Fiche de révision : Fonctions exécutives et résolution de problèmes

📋 Plan du Cours

1. Fonctions exécutives et adaptation
2. Définir un problème à résoudre
3. Approches théoriques de la résolution
4. Espace problème et heuristiques
5. Fixations, transferts et erreurs
6. Contexte et difficulté des problèmes
7. Expertise et résolution de problèmes
8. Représenter et résoudre un problème

📖 1. Fonctions exécutives et adaptation

🔑 Notions clés & Définitions

• Fonctions exécutives : Processus qui permettent à l’individu de s’adapter à des situations nouvelles impossibles à résoudre par des routines ou des habiletés cognitives surapprises.
• Flexibilité : Capacité à déplacer le focus attentionnel d’une classe de stimuli à une autre ou à alterner entre différents ensembles cognitifs.
• Mise à jour : Modification du contenu de la mémoire de travail à partir des informations entrantes récentes et pertinentes pour la tâche.

★ À maîtriser

• Miyake et al. (2000) distinguent cinq fonctions exécutives :

  • la planification
  • les stratégies
  • l’inhibition
  • la flexibilité
  • la mise à jour

• La planification consiste à formuler un but, anticiper et comparer des plans d’action, choisir et initier le meilleur plan, puis l’ajuster aux incidents ou changements nécessaires.

Compléments

• Les fonctions exécutives semblent commencer lorsque la tâche requiert la mise en œuvre de processus contrôlés.

• L’inhibition de réponse empêche de produire une réponse automatique mais inappropriée à la tâche, comme regarder du mauvais côté avant de traverser en Angleterre.

• L’inhibition d’entrée empêche l’accès aux informations non pertinentes pour la tâche, comme les distractions de la télévision pendant les études.

• L’inhibition interne empêche l’accès aux informations devenues non pertinentes pour la tâche, comme une information intermédiaire devenue inutile dans un calcul mental avec retenue.

📖 2. Définir un problème à résoudre

🔑 Notions clés & Définitions

• Problème : Ensemble de données, de questions précisant le but à atteindre et de contraintes qui délimitent les actions possibles du sujet.
• Résolution de problème : Réponse adaptée à une situation nouvelle pour laquelle le sujet ne dispose ni de réponses toutes faites ni d’habitudes.

📖 3. Approches théoriques de la résolution

★ À maîtriser

• Dans l’approche behavioriste, la résolution de problème est étudiée comme un transfert d’apprentissage et est prédictible à partir de l’expérience du sujet.

📌 La Gestalt distingue la pensée reproductrice, fondée sur l’expérience, de la pensée créative.

• Inhelder (1992) décrit la résolution de problème comme la transformation pragmatique de la connaissance en action, au moyen de chaînes de schèmes que l’enfant choisit et active.

Compléments

• Dans le behaviorisme, l’apprentissage modifie la famille hiérarchisée des réponses associées à une situation.

• Une limite attribuée à l’approche behavioriste est qu’elle traite le sujet comme dépourvu d’intentions et de représentations.

• La pensée reproductrice peut être limitée par la fixité fonctionnelle ou formelle et par la mécanisation de la pensée.

• Dans l’approche fonctionnelle, Piaget étudie les structures de l’intelligence et la construction du réel par l’action et l’abstraction.

• Dans l’approche fonctionnelle, certains schèmes familiers sont plus facilement accessibles que d’autres, ce qui souligne l’importance des connaissances dans la résolution de problème.

💡 Astuce mémo

Le behaviorisme explique par l’expérience ; la Gestalt oppose à la pensée reproductrice une pensée créative.

📖 4. Espace problème et heuristiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Espace problème : Cheminement entre un état initial et un état final au moyen d’opérateurs et d’heuristiques d’exploration.
• Opérateur : Action permettant de transformer un état en un autre.
• Heuristique : Règle générale d’exploration de l’espace problème.

★ À maîtriser

• Newell et Simon (1972) interprètent la solution d’un problème comme le résultat d’opérations sur des symboles et visent à modéliser le fonctionnement du sujet sous la forme d’un programme informatique.

• Un problème est défini par :

  • un état initial
  • un état final
  • un ou plusieurs opérateurs

• Les heuristiques d’exploration comprennent :

  • l’exploration aléatoire
  • l’évaluation de l’écart au but
  • la production de buts

Compléments

📌 Un problème se pose lorsque l’état final n’est pas directement accessible depuis l’état initial et que le sujet ne dispose pas d’une procédure pour déterminer les états intermédiaires nécessaires.

📖 5. Fixations, transferts et erreurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Impasse : État dans lequel aucune action n’est possible compte tenu de la représentation que le sujet s’est faite du problème et des contraintes qui en découlent.
• Transfert analogique : Réutilisation dans des problèmes ultérieurs d’une solution trouvée pour un problème antérieur.
• Erreur cohérente : Traitement logique à partir de prémisses inadéquates, comme une procédure inappropriée ou une interprétation indue.

★ À maîtriser

• Les trois formes de fixation sont :
  • la fixation formelle, illustrée par le problème des neuf points de Maïer
  • la fixation fonctionnelle, illustrée par le singe et le tabouret
  • la fixation d’attitude

📌 Le transfert analogique est adéquat s’il fait gagner du temps par l’automatisation de la mise en œuvre et la réduction de la charge mentale, mais inadéquat si la situation exige une adaptation et conduit à la fixation ou à l’impasse.

Compléments

• La fixation est un cas particulier d’impasse.

• Les signes d’une impasse sont :

  • un long temps d’arrêt
  • l’abandon du problème
  • des retours en arrière
  • des violations de consigne

• Escarabajal et Richard (1986) nomment biais d’interprétation le caractère cohérent de certaines erreurs, et Vergnaud (1985) parle de glissement de significations.

💡 Astuce mémo

Une représentation contraignante peut bloquer l’action et conduire à l’impasse.

📖 6. Contexte et difficulté des problèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Isomorphisme : Deux problèmes sont isomorphes lorsqu’ils peuvent être décrits par le même espace problème.

★ À maîtriser

• Trois facteurs différencient les situations-problèmes :
  • le type d’opérateur
  • le degré de familiarité du sujet avec les conditions d’application
  • les conditions de présentation, notamment la manipulation

Compléments

• Des problèmes isomorphes peuvent différer par leur habillage, notamment par la forme des objets et par la nature des opérateurs.

• L’augmentation de la charge en mémoire est proposée pour expliquer les difficultés que les différences de contexte peuvent entraîner.

📖 7. Expertise et résolution de problèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Contrôle : Le contrôle est la supervision d’activités automatisées et comprend l’analyse des résultats de l’action, dite ascendante, et l’analyse des tentatives de solution, dite descendante.

★ À maîtriser

📌 Dans l’étude de Chi, Feltovich et Glaser (1981) sur les problèmes de mécanique, les novices catégorisent les problèmes selon les objets physiques, tandis que les experts les catégorisent selon les principes à la base de la solution. - Chi, Veltovitch et Glaser

• Les schémas de connaissances des experts sont directement opérationnels, hautement automatisés et rapidement évoquables (Glaser et Chi, 1988).

Compléments

• Les experts construisent des schémas de représentation de haut niveau qui permettent une planification abstraite et générale, l’examen de plusieurs aspects du problème et une charge en mémoire limitée.

• Amalberti (1992) décrit les pilotes de chasse comme préparant une mission avec des plans globaux, non détaillés jusqu’à l’exécution, ce qui les rend plus flexibles et plus facilement modifiables.

• Les experts utilisent des variables abstraites non directement observables et en mobilisent moins, car elles sont plus synthétiques.

💡 Astuce mémo

Les novices rapprochent les problèmes par leurs objets ; les experts par les principes de solution.

📖 8. Représenter et résoudre un problème

📝 Points essentiels

• Le changement de point de vue sur la situation est une composante essentielle de la résolution de problème et correspond à l’approche créative de la Gestalt.

• La représentation de l’espace problème comprend : l’état initial, l’état final, les moyens ou opérateurs pour atteindre le but, les contraintes

• 🔄 Pour construire l’interprétation d’un problème connu, le sujet :

  1. identifie la catégorie du problème
  2. sélectionne une interprétation typique
  3. assimile la situation à un problème connu

• Pour un problème inconnu, la recherche de solution peut passer par la réduction à un problème plus simple, l’élaboration de sous-buts et l’identification des actions à éviter.

💡 Astuce mémo

Construire l’espace problème, interpréter ou réduire, puis rechercher une solution.