Attribution des rôles         Dans une classe d'APP, on remet un problème à un petit groupe d'élèves. Même si les écoles de médecine utilisent parfois des groupes d'une dizaine d'élèves, les groupes de trois ou de quatre élèves sont idéals au niveau collégial. Le modèle élaboré à l'Université du Minnesota pour les petits groupes (http://groups.physics.umn.edu/physed/Research/CGPS/GreenBook.html), permet d'assigner un rôle précis à chaque élève. Puisque la résolution du problème exige des stratégies de planification et de surveillance, les élèves se voient attribuer des rôles qui intègrent ces tâches.       •Le coordonnateur propose des plans d'action et s'assure que la discussion de groupe se déroule de façon harmonieuse et que tous les membres y participent. •Le sceptique remet en question les idées avancées de façon aussi constructive que possible. •Le vérificateur/enregistreur prend en note et organise les différentes idées proposées et s'assure que tous les membres du groupe sont capables d'expliquer la solution. •L'énergiseur/résumeur réanime les discussions lors d'un ralentissement et surveille les décisions mises de l'avant et leur fondement.       Que fait l'enseignant?         Dans une classe d'APP, l'enseignant agit à titre de conseiller plutôt que de savant. Il est important que l'enseignant guide les élèves dans leur questionnement, sans directement leur indiquer les voies d'intervention possibles qui mèneraient aux solutions du problème. Ainsi, les enseignants peuvent ramener une discussion qui dérape, mais ils ne doivent en aucun cas donner les réponses aux élèves.         Façon d'aborder le problème : le cycle en trois étapes         Puisque les problèmes d'APP sont intentionnellement non structurés (les étapes à suivre pour les résoudre ne sont pas indiquées aux élèves), la solution ne doit pas être évidente. Pour résoudre le problème, il faut amener les élèves à utiliser le cycle en trois étapes comprenant : ce que nous savons, à déterminer et résumé.         1. Ce que nous savons. La première étape du travail d'un groupe d'APP consiste à distinguer les points importants dans le problème de ceux qui sont superflus et à établir une liste de faits. Cette première phase du cycle est désignée comme l'étape de « ce que nous savons », bien qu'on doive seulement enregistrer les informations importantes connues.         2. À déterminer. Une fois que les élèves auront établi une liste des faits, il leur manquera certaines informations pour résoudre le problème. Ainsi, ils devront utiliser leur liste de faits pour établir une deuxième liste « à déterminer ». Les éléments de cette deuxième liste peuvent être générés à partir d'une combinaison des éléments de la première liste (par exemple, les élèves peuvent connaître la force nette exercée sur un objet et son accélération, et utiliser ces données pour en déterminer la masse qui, à son tour, peut être l'un des éléments manquants requis pour résoudre le problème). Cette étape demande donc que les élèves définissent collectivement le problème formel à résoudre et déterminent les étapes intermédiaires à résoudre pour arriver à une solution globale.         3. Résumé. La dernière étape permet aux élèves de suivre leur progrès et de redéfinir leurs objectifs à partir de l'état actuel de leurs connaissances. En effet, la première étape consiste à recueillir des informations pertinentes. Lorsqu'on pose une question formelle à la deuxième étape, certaines des informations considérées comme pertinentes à l'origine peuvent devenir moins importantes. Par conséquent, il faut faire un retour sur « ce que nous savons » et faire un résumé de l'état actuel des connaissances. Le même processus de révision-résumé s'applique à la deuxième étape du cycle. En effet, il se pourrait que certains éléments considérés comme essentiels ne soient plus pertinents, et cette étape permet de mieux orienter ce qui reste « à déterminer » et à valider « ce que nous savons ». Cette dernière étape de « résumé » est donc celle qui amène les élèves à suivre le cheminement de leur pensée en faisant un retour sur les deux étapes initiales du cycle et en réévaluant « ce que nous savons » et ce qui reste « à déterminer ». Donc, au fur et à mesure que de nouveaux faits sont découverts, il est utile de faire un résumé (troisième et dernière étape du cycle) pour contrôler le flot d'informations.         Par exemple, les élèves reçoivent un problème sur une collision automobile pour apprendre les notions de mouvement (cinématique 1D). Le problème global consiste à déterminer si la personne a adopté une conduite dangereuse.         1. Pour y arriver, les élèves devront recueillir des données sur le contexte (ce que nous savons : définition de conduite dangereuse : conduite avec facultés affaiblies, conduite à 30 km/h au-dessus de la limite de vitesse).         2. Pour déterminer si la conduite était dangereuse, il faut plus d'information, par exemple, il faut savoir si le conducteur était intoxiqué ou s'il faisait de l'excès de vitesse (à déterminer : taux d'alcoolémie du conducteur, vitesse initiale du conducteur).         3. À mesure que de nouveaux éléments de l'énigme sont dévoilés (par exemple, test d'intoxication négatif), un résumé force les élèves à réévaluer ce qu'ils savent et ce qui reste à déterminer. (Ils savent maintenant que le conducteur n'était pas intoxiqué; ils doivent donc déterminer si le conducteur faisait de l'excès de vitesse. Ils doivent ensuite déterminer, à partir du problème, comment recueillir des données pertinentes indiquant la vitesse à laquelle roulait le conducteur au moment de l'impact.)         Il est à noter que le problème en soi est signifiant pour les élèves (une collision automobile, tout comme à la télé!), mais non structuré (comment dois-je procéder pour trouver la solution?). Il appartient maintenant aux élèves de définir le vrai problème à résoudre (trouver la vitesse de la voiture au moment de l'impact).         Résolution du problème         Pour résoudre le problème, les élèves d'APP doivent définir une approche structurée étape par étape menant à la solution. Traditionnellement, les élèves reçoivent une liste d'étapes à suivre, du type livre de recettes, pour résoudre un problème donné (Partie A : trouver la vitesse; Partie B : trouver Δx; et ainsi de suite). Dans ce cas, les élèves pourraient avoir de la difficulté à réaliser certaines des étapes, à en comprendre le sens implicite, ou pis encore, ils pourraient ne pas reconnaître comment chacune des étapes mène à une solution globale du problème. Par contre, en APP, les élèves doivent générer leur propre méthode étape par étape pour résoudre chaque problème. Ainsi, même si des difficultés surgissent au cours de la réalisation d'une étape donnée, il n'y a aucune confusion quant à la séquence ou à la signification de chacune des étapes requises. Par ailleurs, à mesure que les élèves travaillent à résoudre le problème, diverses démarches de solution apparaissent parmi les groupes. Les élèves voient donc la résolution de problèmes comme un processus créatif pouvant prendre de multiples formes dans un ensemble de contraintes données. Pour emprunter les mots du feu Richard Feynman, lauréat du Prix Nobel : Les bons scientifiques connaissent au moins trois façons de résoudre un même problème. Contrairement aux activités traditionnelles de résolution de problèmes où l'on présente habituellement une solution privilégiée, il existe de nombreuses solutions possibles à un problème donné. Les activités d'APP permettent aux élèves d'apprécier que la résolution de problèmes n'est pas une activité linéaire dans laquelle la démarche de solution s'applique à toutes les sauces : il existe de nombreuses façons de procéder.