Rôle des facteurs intellectuels dans la résolution de problèmes à trois termes - article ; n°1 ; vol.76, pg 79-92

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L'année psychologique - Année 1976 - Volume 76 - Numéro 1 - Pages 79-92
Résumé
Une étude concernant la résolution de problèmes à trois termes (à support verbal) et réalisée sur 55 étudiants a montré l'intervention de deux types de facteurs : des facteurs linguistiques (évalués en termes de complexité syntaxique) et des facteurs intellectuels (évalués en termes de niveaux).
Les résultats sont interprétés en supposant l'intervention de deux types de stratégies de résolution :
1) une stratégie utilisant les transformations linguistiques des énoncés (niveau moyen et niveau supérieur) ;
2) une stratégie révélant la mobilisation d'un raisonnement combinatoire (niveau inférieur).
Ces résultats sont relativement en désaccord avec les travaux de Clark (1969).
Summary
An experiment on solving three-term series problems (with verbal support) has been carried out on 55 students and has shown that two types of factors are involved : linguistic factors (determined in terms of syntactic complexity) and intellectual factors (determined in terms of level).
In the interpretation of the results, it has been assumed that two types of problem-solving strategy are involved :
1) a strategy using the linguistic transformations of the information given (average level and higher level)
2) a strategy revealing the use of a combinatorial reasoning (lower level).
These results are not altogether in agreement with the findings of Clark (1969).
14 pages
Source : Persée ; Ministère de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche, Direction de l’enseignement supérieur, Sous-direction des bibliothèques et de la documentation.
Publié le : jeudi 1 janvier 1976
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M. Moscato
Rôle des facteurs intellectuels dans la résolution de problèmes à
trois termes
In: L'année psychologique. 1976 vol. 76, n°1. pp. 79-92.
Résumé
Une étude concernant la résolution de problèmes à trois termes (à support verbal) et réalisée sur 55 étudiants a montré
l'intervention de deux types de facteurs : des facteurs linguistiques (évalués en termes de complexité syntaxique) et des facteurs
intellectuels (évalués en termes de niveaux).
Les résultats sont interprétés en supposant l'intervention de deux types de stratégies de résolution :
1) une stratégie utilisant les transformations linguistiques des énoncés (niveau moyen et niveau supérieur) ;
2) une stratégie révélant la mobilisation d'un raisonnement combinatoire (niveau inférieur).
Ces résultats sont relativement en désaccord avec les travaux de Clark (1969).
Abstract
Summary
An experiment on solving three-term series problems (with verbal support) has been carried out on 55 students and has shown
that two types of factors are involved : linguistic factors (determined in terms of syntactic complexity) and intellectual factors
(determined in terms of level).
In the interpretation of the results, it has been assumed that two types of problem-solving strategy are involved :
1) a strategy using the linguistic transformations of the information given (average level and higher level)
2) a strategy revealing the use of a combinatorial reasoning (lower level).
These results are not altogether in agreement with the findings of Clark (1969).
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Moscato M. Rôle des facteurs intellectuels dans la résolution de problèmes à trois termes. In: L'année psychologique. 1976 vol.
76, n°1. pp. 79-92.
doi : 10.3406/psy.1976.28128
http://www.persee.fr/web/revues/home/prescript/article/psy_0003-5033_1976_num_76_1_28128Année psychol.
1976, 76, 79-92
Laboratoire de Psychologie de l'Université de Rouen1
RÔLE DES FACTEURS INTELLECTUELS
DANS LA RÉSOLUTION
DE PROBLÈMES À TROIS TERMES
par Michel Moscato
SUMMARY
An experiment on solving three-term series problems (with verbal
support) has been carried out on 55 students and has shown that two types
of factors are involved : linguistic factors (determined in terms of syntactic
complexity) and intellectual factors in terms of level).
In the interpretation of the results, it has been assumed that two types
of problem-solving strategy are involved :
1) a strategy using the linguistic transformations of the information given
(average level and higher level)
2) a strategy revealing the use of a combinatorial reasoning (lower level).
These results are not altogether in agreement with the findings of
Clark (1969).
I. — INTRODUCTION
Le problème à trois termes comporte deux prémisses et une
question : si Luc est meilleur que Jean et si Jean est meilleur que
Pierre, alors qui est le ? Le problème est résolu quand le
sujet parvient à établir la sériation des trois termes contenus
dans l'énoncé, Luc > Jean > Pierre.
Ce type de raisonnement a largement été étudié2. L'analyse
des mécanismes mis en jeu dans la résolution a donné naissance
1. Rue Lavoisier, 76130 Mont-Saint-Aignan.
2. Burt, 1919 ; Hunter, 1957 ; Donaldson, 1963 ; De Soto, London
et Handel, 1965 ; Clark, 1969 ; Johnson-Laird, 1972 ; Nguyen Xuan,
1974. 80 MÉMOIRES ORIGINAUX
à plusieurs explications. Certaines mettent l'accent sur l'impor
tance des facteurs cognitifs (Hunter, 1957 ; De Soto, London et
Handel, 1965), d'autres sur les facteurs linguistiques (Clark, 1969).
1. Le modèle opérationnel de Hunter
Pour Hunter, la facilité avec laquelle le sujet établit la séria-
tion L > J > P, dépend du type de présentation des prémisses.
I. L > J, J > P
II. L> J, P< J
III. J <L, J
IV. J < L, J > P.
L'auteur propose donc deux opérations (d'où le nom de modèle
opérationnel) susceptibles de rendre compte de la démarche du
sujet, opérations qui peuvent être indépendantes l'une de l'autre.
a) La conversion (C). — ■ La conversion est un changement
apporté au niveau du sens de la liaison unissant deux termes. Dans
le problème de type II (L > J, P < J), la réalisation de la séria-
tion L > J > P implique la conversion de la deuxième prémisse
P< J-i J>P
b) La « réordination » (R). — La « réordination » est un
changement apporté au niveau de l'ordre de présentation des
prémisses. Dans le cas du problème III par exemple, J < L,
P < J, pour réaliser la sériation P < J < L, le sujet doit réo
rdonner les prémisses de la façon suivante :
J < L, P < J 4- P < J, J < L.
Ces deux opérations ne sont pas toujours indépendantes
comme le montre la résolution du problème IV (J < L, J > P).
Le sujet doit établir la sériation P < J < L. Dans un premier
temps, il convertit la deuxième prémisse :
J>P-^P< J.
Dans un deuxième temps, il réordonne les deux prémisses.
Ainsi présentés, les problèmes sont de complexité croissante.
Par ailleurs, Hunter suppose que la réordination est plus
difficile que la conversion. M. MOSCATO 81
2. Le modèle de la paralogie spatiale
Le modèle de la paralogie spatiale (ou de l'image) — introduit
par De Soto et coll. en 1965 — prédit que la résolution met en jeu
une représentation spatiale des trois termes. Deux principes
supportent ce modèle. Selon le principe de préférence directionn
elle, la question induit le type de représentation des trois termes.
Quand la est « Qui est le meilleur ? », le sujet a tendance
à établir la sériation L > J > P, alors que la question « Qui est
le pire ? » entraîne la sériation P < J < L qui, d'après les auteurs,
présenterait moins de difficultés pour les sujets. Selon le principe
d'ancrage aux extrémités, les représentations seraient faites plus
aisément des extrémités vers le centre que du centre vers les
extrémités.
3. Le modèle linguistique de Clark
Les modèles précédents ne disent rien sur le rôle de l'organi
sation linguistique des énoncés. Les travaux de Chomsky (1957,
1965) sont intéressants pour expliquer les processus linguistiques
mobilisés dans la résolution des problèmes. La distinction entre
structure profonde et structure de surface permet aux tenants de
la théorie transformationnelle de soutenir que la signification
d'une phrase est à rechercher au niveau de sa structure pro
fonde, et que la compréhension de cette phrase est d'autant plus
difficile qu'elle a reçu davantage de transformations. Pour
comprendre la signification, le sujet va devoir opérer, de façon
inverse, les transformations qui ont permis le passage des suites
de base à la structure superficielle. C'est dans ce cadre que se
situent les recherches de Clark (1969 a).
Pour Clark, la résolution de problèmes à trois termes s'effectue
en vertu de trois principes linguistiques.
a) Le principe de la primauté des relations fonctionnelles. —
Dans les phrases au comparatif, les fonctionnelles
(Chomsky, 1965) sont générées par les suites de base : « Luc est
bon » et « Pierre est bon » sont les deux de base de la phrase
« Luc est meilleur que Pierre ». Ce type de phrase apporte une
double information : 1) les relations fonctionnelles et 2) le
comparatif. Le principe de la primauté des relations fonctionn
elles atteste que 1) est plus accessible que 2).
b) Le principe de la catégorisation lexicale. — Les adjectifs
antonymes sont souvent asymétriques (Chomsky, 1965). Le sens 82 MÉMOIRES ORIGINAUX
de certains adjectifs positifs comme bon ou long sont stockés de
façon moins complexe que leur contraire par le fait qu'il existe
une différence dans la complexité sémantique de ces couples.
Dans la phrase « Jean est meilleur que Pierre », les bons peuvent
avoir un sens dénominatif ou un sens contrastif, alors que le sens
de mauvais dans la phrase « Pierre est pire que Jean » est inter
prété dans un sens contrastif (Jean et Pierre étant évalués sans
difficulté de façon négative).
Selon le principe de la catégorisation lexicale, le sens dénomin
atif des adjectifs est mémorisé plus facilement que leur sens
contrastif.
c) Le principe de congruence. — La compréhension de la
question ne suffit pas pour résoudre le problème. Le sujet doit
rechercher, au niveau des relations fonctionnelles, une informa
tion congruente avec la question. Dans le problème : « Si Jean
n'est pas aussi mauvais que Pierre, qui est le meilleur? », les suites
de base sont les suivantes : « Jean est mauvais » et « Pierre est
mauvais ». La réponse doit être du type « X... est bon ». Dans
cette phrase, il n'y a pas congruence avec la question. Le sujet
doit reformuler la question de façon différente pour aboutir à
la solution.
Cette recherche d'information n'est pas sans rappeler le prin
cipe de préférence directionnelle de de Soto et coll. par le fait que
la reformulation induit nécessairement une nouvelle représen
tation spatiale des trois termes :L>J>PouP<J<L.
Si ces modèles présentent certaines incompatibilités, il n'en
reste pas moins qu'ils entretiennent entre eux quelques rapports.
Johnson-Laird (1972), dans un essai de synthèse, décrit ces modèles
en termes de stratégie de résolution : « Le sujet doit, au cours
d'une séance expérimentale, changer son type d'approche. Ini
tialement, il utiliserait une procédure analogue à celle proposée
par le modèle de l'image, tout en la modifiant afin d'incorporer
un des principes du modèle opérationnel de Hunter (1957). Par
la suite, et après un certain entraînement, il développerait une
procédure se rapprochant davantage du modèle linguistique
(Johnson-Laird, 1972, p. 82).
Le modèle de Hunter et le modèle de la paralogie spatiale
ne semblent pas cependant suffisamment généraux et ne s'appl
iquent qu'à certains types de raisonnements, notamment à la
résolution de problèmes à trois termes. Par ailleurs, ils privi
légient les processus cognitifs en jeu. Tout au contraire, l'expli- M. MOSCATO 83
cation de Clark ne se limite pas à des activités spécifiques. Elle
s'applique chaque fois qu'un sujet doit résoudre des problèmes
à support linguistique. La question du rôle du langage dans la
compréhension et la résolution d'un problème nous semble d'un
intérêt fondamental ; mais il n'y a pas lieu toutefois de donner
l'exclusivité à cet aspect comme le fait Clark. Ceci pose un pro
blème psycholinguistique important, qui est celui des rapports
entre les processus cognitifs et la performance linguistique. Nous
soutenons ici que les mécanismes de résolution sont aussi bien
d'ordre cognitif que d'ordre linguistique et que la compréhension
des relations fonctionnelles d'un énoncé est relative à un mode
d'élaboration mental particulier.
Considérons les deux prémisses suivantes : « Pierre n'est pas
aussi bon que Jean et Luc n'est pas aussi mauvais que Jean. »
Pour comprendre ces données, le sujet doit, dans un premier
temps, transformer la première prémisse de telle sorte que la
relation unissant Luc et Jean soit la même que celle qui unit
Pierre et Jean. Le problème consiste donc à établir une nouvelle
relation entre Luc et Jean.
Notre première hypothèse est que la compréhension des rela
tions fonctionnelles est liée à des mécanismes cognitifs généraux.
Dans une première étape, on peut prendre en considération le
niveau d'intelligence générale verbale comme approximation
globale de ces facteurs cognitifs.
En vertu du principe de congruence (Clark, 1969 a), le sujet
doit rechercher, au niveau des relations fonctionnelles, une info
rmation congruente avec la question. Par conséquent, les questions
(« Qui est le pire ? », « Qui est le meilleur ? ») constituent un principe
directionnel qui induit le type de transformations que le sujet doit
effectuer.
1) Si Luc est meilleur que Jean et si Pierre est pire que Luc, alors
qui est le pire?
2) Si Luc est meilleur que Jean et si Pierre est pire que Luc, alors
qui est le ?
3) Luc est meilleur que Jean et Jean est meilleur que Pierre.
Dans 1), le principe directionnel induit une transformation
de la première prémisse en « Jean est pire que Luc ». Dans 2) il
entraîne une transformation de la seconde prémisse en « Jean est
meilleur que Pierre ». Dans les deux cas, le nombre de transfor
mations reste le même. En ce qui concerne l'énoncé 3), le principe 84 MÉMOIRES ORIGINAUX
directionnel ne joue pas dans la mesure où les suites de base sont
semblables. Les relations fonctionnelles sont comprises aisément.
Ceci nous amène à notre deuxième hypothèse qui prédit que
le principe directionnel n'intervient pas au niveau des temps de
résolution, mais apparaît comme ayant un rôle inducteur des
transformations à effectuer.
Le nombre de transformations nous semble d'une grande
importance dans la compréhension. Pour Chomsky, la signif
ication d'une phrase est à rechercher au niveau des structures
profondes.
4) Si Pierre est pire que Jean et si Jean est pire que Luc, alors
qui est pire ?
5) Si Luc n'est pas aussi mauvais que Jean et si Jean n'est pas
aussi mauvais que Pierre, alors qui est le pire ?
Les prémisses de ces deux problèmes ont même suite de base
(« Luc est mauvais », « Jean est mauvais », « Pierre est mauvais »),
par conséquent ils ont même sens ; mais les transformations sont
plus nombreuses dans le cas du deuxième problème que dans le
cas du premier. Le sujet mettra donc plus de temps pour résoudre
5) que 4). Le nombre de transformations effectuées constitue un
indice de complexité syntaxique (Chomsky, 1957)1.
Notre troisième hypothèse suppose que la compréhension des
relations fonctionnelles est d'autant plus difficile que la comp
lexité syntaxique du problème est importante.
Pour vérifier nos hypothèses, nous avons étudié le temps de
résolution de problèmes à trois termes. Si nos prévisions sont
exactes, nous devons trouver que le temps de résolution diminue
quand le niveau d'intelligence générale des sujets augmente, et
que pour un niveau donné, le temps est d'autant
plus long que les énoncés ont reçu davantage de transformations.
II. — TECHNIQUE DE L'EXPÉRIENCE
Selon nos hypothèses, nous voulons tester l'effet de trois
variables indépendantes ( V . 1 . 1 : rôle des facteurs cognitifs consi
dérés globalement en termes de niveau; V.I.2 : principe direc
tionnel ; V . 1 . 3 : complexité syntaxique des énoncés) sur la compré-
1. Cet indice est purement opérationnel. Sur le plan théorique, Chomsky
a nuancé la valeur de cet indice (1965). M. MOSCATO 85
hension des relations fonctionnelles (variable dépendante). Pour
étudier la compréhension, nous avons retenu comme indice le
temps de résolution des problèmes.
I. Les variables indépendantes
a) Les facteurs cognitifs
Pour déterminer le niveau d'intelligence générale, nous avons utilisé
un test de raisonnement appelé RAIS1. Les items de ce test se présentent
sous forme de problèmes de séries à compléter du type ABAB..., et
requièrent la mobilisation de mécanismes d'éduction : le sujet doit
d'abord découvrir la loi de la série, puis utiliser cette loi pour trouver la
réponse. Cette épreuve, à support verbal et numérique, est fortement
saturée en facteur G. En outre, l'utilisation des travaux de Thurstone a
pu mettre en évidence l'existence d'un facteur R (raisonnement) sus
ceptible d'être décomposé en un facteur D (déductif) et un facteur I
(inductif). Par ailleurs, ces travaux ont permis d'isoler un
« flexibilité » traduisant une capacité à passer d'une structure à une autre.
La note au RAIS peut être rapprochée de la note obtenue aux sous test R
et N du PMA (Thurstone) et donne une image acceptable du niveau
d'intelligence générale. Nous avons pu établir, à partir des résultats à
cette épreuve, une échelle en trois classes normalisées. La V.l. 1 a donc
trois modalités.
b) Le principe directionnel
Ce principe est inscrit dans le type de question. La V . 1 . 2 a donc deux
modalités (« qui est le meilleur ? » et « qui est le pire ? »).
c) La complexité syntaxique des énoncés
La construction des problèmes s'est largement inspirée des travaux
de Clark (1969 a). Rappelons qu'un problème à trois termes comporte
deux prémisses et une question. On peut construire huit types de pro
blèmes de la façon suivante :
— en conservant l'ordre d'estimation : Pierre (P), Jean (J), Luc (L) ;
— en utilisant les comparatifs « meilleur » (m) et « pire » (p) ;
— en posant la question : « Qui est le meilleur ? »
On peut construire huit nouveaux problèmes en utilisant la question
« Qui est le pire ? ». D'autre part, on peut en obtenir 16 autres en sub
stituant « n'est pas aussi mauvais que » (-m) à « est meilleur que » (m)
1. Edité par le Centre de Psychologie appliquée, 56, avenue Victor-
Hugo, Paris (16e). 86 MÉMOIRES ORIGINAUX
et « n'est pas aussi bon que » (-b) à « est pire que » (p). Nous avons donc
la possibilité de construire :
— 32 problèmes dont la solution est Jean ;
— 32 la est Pierre ;
— 32 dont la solution est Luc.
Soit un total de 96 problèmes.
Nous avons déjà mentionné que le nombre de transformations
effectuées au niveau des énoncés constitue un indice de complexité
syntaxique. Les énoncés utilisant les formes comparatives m, m et p,
p ne subissent aucune transformation, les suites de base étant direct
ement accessibles . Par convention, la complexité syntaxique de ces énoncés
sera égale à 1 (CS = 1). Les énoncés utilisant les formes comparatives m,
p (ou p, m) subissent une transformation (CS = 2). Ceux qui utilisent
-m, -m (ou -b, -b) subissent deux transformations (CS = 3). Ceux qui
utilisent -m, -b (ou -b, -m) subissent trois (CS = 4).
Ceci permet de définir la difficulté des problèmes en fonction de leur
complexité syntaxique (cf. tableau I). V.l. 3 a donc 4 modalités.
2. Déroulement de l'expérience
L'échantillon était constitué de 55 étudiants de première année de
psychologie (Université de Rouen). Les sujets ont d'abord passé le test
de raisonnement (RAIS). Quinze jours plus tard, ils étaient invités ind
ividuellement à résoudre les problèmes à trois termes.
Les 96 problèmes étaient présentés dans un carnet. L'ordre de pré
sentation était aléatoire (et différent pour tous les sujets). Au début du
carnet figuraient 8 problèmes d'entraînement. L'expérimentateur avait
un chronomètre et notait le temps de résolution de chaque problème. Ce
temps n'est qu'une estimation. En effet, le sujet doit d'abord lire le pro
blème, ce qui lui demande un temps tv Puis il doit résoudre le problème,
ce qui lui demande un temps t2. Ce que nous mesurons est en fait (tt + t2).
Dans une expérience similaire, Clark (1969 a) notait (tx + t2), puis il
faisait relire le texte du problème à des sujets pour déterminer tx. La
différence entre [tx + t2) et tt donnait le temps réel de résolution. L'au
teur abandonne cette méthode car elle incommodait les sujets.
III. — RÉSULTATS ET DISCUSSION
Le RAIS est noté sur 40 points. Les résultats permettent de
diviser l'échantillon en trois groupes de sujets :
— premier groupe (Gl) : note inférieure ou égale à 18 (N2 = 19 su
jets) ; ■
M. MOSCATO 87
Tableau I
Construction des types de problèmes
(m : est meilleur que ; p : est pire que ;
-m : n'est pas aussi mauvais que ; -b : n'est pas aussi bon que)
CS = 1 CS = 2
Enoncés Suites de base Enoncés Suiles de base
L est bon L est bon L m J L m J JJbon/mauvais J m P Pp J P est bon P est mauvais
L est bon L est bon JmP Pp J JJ est L m J L m J P est bon Pmauvais
L est mauvais L est JpL Pp J J est mauvais J est mauvais/bon JmP JpL P est P est mauvais
L est mauvais L est JmP JpL J est J est JpL Pp J PPmauvais
CS = 3 CS
Suites de base Enoncés Suites de base Enoncés
L L est mauvais est mauvais L -m J h -m J J J est mauvais/bon J-mP P -b J P est Pbon
L est mauvais L est mauvais P-& J J-mP JJ est L -m J L -m J P P est bon
L est bon L est bon P-6 J J-6L J Jbon/mauvais J-m P J -6L P P est mauvais est bon
L est bon L est bon J -m P J-6L JJ est P-5 J J-ftL P bon P est mauvais
— deuxième groupe (G2) note comprise entre 19 et 21
N2 = 17 sujets) ;
note supérieure ou égale à 22 — troisième groupe (G3)
(N3 = 19 sujets).
Les échecs se répartissent de façon homogène. Le pourcent
age obtenu (15, 19 %) est relativement faible quoique supérieur

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