Les effets d'un sentiment d'échec éprouvé par les infirmières psychiatriques dans leur travail font douter de l'efficacité, dans ce domaine, de l'application intégrale de la méthode de résolution de problèmes utilisée de façon générale en soins infirmiers. Pour les infirmières psychiatriques, le fait de développer les habiletés spécifiques à la phase d'identification des problèmes pourrait constituer une façon différente et efficace d'augmenter leurs habiletés créatrices dans la résolution des problèmes auxquels elles sont confrontées quotidiennement. Pour aider les infirmières psychiatriques à utiliser l'identification même des problèmes comme un instrument pouvant les aider à augmenter quantitativement et qualitativement leurs solutions à ces problèmes, un programme créatif a été mis en oeuvre. Le but de cette recherche est précisément de savoir s'il y a une relation entre ce programme créatif de problémation et la capacité d'idéation des infirmières psychiatriques en ce qui a trait à la fluidité, la flexibilité et l'originalité des solutions. La connaissance d'une telle relation pourrait constituer une réponse à la problématique de cette recherche. / Québec Université Laval, Bibliothèque 2014

Une approche de sélection du personnel par les compétences non techniques dites du 21ᵉ siècle (C21) -- notamment la résolution de problèmes complexes (RPC) -- est jugée par plusieurs comme une solution potentielle aux défis de productivité et de compétitivité des organisations en cette ère de l'intelligence numérique. Avec la complexification et le dynamisme croissants du marché du travail, les domaines d'emplois liés aux hautes technologies requièrent de plus en plus, au-delà des connaissances scientifiques et techniques, des compétences non techniques. La capacité en RPC semble être une nécessité du 21ᵉ siècle et se démarque comme compétence importante à maîtriser par la main-d'œuvre, en plus d'être considérée comme une capacité cognitive allant au-delà de l'intelligence (ou de l'habileté mentale générale; HMG). Alors que la sélection s'est appuyée jusqu'à présent sur des méthodes traditionnelles, certains suggèrent que l'utilisation de solutions numériques permettrait de répondre aux besoins des organisations qui désirent opter pour un processus davantage adéquat de l'évaluation de la RPC. Un micromonde simulé par ordinateur permet de reproduire les propriétés de la complexité et de configurer des tâches et scénarios dynamiques pour la recherche (voir Dörner et Funke, 2017). Selon une approche interdisciplinaire, alliant gestion des ressources humaines (GRH) et sciences cognitives, la thèse s'intéresse aux deux tendances suivantes : a) les C21 sont de plus en plus recherchées par les employeurs, mais certaines sont difficiles à évaluer, notamment la RPC; et b) la sélection de personnel pourrait bénéficier d'être adaptée au contexte actuel. La mise en commun des travaux de recherche récents au sujet de la sélection électronique (e-sélection) et des appels à l'action de chercheurs du domaine permettent de converger vers la question de recherche suivante : Est-ce que l'utilisation d'une simulation par micromonde (le « Comment ») représente l'outil d'évaluation idéal afin d'évaluer la RPC (le « Quoi ») chez le personnel hautement qualifié (PHQ; voir Ryan et Ployhart, 2014) ? La thèse se base sur une philosophie de recherche positiviste et pragmatique. Des revues narratives de la littérature permettent : i) de documenter le contexte de l'intelligence numérique, son impact sur le marché de l'emploi et la sélection de PHQ; ii) d'identifier le « Quoi » le plus approprié à évaluer en contexte de sélection; et iii) de déterminer le « Comment » qui semble le plus adéquat pour le faire. Les résultats appuient la vision selon laquelle la RPC représente une C21 essentielle à maîtriser par le PHQ œuvrant dans les domaines de l'innovation, des hautes technologies et de la recherche et développement (R-D) à l'ère de l'intelligence numérique et qu'une évaluation basée sur le jeu (EBJ) reproduisant les propriétés de la complexité (voir Schoppek et Fischer, 2015) semble un outil prometteur afin de l'évaluer. Un devis corrélationnel permet de contribuer à l'effort de validation empirique de l'utilisation d'une simulation par micromonde pour évaluer la RPC chez le PHQ. Trente-neuf participants ont effectué une tâche simulée de gestion d'une société (soit le micromonde Ecopolicy qui reproduit un contexte de prise de décision dynamique du monde réel par le biais de scénarios complexes) et ont également effectué le test d'HMG des Matrices progressives avancées (MPA) de Raven, une échelle d'auto-évaluation de la pensée systémique et des questionnaires sur l'engagement et l'acceptabilité. Les résultats confirment que la gestion de la complexité est un défi cognitif. La performance en RPC s'avère très faible et n'est pas reliée à l'HMG. Cependant, la performance est supérieure à la chance et la distribution des résultats permet de détecter ceux qui se démarquent. Les questions relatives au concept de RPC, à l'utilisation des micromondes et aux réactions des individus sont discutées. Le chapitre final propose une analyse des résultats et des limites de la thèse, ce qui permet d'apprécier l'évaluation qui est faite des critères de scientificité et de l'utilité d'une EBJ, notamment un micromonde, en contexte de sélection. Les contributions théoriques et pratiques de la thèse sont présentées par la suite. En terminant, des pistes futures de recherche sont proposées afin : a) d'étudier l'ampleur des C21 et leur potentielle prolifération; et b) de développer des moyens pour la formation de la RPC. / An approach to personnel selection based on so-called 21st century skills -- in particular, complex problem-solving (CPS) -- is recognized by many practitioners and researchers as a potential solution to the challenges of productivity and competitiveness facing organizations in the age of digital intelligence. With the labour market's rising complexity and volatility, high-technology sector of employment is increasingly requiring non-technical skills in addition to scientific and technical knowledge. The ability to solve complex problems appears to be imperative in the context of the 21st century, emerging as an essential skill that individuals in today's workforce and those seeking employment must possess. Moreover, CPS is seen as a cognitive ability that extends beyond general mental ability (GMA). While personnel selection has so far relied on traditional methods, some researchers suggest that the evaluation of CPS requires the use of new measurement approaches. The use of a computer-simulated microworld -- a versatile and open-ended virtual world -- makes it possible to reproduce the properties of complexity and configure scenarios with goal-oriented dynamic tasks (see Dörner and Funke, 2017). This thesis adopts an interdisciplinary approach by integrating the fields of human resource management (HRM) and cognitive science. It aims to explore two key issues: a) the need to adapt personnel selection processes to align with the demands of the digital intelligence era; and b) the growing demand for non-technical skills, specifically CPS, among employers, and the challenges associated with assessing these skills. Recent research and calls to action in the field of electronic personnel selection (e-selection) have led to the following research question: Is the use of a microworld simulation (the "How") considered to be the most adequate method for assessing CPS (the "What"? This thesis is grounded in a research philosophy that combines positivism and pragmatism. Narrative literature reviews serve the purpose of documenting the contextual background of the digital intelligence era, analyzing its influence on the job market and the selection of highly qualified personnel (HQP). Additionally, these reviews aim to identify the most valuable skills that organizations should prioritize and determine the most suitable method for assessing these skills. The primary conclusions derived from the narrative reviews indicate that CPS is a crucial non-technical skill that should be proficiently acquired by HQP working within the domains of innovation and high technology in the digital intelligence era. Additionally, it is suggested that using a microworld simulation that replicates the characteristics of complexity, as outlined by Schoppek and Fischer (2015), holds potential as an effective means of evaluating CPS. As part of a validation process, using a correlational design, the constructs behind the use of a microworld to assess CPS in HQP were tested. Thirty-nine participants performed a simulated society management task (i.e., the microworld Ecopolicy that reproduces the context of real-world dynamic decision-making through complex scenarios), and also completed Raven's Advanced Progressive Matrices (APM) test, a system thinking self-reported scale, and questionnaires of user acceptance and engagement. Managing complexity is challenging, and CPS performance is poor and not related to GMA. However, performance is better than chance, and the distribution of scores makes it possible to detect those who outperform their peers. Also, test-takers' levels of task engagement and acceptance of the microworld proved to be relatively high. In a final chapter, a comprehensive analysis of the findings and limitations of the thesis is provided, enabling an evaluation of the scientific criteria encompassing the validity, reliability and utility of a microworld simulation in the context of personnel selection. Furthermore, the theoretical and practical contributions of the thesis are discussed. Future avenues of research are proposed in order to: i) further survey the so-called skills of the 21st century and their potential proliferation; and ii) develop means to train CPS skills.

Le présent mémoire vise à éclairer les habiletés conceptuelles d'élèves de la fin de 3e secondaire dans la résolution de problèmes verbaux et d'exercices, les premiers mettant en cause des équations. Cinquante-deux sujets ont été soumis à une épreuve algébrique, dix d'entre eux ayant été reçus en entrevue dans le but de leur permettre d'expliciter leur point de vue. Les procédés utilisés par ceux-ci ont été identifiés sur la base des réponses et des justifications fournies, puis comparés, dans le cas des problèmes, au schème de raisonnement « idéal », en plus de mettre en évidence, pour les exercices, les significations attribuées aux symboles littéraux, aux opérations et au signe d'égalité. Les profils de chacun des sujets ont finalement été esquissés et huit schèmes ou trajets organisateurs d'ensemble de la conduite ont été dégagés, l'étude concluant sur une conception peu consistante et stabilisée de l'équation.

Cette thèse décrit la construction des relations sémantiques en cours de résolution de problèmes écrits en mathématique chez deux élèves sourds de deuxième cycle du primaire. L'étude se situant dans une approche constructiviste et développementale, les élèves ont été suivis et soutenus dans le cheminement de leur pensée par entrevue clinique. Pour cela, ils ont été invités à lire chaque problème donné une première fois et à l'expliquer, révélant ainsi leur représentation initiale. Par la suite, les questions ou commentaires de l'adulte avaient pour but de permettre tant à l'élève d'exprimer oralement les relations construites et ses procédés de construction, qu'à l'adulte de le soutenir dans la création de liens manquants jusqu'à la construction complète du système de relations. Tous les propos des élèves ont été retenus. Une première analyse a permis de suivre pas à pas ces propos pour répondre à la question suivante : Comment l'élève construit-il les relations sémantiques en cours de lecture et de résolution du problème? Le cadre d'analyse a été constitué autour des moments où l'élève cherche à construire les relations ambiguës et autour des difficultés à compléter la structure logique imposée par le problème donné. Une deuxième analyse consistait à vérifier si la question est l'élément qui structure l'ensemble des relations sémantiques. Les hypothèses successives de solutions ont été présentées en synthèse. On constate que la question précise le but induisant ainsi une structuration du problème, mais elle n'impose pas à elle seule la construction et la coordination de l'ensemble des relations du système à reconstituer. En effet, bien qu'à un degré différent, les deux élèves ont le plus souvent réduit, selon la relation explicite exprimée dans la question, le système complexe des problèmes donnés en un système simple. Deux types d'obstacles ont été identifiés. Un moindre concerne la formulation linguistique de certains concepts mathématiques et un deuxième, d'ordre logique interpropositionnelle. Les deux élèves ont alors démontré des difficultés à construire certaines relations et à faire une relation sur une relation. La capacité d'appréhender simultanément l'ensemble des relations du système complexe d'un problème donné est ce qui permet de reconstituer ce système.

Les problèmes d’optimisation combinatoire (Constraint Optimization Problems – COP) sont souvent difficiles à résoudre et le choix de la stratégie de recherche a une influence importante sur la performance du solveur. Pour de résoudre un problème d’optimisation combinatoire en explorant un arbre de recherche, il faut choisir une heuristique de choix de variable (qui définit l’ordre dans lequel les variables vont être instanciées), une heuristique de choix de valeur (qui spécifie l’ordre dans lequel les valeurs seront essayées), et une stratégie de retour-arrière (qui détermine vers quel noeud effectuer les retours-arrière lorsqu’une feuille de l’arbre est rencontrée). Pour les stratégies de retour-arrière, il y a celles dont les retours-arrière sont totalement déterministes (e.g. Depth-First Search – DFS) et d’autres qui s’appuient sur des mécanismes d’évaluation de noeuds plus dynamiques (e.g. Best-First Search). Certaines (e.g. Limited Discrepancy Search – LDS) peuvent être implémentées soit comme un algorithme itératif déterministe ou un évaluateur de noeud. Une stratégie est dite adaptative quand elle s’adapte dynamiquement à la structure du problème et identifie les zones de l’espace de recherche qui contiennent les “bonnes” solutions. Dans ce contexte, des stratégies de branchement adaptatives ont été proposées (e.g. Impact-Based Search – IBS) ainsi qu’une stratégie de retour-arrière adaptative (e.g. Adaptive Discrepancy Search – ADS), proposée pour les problèmes d’optimisation distribués. À notre connaissance, aucune stratégie adaptative qui utilise l’apprentissage par renforcement (Reinforcement Learning – RL) pour supporter son mécanisme d’apprentissage n’a été proposée dans la littérature. Nous pensons que les techniques de RL permettront un apprentissage plus efficace et qu’une stratégie de retour-arrière munie de ces techniques aura le potentiel de résoudre les problèmes d’optimisation combinatoire plus rapidement. Dans ce mémoire, nous proposons un algorithme (RLBS) qui “apprend” à faire des retours-arrière de manière efficace lors de l’exploration d’arbres non-binaires. Plus précisément, il s’agit une stratégie de retour-arrière qui se base sur l’apprentissage automatique pour améliorer la performance du solveur. En fait, nous utilisons l’apprentissage par renforcement pour identifier les zones de l’espace de recherche qui contiennent les bonnes solutions. Cette approche a été développée pour les problèmes d’optimisation combinatoire dont l’espace de recherche est encodé dans un arbre non-binaire. Comme les arbres sont non-binaires, on a l’occasion d’effectuer plusieurs retours-arrière vers chaque noeud durant l’exploration. Ceci permet d’apprendre quels noeuds mènent vers les meilleures récompenses en général (c’est-à-dire, vers les feuilles les plus intéressantes). Le branchement est effectué en utilisant une stratégie de choix de variable/valeur quelconque. Toutefois, quand un retour-arrière est nécessaire, la sélection du noeud cible s’appuie sur l’apprentissage par renforcement. RLBS est évalué sur cinq instances industrielles du problème de la planification des opérations du rabotage du bois et a été comparé à ADS et à LDS sur cette même application. RLBS dépasse LDS et ADS, en termes de temps de calcul nécessaire à la résolution, sur chacune de ces instances-là et trouve la solution optimale plus rapidement. Les expérimentations ont montré que RLBS est en moyenne 4 fois plus rapide que ADS, et 6 fois plus rapide que LDS. RLBS a aussi été évalué sur une instance jouet du même problème et a été comparé à IBS. RLBS surpasse largement IBS. Il est capable de trouver une solution optimale en explorant beaucoup moins de noeuds que le nombre nécessaire à IBS pour trouver une telle solution. / Combinatorial optimization problems are often very difficult to solve and the choice of a search strategy has a tremendous influence over the solver’s performance. To solve a problem using search, one needs to choose a variable selection strategy (defining the order in which variables will be instantiated), a value selection strategy (that specifies the sequence in which we will try the variable possible values) and a backtracking strategy (that determines to which node we should backtrack/backjump, when a leaf is reached or a dead-end is encountered). When it comes to backtracking strategies, there are some that are encoded into full deterministic algorithms (e.g. Depth-First Search – DFS), and others that rely on more dynamic node evaluator mechanisms (e.g. Best-First Search). Others (e.g. Limited Discrepancy Search – LDS) can be implemented as a deterministic iterative algorithm or as a node evaluator. A strategy is said to be adaptive when it dynamically adapts to the structure of the problem and identifies the areas of the search space that contain good solutions. Some have proposed adaptive branching strategies (e.g. Impact-based Search – IBS) or a backtracking strategy (e.g. Adaptive Discrepancy Search – ADS) proposed for distributed optimization problems. To our current knowledge, no adaptive backtracking strategy that relies on Reinforcement Learning (RL) has been proposed yet. We believe that RL techniques could allow a more efficient learning process and that, provided with these techniques, a backtracking strategy has a great potential of solving combinatorial optimization problems in a faster way. In this thesis, we introduce an algorithm (RLBS) that learns to efficiently backtrack when searching non-binary trees. We consider a machine learning approach which improves the performance of the solver. More specifically, we use reinforcement learning to identify the areas of the search space that contain good solutions. The approach was developed for optimization problems for which the search space is encoded as a non-binary tree. Since the trees are non-binary, we have the opportunity to backtrack multiple times to each node during the search. This allows learning which nodes generally lead to the best rewards (that is, to the most interesting leaves). Branching can be carried on using any variable/value selection strategy. However, when backtracking is needed, the selection of the target node involves reinforcement learning. RLBS is evaluated on five instances of the lumber planing problem using real idustrial data, and it is compared to LDS and ADS. It outperforms classic (non-adaptive) search strategies (DFS, LDS), an adaptive branching strategy (IBS), and an adaptive backtracking strategy (ADS) on every instance of this problem. Experiments have shown that RLBS is on average 4 times faster than ADS, and 6 times faster than LDS. RLBS is also evaluated on a toy instance of the lumber planing problem and compared to IBS. RLBS substantially outperforms IBS by solving the problem to optimality much faster.

Dans ce travail on s'intéresse à certains effets liés à la sémantique des énoncés sur les procédures et processus de résolution de problèmes de dénombrement de combinaisons, soumis à des élèves de classe de 4ème. Notre objectif est de proposer un modèle relativement complet qui décrive les liens entre les productions et l'activité des élèves d'une part et les contextes sémantiques d'autre part. La principale variable étudiée<br />concerne les modèles combinatoires implicites. Afin de relever l'ensemble des procédures observables, une première épreuve est organisée sous forme de devoir sur table.<br />La deuxième épreuve a pour ambition de se placer au niveau des processus de résolution.<br />Elle est organisée sous forme de travail en groupe. Une analyse du contenu des échanges permet d'appréhender les interprétations des énoncés. L'ensemble des observations nous conduit à définir deux modèles de résolution dominants avec quelques variantes.

L'étude réalisée montre un décalage important entre la preuve en mathématiques et la preuve telle qu'elle vit en classe, surtout au collège : actuellement la transposition didactique dénature son sens, réduisant son apprentissage à celui de savoir faire des exercices d'écriture formelle. Il s'avère nécessaire de changer les pratiques, pour que la preuve soit enseignée de manière plus satisfaisante sur les plans épistémologique et didactique. Nous montrons qu'il est pertinent, et possible, d'amorcer ce changement par un travail sur les conceptions des enseignants. Pour cela nous proposons une ingénierie de formation fondée sur trois problèmes : tout d'abord est montré le rapport existant des élèves à la preuve ; ensuite, les enseignants, mis en situation de recherche de problèmes, produisent des preuves. Les résultats obtenus à partir des problèmes choisis permettent à la fois de préciser le rapport des enseignants à la preuve et d'amorcer avec eux une réflexion sur leurs pratiques.

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Notre recherche porte sur l'analyse du rôle du langage naturel dans les allers et retours entre domaine théorique et domaine graphique lors d'un processus de démonstration en géométrie plane par des élèves qui travaillent en dyade. Nous nous appuyons en d'abord sur deux hypothèses de recherche : l'une qui considère le langage comme outil d'analyse du discours en tant que révélateur des démarches de résolution, l'autre qui considère le langage comme outil de résolution pour les élèves en tant que médiateur pour la construction et la maîtrise de la pensée. En outre, nous faisons l'hypothèse que l'avancement du processus de résolution passe par l'évolution des échanges verbaux, en se déplaçant d'un mode d'expansion discursive d'accumulation à un mode d'expansion discursive de substitution, et par le changement de la valeur des propositions émises, en passant d'une valeur épistémique à une valeur de vérité. Nous proposons de relever les traces de ces évolutions grâce à l'analyse du discours des binômes observés en retenant l'usage de certaines unités linguistiques comme révélateur d'un type d'expansion discursive. En revanche, pour ce qui concerne l'analyse fonctionnelle du langage en tant qu'outil de résolution, nous retenons l'idée que le langage est outil pour la construction et la maîtrise de la pensée du sujet. Cette perspective nous a permis de dégager les conditions et les modalités d'apparition de diverses fonctions du langage telles la fonction de guide (rôle des verbalisations des théorèmes et de l'instanciation), la fonction de planification (planification d'un enchaînement de pas de déductions), la fonction de contrôle (liée à la fonction de guidage qui permet de revenir sur les pas du processus) et les fonctions de référence et d'association (rôle des mots et des configurations-étiquettes). Cette catégorisation permet de repérer l'importance relative des fonctions exercées par le langage dans les protocoles en tant qu'outil pour l'avancement du processus, et de repérer des conditions pour que ces fonctions se mettent en place et s'exercent.

A ce jour, pour rendre compte du traitement de l'information visuo-spatiale, l'hypothèse dominante est celle du calepin visuo-spatial (Baddeley, 1986), qui renvoie aux modèles structuralistes de la mémoire. Cependant ces types de modèles postulant l'existence de plusieurs modules autonomes sont actuellement remis en question et les théories fonctionnelles récentes défendent l'idée d'un système mnésique unique. C'est dans cette perspective que se situe notre recherche qui s'organise autour de trois questions. La première consiste à définir les différents traitements visuo-spatiaux mis en œuvre lors de la manipulation d'informations visuo-spatiales. La seconde tente d'établir des profils comportementaux des traitements visuo-spatiaux caractéristiques du vieillissement normal et pathologique (Alzheimer). La troisième porte sur l'expression de la flexibilité cognitive chez des sujets âgés lors de la résolution du problème des blocs de Corsi (épreuve visuo-spatiale séquentielle). Deux expériences ont été réalisées dans lesquelles les participants (personnes âgées souffrant de maladie d'Alzheimer et personnes âgées contrôle) devaient résoudre la tâche des blocs de Corsi, dans sa version ordre direct (expérience 1) et dans ces versions ordre direct et indirect (expérience 2). Les données ont été exploitées en recourant à une méthodologie d'analyse de protocoles individuels permettant une analyse qualitative à un degré suffisamment fin des réponses des sujets. Dans la première expérience, nous nous sommes intéressée aux différentes erreurs rencontrées lors de la résolution de l'épreuve. Dans la seconde étude, nous avons étendu nos analyses aux traitements visuo-spatiaux inhérents à ces erreurs. Les résultats obtenus ont permis de définir cinq grands traitements visuo-spatiaux (le traitement vectoriel, vectoriel partiel, identité stricte, approximatif et mixte), de mettre en évidence des profils comportementaux concernant le traitement vectoriel partiel et identité stricte pour les sujets âgés sains lors de la condition indirecte et de montrer l'expression de flexibilité cognitive spontanée chez les sujets Alzheimer et sains lors des traitements visuo-spatiaux séquentiels. Nos analyses ont ainsi permis de proposer une approche différente du traitement de l'information visuo-spatiale en substituant le concept de traitement visuo-spatial à celui de calepin visuo-spatial ainsi que d'approfondir les connaissances de celui-ci aussi bien dans le vieillissement normal que pathologique (Alzheimer) en analysant les sujets en action.