Questions sur la résolution de problèmes

1. Définition d’un problème

Un problème est une situation dans laquelle une personne cherche à atteindre un but et doit trouver les moyens pour y parvenir. (Chi & Glaser, 1985)

Cette définition générale recouvre aussi bien des situations de résolution de « problèmes intellectuels » (comme les problèmes de mathématiques et de physique ou des problèmes dans des tests de quotient intellectuel) que des situations plus quotidiennes et plus personnelles (comme trouver du travail, résoudre un conflit avec un ami)

2. Comment les Gestaltistes voyaient-ils la résolution de problèmes par rapport à d’autres activités cognitives ?

Pour les gestaltistes, l’objectif de la résolution de problèmes est de parvenir à une Gestalt, c’est à dire une « forme » ou « configuration » des éléments de la situation qui s’apparente à la solution recherchée.

Résoudre un problème c’est recombiner mentalement les éléments du problème jusqu’à l’obtention d’une configuration stable.  (Lemaire, 2006)

3. Quelles sont les quatre étapes de la résolution de problèmes selon les Gestaltistes ?

1. La préparation (reconnaître l’existence du problème, encoder les données du problème, faire une première tentative de solution)
2. L’incubation (le problème est mis de côté)
3. L’illumination ou insight (découverte soudaine d’une solution)
4. la vérification (que la solution trouvée correspond bien au but du problème)

4. Que sont la préparation, l’incubation, l’illumination et la vérification dans la résolution de problèmes ?

• La préparation est la phase pendant laquelle, on reconnait l’existence du problème, on encode les données du problème et on fait une première tentative de résolution de problème.
• L’incubation est la phase pendant laquelle le problème est mis de côté.
• L’illumination est le moment de la découverte soudaine d’une solution.
• La vérification est la phase pendant laquelle on vérifie que la solution trouvée correspond bien au but du problème.

5. Décrivez comment Fulgosi et Guildford (1968) ont tenté de démontrer  que la résolution de problème met en œuvre un processus d’incubation ?

Fulgosi et Guilford souhaitaient démontrer expérimentalement l’effet d’incubation. Ils ont soumis un groupe de personne à un même problème. Ils leur ont demander d’imaginer les conséquences d’un évènement inhabituel comme la fermeture de toutes les pompes à essences. Et ils ont donné une pause de 10 minute au milieu à un premier groupe, et de 20 minutes à un second groupe. Les résultats du second groupe étaient meilleurs, mais ils donnaient plus de conséquences évidentes et non pas plus de conséquences périphériques. La conclusion de cette enquête est que les sujets avaient eu le temps de penser plus mais pas forcément de penser mieux.
(Fulgosi, Guilford, 1968)

6. Comment l’effet d’incubation est-il expliqué dans le cadre de théorie ACT de J.R. Anderson ?

Pour J.R. Anderson la phase d’incubation pendant laquelle le sujet est inactif permet de désactiver les connaissances inappropriés, qui font obstacle à l’atteinte du but, pour libérer de la place pour activer la base de connaissance appropriée. Mais le sujet peut également pendant la phase d’incubation activée un ensemble de procédures et de connaissances inappropriées. (J. R. Anderson, 1981)

7. Quelle est la grande distinction à la base de l’expérience de Katona

Pour les gestaltistes, l’insight provient de la différence entre les processus cognitifs productifs et les processus cognitifs reproductifs.

Les processus cognitifs reproductifs sont ceux pour lequel la solution au problème est récupéré dans la mémoire soit par analogie a un problème déjà résolu, soit parce qu’il a déjà été résolu.

Les processus cognitifs productifs sont ceux pour lequel une nouvelle solution est inventé. Ce sont des processus créatifs.

L’expérience mise en place par Katona en 1940 permettrait de faire la distinction entre ces deux processus.

Les sujets ont un problème à résoudre dans lequel ils doivent déplacer des allumettes. Dans un groupe appelé « groupe mémoire » un expérimentateur montre six fois la solution afin d’aider les sujets à mémoriser la solution. Dans un groupe appelé « groupe créativité », l’expérimentateur fournissait des indices de manières à permettre aux sujets de comprendre le mécanisme et de résoudre eux même le problème. Enfin, il y avait un groupe contrôle dans lequel les sujets n’avaient aucun indice, ni aucune aide.

Les sujets ont été testés sur le même problème, puis sur un nouveau problème une semaine après et trois semaine après.

Le groupe contrôle obtient des résultats stables et bas. Le groupe mémoire obtient de bons résultats quand c’est le même problème mais des résultats plus faibles lorsqu’il s’agit d’un nouveau problème. Le groupe créativité obtient de bons résultats avec le même problème ou un nouveau problème du même type.

Les processus cognitifs productifs sont donc beaucoup plus efficaces dans la résolution de problème. (Katona, 1940)

8. Pourquoi les sujets du groupe « créativité » dans l’expérience de Katona ont-ils de meilleures performances que les sujets du groupe « mémoire » ?

Ils ont de meilleurs performances parce que la résolution du problème est favorisée par une meilleur compréhension du problème. Si l’insight existe il est favorisé par une intériorisation de la compréhension et non pas par une activité de mémorisation.

9. Comment Kaplan et Simon  ont-ils démontrés le rôle crucial de la représentation d’un problème dans sa résolution ?

Kaplan et Simon ont retirés deux cases des coins opposées  d’un échiquier de 62 cases, et demandé que l’on recouvre cet échiquier entièrement avec 32 dominos. Les sujets tentent désespérément de résoudre ce problème avec des combinaisons différentes. Un étudiant de chimie a même cherché la solution pendant 18 heures, en notant chaque tentative dans un cahier de 61 pages. Une simulation informatique a tenté 758 148 essais sans réussites. En faite, la solution de ce problème est que c’est impossible de recouvrir l’échiquier avec 32 dominos,  car on a retiré deux cases blanches. L’échiquier a alors 32 cases noires et 30 cases blanches. Ce qui rend le problème insoluble. Les sujets ne trouvent pas la solution car ils ont une mauvaise représentation du problème.

Kaplan et Simon ont tenté dans alors de rendre la parité des couleurs plus évidente. Les sujets trouvent alors la solution beaucoup plus facilement. (1990)

10. qu’est-ce qu’un problème bien défini ? qu’est-ce qu’un problème mal défini ?

Un problème bien défini est un problème dans lequel la situation de départ et le but à atteindre sont clairement énoncés. Un problème mal définis est un problème dans lequel l’état initial et l’état final du problème partiellement spécifiés ou pas claires.

11. comment les sujets cherchent à résoudre des problèmes mal défini ? Comment et qui ceci a été montré ?

Les sujets trouvent la solution à un problème mal défini en le transformant en un problème bien défini.

12. Qu’est-ce qu’un problème d’induction de structure ?

Ce  sont des problèmes qui pour être résolus supposent que les sujets doivent induire une structure , un points communs entre différentes sources d’information. On les appelle aussi problèmes analogiques.

13. Qu’est-ce qu’un problème de transformation ?

Un problème de transformation est un problème dans lequel il faut trouver une suite d’opérations qui transforment l’état initial de la situation-problème en son état final.

Par exemple, le problème de la tour de Hanoï dans lequel on a trois tiges et trois disques. on doit faire passer les trois disques sur la tige totalement à droite, alors qu’ils sont sur la tige totalement à gauche. On ne peut pas déplacer plus d’un disque à la fois. On ne peut pas poser un disque sur un disque plus petit.

14. Qu’est-ce qu’un problème de configuration ?

Le sujet doit arranger certains éléments selon un critère établi. Exemple : les anagrammes. L’habileté requise est la recherche constructive, c’est-à-dire que le sujet doit tenter toutes les configurations possibles, jusqu’à trouver la bonne solution, comme dans l’exemple des anagrammes.

15. Quelle est la théorie de résolution de problème la plus élaborée ?

La théorie de résolution de problème la plus élaborée est la théorie GPS (General Problem Solver). Elle a été proposé en 1972 par Newell et Simon.

Étape 1 :  Bien se représenter le problème

Il faut d’abord bien se représenter le problème, c’est-à-dire connaitre  l’état initial, l’état final, et les opérateurs disponibles.

Étape 2 :  Rechercher et sélectionner un opérateur

Il faut analyser la différence entre l’état présent du problème et l’état à atteindre.  C’est l’analyse moyen-fin. Elle débouche sur la sélection du problème.

Etape 3 :  Application

Étape 4 :  Evaluation

On répèterait cette séquence jusqu’à résolution du problème. C’est donc une progression par étapes successives.

Bibliographie

Chi, M. T.  H., Glaser, R. (1985). Problem-solving ability. in STERNBERG, R. J. (1985). Human abilities: an information-processing approach. A Series of books in psychology. New York, W.H. Freeman.

Fulgosi, A., Guilford, J. P. (1968). Short-term incubation in divergent production. American Journal of Psychology,81(2), 241-246.

Katona, G. (1940). Organizing and memorizing : studies in the psychology of learning and teaching, New York, Columbia University Press.

Kaplan, C. A., Simon, H. A. In Search of insight. Cognitive psychology, 22(3), 374-419.

LEMAIRE, P. (2006). Psychologie cognitive. Paris, De Boeck Université.