Méthodes de résolution
Méthodes de résolution en mathématiques
Résoudre un problème de maths, c'est comme suivre une recette : on comprend ce qu'on a et ce qu'on veut, on choisit un plan, on l'applique pas à pas, puis on goûte le résultat pour vérifier.
Objectifs du cours
- Connaître les quatre étapes de résolution : comprendre, planifier, exécuter, vérifier.
- Relier une définition à la méthode qu'elle permet d'appliquer.
- Utiliser des stratégies simples : faire un schéma, poser une équation, partir de la fin, essayer un cas simple.
- Vérifier son résultat et éviter les erreurs fréquentes.
1. Pourquoi suivre une méthode ?
Beaucoup d'élèves lisent l'énoncé une seule fois, puis écrivent vite des calculs « au hasard ». Quand ça bloque, ils pensent qu'ils sont « nuls en maths ». En réalité, il leur manque souvent une méthode : une suite d'étapes qui marche pour presque tous les problèmes.
Les quatre étapes sont toujours les mêmes :
flowchart LR A[Comprendre] --> B[Planifier] B --> C[Exécuter] C --> D[Vérifier] D -->|Erreur trouvée| B
- Comprendre : que me donne-t-on ? que me demande-t-on ?
- Planifier : quelle stratégie, quelle propriété, quelle formule ?
- Exécuter : faire les calculs proprement, une ligne à la fois.
- Vérifier : la réponse répond-elle à la question ? est-elle raisonnable ?
Fatou a fini ses calculs et trouve un résultat. Quelle est la dernière étape à faire ?
2. Étape 1 : bien comprendre l'énoncé
Pour bien comprendre :
- lire l'énoncé deux fois, lentement ;
- souligner les données (les nombres, les unités) et encadrer la question ;
- reformuler le problème avec ses propres mots ;
- faire un petit dessin ou un schéma dès que c'est possible.
Dans l'exemple d'Aminata, que cherche-t-on exactement ?
3. Relier la définition à la méthode
Quand un exercice utilise une notion, on suit trois réflexes :
- écrire la définition exacte ;
- regarder un exemple qui la respecte ;
- regarder un contre-exemple qui ne la respecte pas.
La définition dit alors ce qu'il faut tester : c'est la méthode.
Méthode qui découle de la définition : pour savoir si \(n\) est premier, on cherche un diviseur autre que 1 et \(n\). Il suffit de tester les nombres premiers 2, 3, 5, 7… dont le carré ne dépasse pas \(n\).
Exemple résolu. Le nombre 51 est-il premier ? Cherche d'abord.
Le nombre 91 est-il premier ?
4. Étape 2 : choisir une stratégie
Voici des stratégies qui marchent souvent :
- Faire un schéma : des barres, une figure, un tableau.
- Poser une équation : nommer l'inconnue \(x\), traduire l'énoncé.
- Partir de la fin : quand on connaît le résultat final et qu'on cherche le départ.
- Essayer un cas simple : remplacer les grands nombres par des petits pour comprendre.
- Chercher un problème qui ressemble : un exercice déjà résolu en classe.
Exemple résolu 1 : poser une équation
Reprenons Aminata : 3 cahiers et 2 stylos coûtent 1 400 F CFA, un stylo coûte 100 F CFA. Cherche le prix d'un cahier avant d'ouvrir les étapes.
Exemple résolu 2 : faire un schéma en barres
« Koffi a deux fois l'âge de sa sœur. Ensemble, ils ont 36 ans. Quel âge a chacun ? » Regarde le schéma se construire.
La sœur a un certain âge : on le représente par une barre d'une part.
Koffi a deux fois cet âge : sa barre fait deux parts identiques.
Ensemble, cela fait trois parts, qui valent 36 ans.
Une part vaut 12 ans : la sœur a 12 ans et Koffi 24 ans.
Avec une équation, on écrit la même chose : si \(x\) est l'âge de la sœur, \(x + 2x = 36\), donc \(3x = 36\) et \(x = 12\). Vérification : \(12 + 24 = 36\) et \(24 = 2 \times 12\).
Exemple résolu 3 : partir de la fin
« Moussa dépense la moitié de son argent au marché de Bamako, puis 500 F CFA pour le transport. Il lui reste 1 000 F CFA. Combien avait-il au départ ? » Cherche d'abord.
Voir la solution
On remonte le temps en faisant les opérations inverses :
- avant le transport, il avait \(1000 + 500 = 1500\) F CFA ;
- cette somme est la moitié de son argent de départ, donc il avait \(1500 \times 2 = 3000\) F CFA.
Vérification : \(3000 \div 2 = 1500\), puis \(1500 - 500 = 1000\). Moussa avait 3 000 F CFA.
On connaît le résultat final après plusieurs opérations et on cherche la valeur de départ. Quelle stratégie est la plus adaptée ?
5. Étapes 3 et 4 : exécuter proprement et vérifier
Pour exécuter : une opération par ligne, les unités écrites, le signe égal bien aligné.
Pour vérifier, trois questions :
- Remplacer : si je remets mon résultat dans l'énoncé, est-ce que tout colle ?
- Ordre de grandeur : un cahier à 40 000 F CFA ou un élève de 300 ans, c'est impossible.
- Réponse à la question : ai-je écrit une phrase réponse avec la bonne unité ?
À toi. Un élève trouve qu'un rectangle de périmètre \(20\) cm a une longueur de \(12\) cm. Ce résultat est-il possible ?
Voir la solution
Le périmètre vaut \(2 \times (L + \ell) = 20\), donc \(L + \ell = 10\). Une longueur de 12 cm est plus grande que 10 cm : la largeur serait négative. Le résultat est impossible, il faut revenir au plan et chercher l'erreur.
Awa trouve qu'un sac de riz de 50 kg coûte 2 F CFA. Que doit-elle faire ?
Récapitulatif
- Quatre étapes : comprendre, planifier, exécuter, vérifier.
- Comprendre : données soulignées, question encadrée, reformulation, schéma.
- Une définition dit ce qu'il faut tester : définition, exemple, contre-exemple.
- Stratégies : schéma en barres, équation, partir de la fin, cas simple, problème ressemblant.
- Vérifier : remplacer, contrôler l'ordre de grandeur, répondre par une phrase avec l'unité.
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