Certains problèmes peuvent être résolus avec succès en suivant spécifique, étape par étape les instructions et mdash; qui est, en utilisant un algorithme. Nous pouvons correctement assembler les pièces d'une nouvelle bibliothèque en suivant les instructions de montage qui viennent avec le paquet. Nous pouvons calculer la longueur d'un toit incliné en utilisant le théorème de Pythagore. Quand nous suivons un algorithme fidèlement, nous arrivons toujours à un bon article solution.Download
Cependant, le monde présente de nombreux problèmes pour lesquels aucun algorithmes existent. Il n'y a pas de règles que nous pouvons suivre pour identifier un navire de métal substitut, aucune liste d'instructions pour nous aider à aborder la destruction des forêts tropicales. En l'absence d'un algorithme, les apprenants doivent plutôt utiliser une heuristique, une stratégie de résolution de problèmes généraux qui peuvent ou peuvent ne pas donner un résultat positif. Par exemple, une heuristique que nous pourrions utiliser pour résoudre le problème de la déforestation est la suivante: Identifier un nouveau comportement qui remplace adéquatement le problème de comportement (à savoir, d'identifier une autre façon que les paysans peuvent répondre à leurs besoins de survie). Pour un autre exemple d'une heuristique, envisager le problème de plus dans l'exercice qui suit
Vivre Firsthand &bull. Grocery Shopping-
Résoudre ce problème d'addition aussi vite que vous le pouvez:
Vous achetez trois produits en magasin, à ces prix: $ 19,95 $ 39,98 $ 29,97
A propos de combien d'argent dépensez-vous? (Don ’ t inquiètent une taxe de vente possible.)
Le meilleur moyen de résoudre ce problème est d'arrondir et approximative. Le premier élément coûte environ 20 $, le second environ 40 $, et 30 le troisième environ $; par conséquent, vous dépensez environ 90 $ sur votre shopping. Arrondir est souvent une excellente heuristique pour arriver rapidement à des réponses approximatives à des problèmes mathématiques.
À l'école, les élèves obtiennent généralement beaucoup plus pratique de résoudre des problèmes bien définis que ceux mal définis, et ils sont enseignés beaucoup plus que des algorithmes heuristiques. Par exemple, ils sont susceptibles de passer plus de temps à l'école d'apprentissage des stratégies utiles pour déterminer la longueur des planches nécessaires pour un toit Treehouse que les stratégies applicables au problème de la déforestation de résolution de problèmes. Et ils ont tendance à passer plus de temps en utilisant les lois de la physique pour prédire quand cuirassés flottent à la lutte avec les moyens de prévenir les conflits qui ont besoin de ces cuirassés en premier lieu. Mais de nombreux problèmes du monde réel ne peuvent pas être résolus avec des algorithmes coupe et séchés. En outre, quelques algorithmes existent pour résoudre les problèmes en dehors des domaines des mathématiques et des sciences.
résolution de problèmes des stratégies, des algorithmes et heuristiques semblables, sont souvent spécifiques à certains domaines de contenu. Mais voici plusieurs heuristiques générales de résolution de problèmes que les étudiants peuvent trouver utiles dans une variété de contextes:
Identifier les sous-objectifs. Casser une grande tâche complexe en deux ou plusieurs sous-tâches qui peuvent être plus faciles à résoudre.
Utilisez du papier et un crayon. Dessinez un diagramme, la liste d'un problème ’ composants ou griffonner des solutions ou des approches potentielles
Dessinez une analogie.. Identifier une situation analogue à la situation du problème, et d'en tirer des solutions potentielles de l'analogie.
Brainstorm. Générer une grande variété d'approches ou des solutions possibles et mdash; y compris certains qui pourraient d'abord sembler bizarres ou absurdes — sans évaluer d'abord l'un d'eux. Une fois une longue liste a été créée, évaluer chaque élément pour sa pertinence et de l'utilité potentielle
“. Incuber ” la situation. Laissez un problème reste en suspens pendant quelques heures ou quelques jours, laissant le temps à une recherche étendue de la mémoire à long terme pour les approches potentiellement productives (JR Anderson, 1990;. JE Davidson & Sternberg, 1998, 2003; HC Ellis & Hunt, 1983; Halpern, 1997a)
enseignement de résolution de problèmes stratégies
Parfois les élèves à développer des stratégies de résolution de problèmes sur leur propre. Par exemple, de nombreux enfants inventent des stratégies d'addition et de soustraction simples longtemps avant qu'ils rencontrent l'arithmétique à l'école (Carpenter & Moser, 1984). Mais sans une instruction formelle dans les stratégies efficaces, même le plus inventif des étudiants peuvent occasionnellement recourir à un procès improductifs et d'erreurs pour résoudre les problèmes.
Pour être vraiment efficace la résolution de problèmes, les élèves doivent avoir une base solide dans — qui est, une compréhension conceptuelle de — le sujet en question (plus sur ce point peu de temps). Mais ils bénéficient également d'un enseignement explicite dans l'utilisation des deux algorithmes et heuristiques. Voici quelques stratégies que nous pourrions utiliser:
Pour les algorithmes d'enseignement:.
Décrire et démontrer des procédures spécifiques et les situations dans lesquelles chacun peut être utilisé
Fournir exemples détaillés d'algorithmes appliqués, et demander aux élèves d'expliquer ce qui se passe à chaque étape.
Aider les élèves à comprendre pourquoi les algorithmes sont particulièrement pertinents et efficaces dans certaines situations.
Quand un étudiant &rsquo ; de l'application d'un algorithme donne une réponse incorrecte, examiner de près ce que l'élève a fait, et de localiser l'endroit du mal
Pour heuristiques d'enseignement:
Donner aux élèves la pratique à faire mal .
problèmes -defined plus spécifique et bien défini Enseignez heuristiques que les élèves peuvent utiliser dans des situations où aucun des algorithmes spécifiques applicables; par exemple, encouragent l'arrondissement, l'identification des sous-objectifs, et drawinganalogies
Pour enseigner les deux algorithmes et heuristiques.
Enseigner des stratégies de résolution de problèmes dans le contexte des domaines spécifiques (
pas
comme un sujet distinct du contenu académique) et, idéalement, dans le cadre des activités authentiques
engager les élèves et rsquo activités avec les élèves, la modélisation des stratégies efficaces et guider la résolution de problèmes communs. les efforts initiaux.
Fournir des échafaudages pour des problèmes difficiles (par exemple, les découper en petits problèmes et plus simples, donner des conseils sur les stratégies possibles, ou de fournir des solutions partielles).
Demandez aux élèves d'expliquer ce qu'ils sont faire comme ils travaillent à travers un problème.
Demandez aux élèves de résoudre des problèmes en petits groupes, partageant des idées sur les stratégies de résolution de problèmes, de modélisation différentes approches pour l'autre, et de discuter des mérites de chaque approche. (RK Atkinson, Derry, Renkl, & Wortham, 2000; Barron, 2000; Chinn, 2006; Crowley & Siegler, 1999; Gauvain, 2001; Kirschner et al., 2006; Mayer, 1985; Reimann & Schult 1996 ; Renkl & Atkinson, 2003; Rogoff, 2003)