Mesurer une activité aussi complexe que la créativité ?
Depuis plus de vingt ans, le Programme international pour le suivi des acquis des élèves (PISA) de l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) compare les performances des élèves de quinze ans dans le monde entier. Longtemps centrée sur les mathématiques, la compréhension de l’écrit ou les sciences, cette évaluation s’est enrichie en 2022 d’un nouveau domaine : la pensée créative.
L’objectif n’est plus seulement de savoir si un élève connaît la bonne réponse, mais d’évaluer sa capacité à produire des idées variées, originales et pertinentes face à une situation nouvelle. Une compétence devenue essentielle dans un monde confronté à des défis aussi complexes que les transitions écologique et numérique, les mutations industrielles ou encore l’IA.
Jusqu’à présent, les évaluations internationales reposaient principalement sur des indicateurs quantitatifs : combien d’idées un élève produit-il ? Sont-elles différentes les unes des autres ? Sont-elles rares par rapport aux réponses des autres participants ? Ces mesures permettent d’établir des classements, mais elles renseignent peu sur les mécanismes cognitifs qui conduisent à ces résultats. Deux élèves peuvent obtenir un score comparable tout en ayant suivi des raisonnements très différents. À l’inverse, une idée jugée « originale » dans un pays peut être tout à fait courante dans un autre, rendant les comparaisons internationales particulièrement délicates.
Pour dépasser ces limites, deux publications internationales parues en 2026 proposent de changer de perspective : plutôt que de mesurer uniquement les performances, elles cherchent à comprendre comment les adolescents construisent leurs idées.
Une théorie du design pour cartographier les idées
Pour cela, les chercheurs se sont appuyés sur la théorie Concept-Knowledge, plus connue sous le nom de théorie C-K. Développée au CGS par Armand Hatchuel, Benoît Weil, Pascal Le Masson et leurs collègues, cette théorie propose un modèle formel pour rendre compte des processus de génération (création, invention, innovation, nouvelles idées…). Elle est aujourd’hui largement utilisée dans les domaines du design, de l’ingénierie ou du management de l’innovation pour organiser collectivement l’émergence de concepts véritablement nouveaux et originaux.
Son principe est simple en apparence. Toute activité de conception repose sur une interaction permanente entre deux espaces. Le premier est celui des connaissances (Knowledge), c’est-à-dire tout ce que l’on sait déjà : les faits, les techniques, les expériences ou les règles disponibles. Le second est celui des concepts (Concept), qui rassemble des propositions encore indécidables, des idées dont on ne sait pas encore si elles sont réalisables, mais qui ouvrent de nouvelles possibilités – les chimères, les utopies, les imaginaires, les futurs désirables…
Concevoir consiste précisément à faire évoluer ces deux espaces simultanément et en interaction : mobiliser les connaissances existantes pour explorer des concepts qui n’existent pas encore et inversement s’inspirer des concepts pour créer des savoirs nouveaux. L’innovation naît de cette exploration progressive de l’inconnu.
Dans le cadre des évaluations PISA, cette théorie offre une possibilité nouvelle : construire une cartographie de l’ensemble des solutions imaginables avant même d’analyser les réponses des élèves. Les idées effectivement produites peuvent alors être situées dans cet espace de conception afin d’identifier les directions intellectuelles qu’elles explorent réellement – et aussi celles qui sont délaissées à cause de biais cognitifs à la créativité. Selon la publication intitulée Expanding Creativity Evaluation: Mapping Cognitive Flexibility and Fixation in PISA Assessments, l’enjeu n’est donc plus seulement de compter les idées, mais de comprendre les chemins empruntés par la pensée.
La fixation cognitive, premier obstacle à la créativité
Cette approche permet notamment d’observer un phénomène bien connu des psychologues : la fixation cognitive. Lorsqu’un individu est confronté à un problème, son cerveau mobilise spontanément les connaissances les plus accessibles. Ces réponses sont souvent efficaces, mais elles orientent également le raisonnement vers des solutions déjà connues et rendent plus difficile l’exploration d’autres pistes.
La fixation cognitive n’est donc pas un manque de créativité. Elle constitue un fonctionnement normal de la cognition, indispensable dans de nombreuses situations de la vie quotidienne. En revanche, lorsqu’il s’agit d’innover, elle peut limiter la capacité à envisager des solutions véritablement nouvelles.
Grâce à la cartographie C-K, les chercheurs peuvent distinguer deux mouvements complémentaires. Le premier correspond aux zones de fixation, où les idées restent proches des solutions les plus évidentes. Le second traduit au contraire une expansion cognitive : les élèves explorent des catégories de solutions plus éloignées des raisonnements spontanés et ouvrent progressivement de nouveaux espaces de conception. Cette distinction offre une lecture beaucoup plus fine de la créativité que les indicateurs traditionnels de fluidité ou d’originalité.
Une nouvelle lecture des résultats de PISA
La seconde publication, Cognitive Flexibility and Rigidity Across Cultures and Genders: Evidence from PISA Creative Problem-Solving, applique cette méthodologie aux réponses de plusieurs dizaines de milliers d’adolescents issus de treize pays ayant participé à PISA 2022. Le problème proposé paraît volontairement très concret : comment réduire le gaspillage alimentaire des produits invendus dans les supermarchés ?
À partir de la théorie C-K, les chercheurs élaborent une cartographie comportant 117 catégories de réponses, regroupées en 25 grandes familles de solutions. Chaque proposition formulée par les élèves est ensuite positionnée dans cette cartographie, permettant d’analyser non seulement le nombre d’idées produites, mais surtout les directions intellectuelles réellement explorées.
Le premier résultat est particulièrement frappant. Quel que soit le pays, les adolescents proposent très souvent les mêmes premières solutions : donner gratuitement les invendus, les vendre à prix réduit ou réduire les quantités commandées par les supermarchés. Ces réponses constituent des formes de fixation cognitive largement partagées, révélant des mécanismes de raisonnement communs bien au-delà des différences culturelles.
En revanche, lorsque les élèves dépassent ces premières idées, les trajectoires divergent. Certaines populations explorent davantage des catégories de solutions plus éloignées des schémas initiaux, tandis que d’autres restent concentrées autour des mêmes familles d’idées. Les écarts observés entre pays semblent ainsi moins refléter un potentiel créatif différent qu’une capacité plus ou moins grande à sortir des chemins cognitifs les plus immédiatement accessibles.
Autrement dit, ce que PISA mesure habituellement comme des différences de créativité pourrait parfois traduire avant tout des différences de niveau de fixation cognitive.
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Des résultats qui invitent à dépasser les idées reçues
L’étude met également en évidence des différences entre filles et garçons dans cette situation particulière d’évaluation. Les filles produisent en moyenne davantage d’idées et explorent un plus grand nombre de catégories de solutions. Les garçons, en revanche, génèrent proportionnellement davantage de réponses situées dans les zones les plus expansives de la cartographie.
Les auteurs insistent toutefois sur une précaution essentielle : ces observations ne doivent pas être interprétées comme l’expression de différences « naturelles » de créativité. Elles décrivent des stratégies de génération d’idées observées dans un contexte expérimental précis et peuvent être influencées par de nombreux facteurs éducatifs, culturels ou motivationnels. Cette prudence est fondamentale. L’ambition de ces travaux n’est pas de classer les individus, mais de mieux comprendre les mécanismes cognitifs qui favorisent l’exploration de solutions nouvelles.
Les deux études consacrées à PISA ne démontrent pas seulement qu’une théorie développée à Mines Paris – PSL fonctionne dans un nouveau domaine. Elles montrent qu’en étudiant la manière dont les idées émergent, se transforment ou se figent, la Design Theory apporte aujourd’hui des outils pour comprendre aussi bien les processus d’innovation industrielle que le fonctionnement de la créativité humaine, les usages de l’IA ou encore les politiques éducatives.
C-K au service des grands défis contemporains
Ces publications sont aussi l’occasion de mettre en lumière un événement récent qui vient de se dérouler à Mines Paris – PSL.Tous les deux ans, la Design Computing and Cognition 2026 (DCC’26) réunit des chercheurs du monde entier autour d’une même question : comment comprendre les mécanismes de la conception, de la créativité et de l’innovation ? Mêlant design, sciences cognitives, IA et sciences de l’ingénieur, cette conférence constitue aujourd’hui l’un des rendez-vous internationaux de référence dans ce domaine. Elle avait lieu cette année du 6 au 11 juillet, sur le campus parisien de Mines Paris – PSL.
Favoriser les échanges entre disciplines afin de faire émerger de nouvelles connaissances autour du champ scientifique de la Conception (design en anglais), c’est ce qui fait la singularité de cette communauté scientifique depuis plus de trente-cinq ans.
L’objectif n’est pas de figer un champ de recherche, mais bien de créer une communauté où chaque participant, quel que soit son parcours ou son ancienneté, contribue à faire avancer la compréhension des processus de conception.
John Gero, chercheur à Drexel University et fondateur de la Design Computing and Cognition 2026 (DCC’26)
Cette ambition se traduit avant tout par un espace de dialogue scientifique. En accueillant cette douzième édition, Mines Paris – PSL confirme ainsi la place centrale qu’occupe aujourd’hui la Design Theory dans son paysage scientifique.
La vocation de cette conférence est d’être un espace de collaboration et d’échange d’idées, où les chercheurs confrontent leurs approches pour faire progresser ensemble les sciences du design.
Antoine Bordas, chercheur post-doctorant au Centre de Gestion Scientifique (CGS) de Mines Paris – PSL et co-organisateur de cette édition parisienne de la DCC’26
Développée depuis plusieurs décennies au sein du CGS, cette discipline ne cherche pas seulement à améliorer les méthodes de conception. Elle s’attache à comprendre les mécanismes qui permettent de produire des connaissances nouvelles, d’explorer l’inconnu et d’organiser l’innovation.
Le patrimoine scientifique de Mines Paris – PSL n’est pas tourné vers le passé mais constitue un levier pour inventer l’avenir.
Godefroy Beauvallet, directeur général de Mines Paris – PSL
Mines Paris – PSL adopte une conception ouverte de la recherche, où les savoirs se construisent dans un dialogue permanent entre héritage scientifique et nouvelles questions de recherche.
Cette réflexion sur les mécanismes de l’innovation a trouvé un écho particulier dans la conférence inaugurale de Mehdi Tayoubi, vice-président Innovation & Culture de Dassault Systèmes. À travers plusieurs projets mêlant patrimoine, modélisation 3D et collaboration scientifique autour de la restauration de Notre-Dame de Paris ou encore de la pyramide de Khéops, il a montré que l’innovation naît souvent de la rencontre entre des disciplines qui dialoguent peu habituellement.
Créer de nouveaux outils revient avant tout à créer de nouveaux espaces de coopération entre ingénieurs, chercheurs, artistes et spécialistes du patrimoine, afin d’explorer collectivement des possibilités inédites.
Mehdi Tayoubi, vice-président Innovation & Culture de Dassault Systèmes
Cette même interrogation traversait de nombreuses présentations scientifiques consacrées à l’IA et à la Design Theory. Marco Consoloni, doctorant à l’Università di Pisa, s’est ainsi intéressé aux grands modèles de langage. Son travail, effectué en partenariat entre Università di Pisa et Mines Paris – PSL, montre que ces systèmes, entraînés à prédire les réponses les plus probables, peuvent eux-mêmes reproduire des phénomènes de fixation en privilégiant les solutions les plus conventionnelles. Plutôt que d’évaluer uniquement leurs résultats, il propose d’analyser les mécanismes internes de génération afin de comprendre comment la fixation apparaît au cours même du raisonnement. Ses travaux lui ont d’ailleurs valu d’être distingué, à l’issue de la conférence, par le Best Paper Award pour son article intitulé Rethinking Design Fixation in LLMs: A Process-Based Perspective Toward Linguistic Fixation et rédigé notamment en collaboration avec Pascal Le Masson et Antoine Bordas.
Une illustration particulièrement forte de la capacité de Mines Paris – PSL à produire des connaissances fondamentales qui circulent entre les disciplines et éclairent les grands enjeux scientifiques et sociétaux du XXIᵉ siècle.
