Effets de l’enseignement de stratégies heuristiques et métacognitives sur les démarches de résolution mises en œuvre par les élèves

Abstract

Le développement de compétences d’analyse et de résolution de tâches complexes est devenu un enjeu majeur de nos sociétés occidentales (NTCM, 2000 ; Verschaffel, Greer & Van Dooren, 2008). Au niveau des curricula de mathématiques, cette demande s’est traduite par la propulsion de la résolution de problèmes au cœur des apprentissages mathématiques. Depuis lors, force est de constater, tant au travers des épreuves nationales qu’internationales que la résolution de problèmes mathématiques constitue une véritable pierre d’achoppement pour les élèves tant du primaire que du secondaire (e.g., OECD, 2014, 2016). En cause, l’utilisation, par les apprenants, de stratégies de résolution superficielles telles que la non-prise en compte des connaissances du monde réel, un traitement purement numérique, l’absence de construction de sens, une résolution reposant sur la recherche d’indices sémantiques ou encore l’absence de réflexion métacognitive (e.g., Gamo, Nogry & Sander, 2014 ; Verschaffel, Greer & De Corte, 2000). Le développement de stratégies plus approfondies requiert de reconceptualiser les problèmes comme des exercices de modélisation mathématique, autrement dit, de passer par des phases clés, de mobiliser des stratégies heuristiques et d’autoréguler sa démarche de résolution (e.g., Blum & Leib, 2007 ; Verschaffel et al., 2000). A ce propos, plusieurs chercheurs ont mis sur pied des dispositifs pédagogiques favorisant le développement de stratégies cognitives et métacognitives (e.g., Blum & Leib, 2007 ; Mevarech & Amrany 2008 ; Ozsoy & Ataman, 2009 ; Perels, Gürtler & Schmitz, 2005). Les résultats de l’implémentation de tels dispositifs montrent que ces derniers sont surtout efficaces dans le développement des stratégies cognitives enseignées. S’agissant des stratégies métacognitives, aucune mesure directe n’est disponible, les effets sont confondus dans une mesure de performance. Précisons également que les hausses de performance enregistrées, quand elles sont significatives, restent marginales. Et pour cause, les données recueillies sont essentiellement de nature quantitative, une approche qui atteint ses limites quand il s’agit de développer une compréhension approfondie d’un processus (e.g., Greene, Robertson & Croker Costa, 2011 ; Winne & Perry, 2000). Ces dispositifs gagneraient donc à être rendus plus efficaces. Pour ce faire, une meilleure compréhension du processus de développement de ces stratégies cognitives et métacognitives chez le résolveur novice et de leurs déclencheurs semble indispensable. Notons qu’une connaissance des stratégies cognitives et métacognitives typiquement utilisées par les résolveurs novices et experts permettrait une compréhension plus fine de ce processus de développement. A ce sujet, il semblerait que seuls les comportements cognitifs des résolveurs experts et novices aient fait l’objet d’une investigation approfondie (e.g., Muir, Beswick & Williamson, 2008 ; Schoenfeld, 1992). La présente contribution tente de dépasser ses limites en poursuivant un double objectif. Premièrement, nous souhaitons, par le biais d’une analyse qualitative à visée compréhensive, affiner les stratégies cognitives (i.e. Verschaffel et al., 2000) et métacognitives (i.e. Focant & Grégoire, 2008) mobilisées par les résolveurs novices de grade 5 et 6 pour résoudre de véritables problèmes. Deuxièmement, au travers d’une étude de cas unique, nous souhaitons décrire l’évolution des stratégies cognitives et métacognitives mobilisées par un résolveur novice tout au long d’une intervention en résolution de problème mathématiques