1- Contexte scientifique et objectifs du projet
L’influence du contenu sur le traitement cognitif d’un énoncé est un point majeur de convergence des travaux sur le raisonnement et sur la résolution de problème des dernières décennies : l’être humain injecte ses connaissances dans les situations et s’appuie sur elles pour comprendre ces situations, raisonner sur elles, et ainsi atteindre ses buts. Connaître les implications et les applications de ce phénomène pour l’acquisition de connaissances est essentiel : un objectif fondamental de l’enseignement est de favoriser des décontextualisations qui permettent aux élèves de dépasser leur codage sémantique spontané des situations. L’enseignement crée ainsi les conditions de la conceptualisation.
Le domaine d’application de ce projet concerne des apprentissages scolaires fondamentaux. Plus précisément, il vise à étudier, avec une optique comparative, l’influence des effets de contenu dans la résolution de problèmes arithmétiques, qui constituent un socle pour des acquisitions de connaissances scolaires et professionnelles, et à appliquer les résultats obtenus pour favoriser des acquisitions. De ce point de vue, ce projet offre des perspectives novatrices en matière d’enseignement et cherche à montrer qu’une part essentielle de l’apprentissage réside dans la capacité de passer d’une interprétation spontanée, contrainte par les dimensions sémantiques incarnées par le contenu de problème, à une interprétation congruente avec la structure formelle. Les méthodes proposées visent à favoriser ce changement de point de vue.

2- Description du projet, méthodologie
L’originalité de la méthodologie utilisée est de se fonder sur des indicateurs expérimentaux plus informatifs que les indicateurs traditionnels en termes de réussite/échec. Les stratégies mises en œuvre ainsi que les erreurs commises sont traitées comme des traces qui permettent d’identifier les
interprétations qui les ont produites.
Les expérimentations porteront sur deux types de populations. Une population de classes d’écoles primaires classiques, du CP au CM2, et une population correspondante de ZEP. Toutes les analyses auront une visée comparative, ce qui permettra d’apporter des éléments sur les sources d’échecs scolaires.
Le projet s’articule en deux volets. Le premier consiste à étudier de manière systématique et à grande échelle les effets du contenu pour différents types de problèmes arithmétiques afin de constituer une base de données accessible à la communauté scientifique ainsi qu’aux différents acteurs du monde éducatif. Un ensemble de dimensions sémantiques, dont la pertinence a déjà été avérée dans d’autres contextes, sera manipulé et son influence sur la difficulté des problèmes, sur les stratégies mises en œuvre et sur les erreurs commises sera mesurée. Une optique comparative sera adoptée en contrastant différentes populations scolaires françaises (classique versus ZEP) et en situant également les résultats obtenus par rapport aux données disponibles au niveau international.
La base de données constituée à partir de ces différentes études sera rendue accessible à travers une application Internet ; celle-ci permettra la consultation des résultats ainsi que l’enrichissement
ultérieur de la base.
Le second volet vise à traduire en matière d’enseignement la prise en compte des effets de contenu. Il s’agira de favoriser la construction d’une interprétation du problème compatible avec sa structure formelle en manipulant les dimensions sémantiques des problèmes présentés. Des expérimentations seront menées à bien pour montrer la faisabilité d’une telle approche. Ce volet vise à avoir des implications directes dans le cadre scolaire, notamment pour les élèves en difficulté, et également dans le domaine des Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain (EIAH). L’environnement informatique qui sera développé offrira un diagnostic fin des productions de chaque élève lisible par l’enseignant et un module de remédiation permettra de développer les capacités de transfert des apprenants. Ce module, fondé sur les résultats expérimentaux des deux volets du projet, proposera à l’apprenant des situations d’apprentissage adaptées en fonction des diagnostics de résolution.

3- Les résultats attendus sont les suivants :

• Résultats d’expérimentations systématiques et contrôlées à grande échelle sur l’influence des effets de contenu dans la résolution de problèmes arithmétiques
• Résultats d’expérimentations sur une méthode d’apprentissage fondée sur l’aide à la construction d’une interprétation du problème compatible avec sa structure formelle
• Constitution d’une base de données de référence accessible sur le Web sur la mesure des effets de contenu
• Développement d’une plateforme informatique de résolution de problème arithmétique, de
• diagnostic cognitif et de remédiation accessible sur le Web et s’appuyant sur les résultats des expérimentations
• Publications et communications dans les colloques nationaux et internationaux