problèmes d'induction de structure

  1. Encodage

  2. Comparaison des attributs : reformulation des éléments, trouver les différences et similitudes

  3. Evaluation et sélection : identification de la solution la plu pertinente

  
  

  La résolution d'un problème est influencée par le nombre et la complexité des attributs
• Espace de recherche

  • Newell et Simon (1972) -> la recherche de solution dans une situation problème peut être vue comme un déplacement dans un espace de recherche

  
  

  • Univers de toutes les actions possibles pouvant être appliquées pour résoudre un problème

  (contraintes)
• Tour de Hanoï


  Contraintes

  • Un seul disque déplacé à la fois

  • Poser un disque sur un plus grand

  
• Problèmes de configuration (agencement)


  Les éléments de la situation doivent être réorganisés pour satisfaire à un ou plusieurs critères

  Plusieurs arrangements possibles -> une seule solution

  Ex: anagrames

  
  

  La résolution est contrainte par le contexte de la tâche

  -> difficulté en fonction des règles phonologiques

  -> les connaissances peuvent limiter la recherche

  -> rôle de la flexibilité
• Espace problème

  • Façon dont l'individu interprète et désigne la représentation du problème

  • Portion de l'espace de recherche

  • Propre au sujet
• Recherche constructive


  « développement systématique d'une manière d'examiner les différentes combinaisons des éléments à réarranger jusqu'à ce que soit trouvée une solution ».
• Théorie de Newell et Simon


  Ils établissent les principes du traitement de l'information avec leur théorie de la résolution de problème -> le GPS = General Problem Solver

  Et étudient la résolution de problème grâce à la méthode des protocoles verbaux
• Méthode des protocoles verbaux


  Verbalisation des processus de résolution de problèmes.

  
  

  • Au cours de la tâche

  • A la fin de la tâche

  • Questionnaire en fin de tâche

  
  

  → Inférences sur les processus mis en oeuvre

  
  

  > Permettent la mise en place d'un programme informatique de simulation
• Critiques des protocoles verbaux

  1. Certains processus mentaux ne produisent rien en MDT qui puisse faire l'objet de verbalisation

  
  

  Pas de trace en MDT si la tâche n'est pas accomplie suffisament lentament

  
  

  2. Les sujets ne peuvent pas forcément rapporter tout ce à quoi ils pensent quand ils accomplissent une tâche

  
  

  • Décalage entre la vitesse de la pensé et du langage

  • Habiletés linguistiques sont limitées

  
  

  3. Cette méthode peut créer des interférences avec les processus cognitifs

  
  

  4. Les verbalisations des sujets peuvent conduire les psychologues à faire des inférences erronées

  
  

  5. Les sujets peuvent s'avérer incapables d'expliquer pourquoi ils ont agi comme ils l'ont fait
• Méthode chronométrique

  • Temps de réponse

  • Taux erreurs
• Trois conditions de validité protocoles verbaux

  1. Verbalisation au même temps qu'il accomplisse la tâche (vs différé)

  2. Procédure (pensée) et pas la cause (explication)

  3. L'information à verbaliser doit encore se trouver en MDT
• General Problem Solver (Newell et Simon)


  But : Explorer la nature générale de la résolution de problème par les êtres humains

  => Création d'un programme informatique dans le but de construire un solveur de problèmes universel

  
  

  4 étapes :

  1. Représentation du problème

  2. Sélection du/des opérateur(s)

  3. Mise en oeuvre du/des opérateur(s)

  4. Evaluation du résultat
• Etape 1 : Représentation du problème


  Construction de l'espace problème connaissances sur la solution et sur le problème

  - Contraintes

  - Informations pertinentes en MLT
• Etape 2 : Sélection de l'opérateur


  Ensembles d'opérateurs peuvent être déjà associés à l'espace problème

  • Pertinence ?

  • Inventer ou sélectionner d'autres

  Réduction de la différence

  Utilisation d'heuristiques si l'espace problème est très grand