Cette recherche s’inscrit dans les préoccupations récentes du système éducatif québécois à l’égard de l’éducation technologique d’une manière générale, et de l’enseignement de la démarche de conception technologique en particulier, au niveau secondaire. La récente réforme des programmes de formation de l’école québécoise marque une rupture avec les anciens programmes. Parmi les changements curriculaires majeurs qui marquent la récente réforme, il y a l’intégration des sciences et des technologies en une seule discipline scolaire obligatoire pour les quatre premières années du secondaire, le recours à l’approche par compétences, la prise en compte des problématiques sociales et l’adoption d’une perspective épistémologique constructiviste. Pour rendre compte de la contribution de l’éducation technologique à la formation des élèves, nous avons considéré une analyse à trois niveaux en nous basant sur les pratiques déclarées d’enseignants de science et technologie au secondaire. Le premier niveau est celui des contenus de cette discipline. Le deuxième niveau est celui des finalités que cette éducation poursuit. Le troisième niveau est celui des approches d’enseignement mises en œuvre pour enseigner les contenus de cette discipline. À la démarche de conception technologique correspond un processus qui permet de mettre en relation les contenus technologiques (disciplinaires), la conception d’une solution à un problème utile (réalisation) et à l’acquisition des concepts de cette discipline. Nous avons constaté, par une recherche bibliographique, que l’enseignement de ce processus, qui compose l’objet de notre recherche, est peu abordé par la recherche dans le contexte québécois: si l’enseignement des sciences et technologies a fait l’objet de plusieurs recherches abordant les enjeux qu’il véhicule et leurs liens avec la formation des jeunes, la démarche de conception technologique est très peu abordée dans le contexte québécois. Notre objectif général de recherche est de décrire les pratiques d’enseignement déclarées qui font appel à l’enseignement de la démarche de conception technologique. L’étude s’est basée sur des entrevues réalisées auprès de 19 enseignants de science et technologie au secondaire. Le cadre conceptuel retenu pour aborder notre objet de recherche se compose de trois concepts issus de la didactique de l’éducation technologique. Il s’agit, d’une part, de deux concepts disciplinaires, les savoirs technologiques et la démarche de conception technologique, et d’autre part, le troisième concept qui est celui des pratiques d’enseignement déclarées. Ce dernier concept nous sert de base pour élaborer notre cadre d’analyse qui sera ensuite mobilisé pour appréhender les pratiques déclarées lorsque les enseignants mettent en œuvre des situations d’enseignement-apprentissage basées sur la conception technologique en classe. Les résultats de l’étude montrent que les répondants entretiennent des conceptions et des définitions très variées à l’égard des caractéristiques de la démarche de conception technologique. Cela s’accompagne par une diversité de modalités de mise en œuvre de la démarche en classe. Pour certains, la situation d’enseignement-apprentissage présente, pour l’élève, un problème technologique à résoudre et sa résolution nécessite une démarche rigoureuse qui finira par la conception d’un objet répondant au besoin de départ, alors que pour d’autres, bien que leur situation d’apprentissage présente un problème, la démarche de résolution est laissée au tâtonnement et, dans ce cas, l’élève peut ou pas arriver à un produit final répondant au problème. Dans d’autres cas, la situation d’enseignement-apprentissage proposée pour l’élève présente non seulement un problème technique à résoudre, mais également sa solution. Pour construire son objet technique, l’élève n’a qu’à suivre la démarche fournie par l’enseignant, l’expert. En outre, les objectifs du recours à la démarche de conception révèlent une centration sur les finalités soit d’ordre psychopédagogique (différentiation pédagogique, motivation et engagement des élèves, bonne méthode de travail, etc.), soit d’ordre sociologique (travail en équipe, collaboration, construction des connaissances en communauté, etc.). Quatre répondants seulement ont évoqué les finalités d’ordre épistémologique (comprendre les problèmes technologiques complexes, proposer différentes solutions aux problèmes technologiques, comprendre et donner du sens aux concepts technologiques, etc.). Cette étude confirme une problématique dans les pratiques des enseignants lorsqu’ils traitent des contenus de l’univers technologique en général et de la démarche de conception en particulier.

La thèse examine le problème de la progressivité des notions dans l'éducation technologique en France et propose un modèle d'étude.<br />L'analyse des programmes du cycle 3 à la classe de seconde permet d'abord d'identifier une cohérence partielle avec la progressivité annoncée dans ces textes, une progressivité implicite puis une progressivité potentielle basée sur les notions de chaîne, coût, entreprise, information, processus, qualité, organisation et produit.<br />Ensuite, l'analyse d'entretiens réalisés auprès d'enseignants montre que la prise en charge de la progressivité varie selon leur spécialité professionnelle et le niveau d'enseignement.<br />Enfin, l'analyse de propos d'élèves de quatrième, de traces de leurs activités en classe et en entreprise indique une mobilisation partielle de la notion de qualité. Le rôle prescrit à l'élève (lecteur, concepteur ou réalisateur) et le contexte influent sur l'adoption d'un point de vue client, produit, fournisseur ou entreprise.

Cette recherche concerne l’étude de l’efficacité d’outils liés à l’analyse fonctionnelle. Le contexte est celui d’enseignements et d’apprentissages qui visent la compréhension de systèmes techniques en éducation technologique au collège. L’utilisation de ces outils issus de l’industrie dans le système éducatif pose des problèmes d’adaptation. La place de l’analyse fonctionnelle, comme langage technique, est analysée au travers de la genèse instrumentale de l’artefact, de l’activité des élèves et de la transposition des savoirs. La problématique de l’efficacité des outils se pose chez les élèves pour comprendre la globalité d’un système technique et, chez les enseignants pour structurer l’apprentissage. La méthodologie a été menée de manière qualitative et quantitative auprès de ces acteurs. Deux expérimentations ont eu lieu, une première avec les enseignants, basée sur une enquête avec un questionnaire et des entretiens. Une seconde, avec les élèves, s’appuyait sur un test d’entrée puis différents exercices écrits et une manipulation opératoire avec une fabrication via une imprimante 3D. Les résultats d’un groupe initié à l’analyse fonctionnelle sont comparés à ceux d’un groupe non initié. Les analyses des données recueillies abordent la façon dont les compétences et les connaissances qui permettent une approche systémique en éducation technologique sont mises en œuvre. Les principaux résultats indiquent que si les enseignants s’emparent de l’analyse fonctionnelle, la maitrise n’est pas totale. Son enseignement profite plus particulièrement aux élèves ayant des difficultés scolaires. Ces éléments sont explicités, approfondis et mis en perspective dans cette thèse. / This doctoral research concerns the study of the effectiveness of some tools related to the functional analysis. The context is the teaching and learning process of technical systems in technological education in French comprehensive schools. The use of these tools coming from the industry in the educational system poses problems of adaptations. The place of functional analysis as a technical language is analyzed through the instrumental genesis of the artifact, the activity of students and through the transposition of knowledge. The issue of effectiveness of these tools arise among pupils to understand the whole of a technical system and among teachers to structure learning. The methodology was conducted in a qualitative and quantitative manner with these actors. Two experiments took place, with teachers first, based on a survey with a questionnaire and interviews. A second, with students, was based on an entry test and various written exercises and operative manipulation with a manufacture via a 3D printer. The results of a group introduced to functional analysis are compared with those of a group not initiated. Data analyses address the manner in which the skills and knowledge that enable a systemic approach in technological education are implemented. The main results indicate that if teachers take over the functional analysis, control is not total. His teaching mainly benefits to pupils with scholar difficulties. These elements are detailed in-depth and put into perspective in this thesis.

Au niveau du collège, la technologie est une discipline générale qui s'adresse à tous les élèves. Ainsi, plus que jamais, au 21ème siècle, la connaissance du monde des objets fait partie de la culture du citoyen. Pour autant la technologie au collège est une discipline encore en construction, les objets de savoir sont partiellement définis et la recherche en didactique de la technologie a encore de nombreux terrains à explorer. Cette thèse s'intéresse aux enseignements technologiques au collège et particulièrement à la conception d'objet. Dans un premier temps, notre but est de répondre, de manière empirique, à la question suivante : quelles sont les difficultés rencontrées par les élèves en situation de conception ? A titre exploratoire, nous analysons l'activité d'élèves en train de résoudre collectivement un problème de conception. Nous envisageons dans un deuxième temps d'analyser plus particulièrement les difficultés liées à la production de représentations des solutions possibles au travers du rôle que jouent les outils informatiques de conception assistée par ordinateur. Il s'agit donc de réfléchir à l'intégration de ces outils dans l'enseignement de la technologie au collège. L'utilisation d'intermédiaires graphiques modifierait-elle et dans quel sens les performances des élèves de 5ème dans la phase de recherche de solutions ? Le recours aux théories de l'action pour observer l'activité conjointe de l'enseignant et de l'élève se révèle pertinent et au travers des résultats qu'elle propose, cette thèse contribue à la communauté des didacticiens des sciences et de la technologie.

Au niveau du collège, la technologie est une discipline générale qui s'adresse à tous les élèves. Ainsi, plus que jamais, au 21ème siècle, la connaissance du monde des objets fait partie de la culture du citoyen. Pour autant la technologie au collège est une discipline encore en construction, les objets de savoir sont partiellement définis et la recherche en didactique de la technologie a encore de nombreux terrains à explorer. Cette thèse s'intéresse aux enseignements technologiques au collège et particulièrement à la conception d'objet. Dans un premier temps, notre but est de répondre, de manière empirique, à la question suivante : quelles sont les difficultés rencontrées par les élèves en situation de conception? A titre exploratoire, nous analysons l'activité d'élèves en train de résoudre collectivement un problème de conception. Nous envisageons dans un deuxième temps d'analyser plus particulièrement les difficultés liées à la production de représentations des solutions possibles au travers du rôle que jouent les outils informatiques de conception assistée par ordinateur. Il s'agit donc de réfléchir à l'intégration de ces outils dans l'enseignement de la technologie au collège. L'utilisation d'intermédiaires graphiques modifierait-elle et dans quel sens les performances des élèves de 5ème dans la phase de recherche de solutions? Le recours aux théories de l'action pour observer l'activité conjointe de l'enseignant et de l'élève se révèle pertinent dans un domaine ou on attend de la recherche qu'elle apporte un tant soi peu des réponses. Au travers des résultats qu'elle propose, cette thèse contribue à la communauté des didacticiens des sciences et de la technologie. / At the level of the middle school, the technology is a general discipline which addresses all the pupils. So, more than ever, in 21th century, the knowledge of the world of objects is a part of the culture of the citizen. Nevertheless, the technology in middle school is a discipline still under construction, the objects of knowledge are partially defined and the research in didactics of the technology still has numerous questions to investigate. This thesis discusses the design activity of students in middle school (pupils aged 11-15) in France and particularly to designing object. At first, our purpose is to answer, in an empirical way, the following question: what are the difficulties met by the pupils in situation of design? In the exploratory way, we analyze pupils' activity resolving collectively a problem of design. We intend secondly to analyze more particularly the difficulties bound to the production of representations of the possible solutions through the role which play the computing tools of computer-aided design. It is a way to think about the integration of these tools in the teaching of the technology in middle school. Would the use of graphic intermediaries modify and in which sense the performances of the pupils of 5th in the phase of research for solutions? The recourse to the theories of the action is relevant to observe the joint activity of the teacher and the pupil, especially in a domain or we expect from the research that she brings one so much one few answers. Through the results which she proposes, this thesis contributes to the community of the didacticiens of the sciences and the technology.

L'école se préoccupe de la transmission de savoirs qui ne se réfèrent pas tous à des corps de savoirs savants constitués, comme ceux des mathématiques, par exemple. Il en est ainsi de la recherche d'information via Internet qui prend une place grandissante dans de nombreuses pratiques sociales. Dans cette perspective, un enseignement de la consultation d'information a été introduit dans les programmes de technologie de la classe de 4e. La thèse a pour objet d'examiner la question des savoirs à transmettre et de l'organisation des modes de transmission-appropriation de ce nouvel objet d'enseignement. La consultation d'information relève d'une activité humaine qui s'organise autour de l'usage, et donc de l'instrumentalisation d'un outil. Nous connaissons la faiblesse des apprentissages fondés sur la seule maîtrise opératoire. Examiner les enjeux de la transposition didactique à partir de pratiques, suppose donc de s'extraire d'une approche exclusivement procédurale, pour, dans un premier temps, examiner la question de l'élaboration de savoirs experts en nous appuyant sur la genèse instrumentale et à partir d'analyse de pratiques. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés au processus d'enseignement apprentissage. L'observation d'élèves nous a permis, au travers de leurs conceptions, de mesurer la distance qui sépare leurs pratiques de consultation d'information de celles d'experts et ainsi de qualifier les enjeux de l'apprentissage. L'analyse du travail des enseignants permet d'identifier les modes de transmission qu'ils utilisent pour cet enseignement et donc d'anticiper sur les probables difficultés des élèves. Ainsi, le croisement de ces analyses nous permet de qualifier le processus de transmission-appropriation d'un corpus de savoirs particuliers liés à la consultation d'information via Internet et, au final, de penser des aides au travail des enseignants dans une perspective d'ingénierie didactique.