Les sciences de l'évolution investissent deux champs scientifiques complémentaires : celui des sciences historiques quand l'objectif est la reconstitution de l'histoire du vivant, et celui des sciences fonctionnalistes quand les objets d'étude sont les mécanismes de l'évolution. La position centrale du cadre évolutif dans les sciences du vivant fait de l'évolution un objet d'enseignement incontournable dont l'importance est rappelée dans l'ensemble des textes officiels du secondaire. Cependant, de nombreux travaux en didactique des SVT relèvent des difficultés de natures différentes dans son enseignement. Nous avons fait l'hypothèse que certains problèmes recensés ont pour origine, d'une part, un positionnement épistémologique insuffisamment défini dans les programmes scolaires et, d'autre part, une prise en compte partielle de l'épistémologie des sciences de l'évolution par les enseignants dans leur enseignement. La première partie de cette thèse propose donc une analyse épistémologique détaillée de ce champ de recherche complétée par une étude des conceptions épistémologiques des chercheurs de différents domaines de l'évolution. Le cadre ainsi défini est utilisé pour caractériser les choix programmatiques institutionnels ainsi que les conceptions des enseignants et leurs propositions d'enseignement. La mise en perspective des résultats aboutit au constat que les sciences historiques, et l'épistémologie qu'elles mobilisent, sont un « impensé » de l'enseignement de l'évolution ce qui éclaire certains points de tension de cet enseignement et ouvre plus globalement la réflexion sur les liens nécessaires entre l'épistémologie et la didactique des sciences / The science of evolution englobes two complementary scientific fields. First, there is the historical science that aims to reconstitute the history of life on earth. Then there is the ‘functional’ domain that aims to elucidate the mechanisms of evolution. The centrality of the concept of evolution in the life sciences makes it an indispensable subject in the school curriculum and its importance is underlined in all the official texts concerning the life sciences in French secondary education. Nevertheless, numerous studies in the didactics of the life sciences have highlighted different problems with the teaching of evolution. We propose the hypothesis that certain of these problems are due, on one hand, to the lack of clarity in the philosophy of evolution in the official school program and, on the other hand, to teachers’ limited engagement with the philosophical issues in evolution when they teach the subject. The first part of this thesis offers a detailed philosophical analysis of the field of evolution in which we pay close attention to the philosophical conceptions of the researchers in different areas of the field. The analytical grid that we develop based on this research is then used to classify the institutional choice of programs as well as the concepts of teachers and their approach to teaching evolution. The examination of our results leads to the conclusion that the historical science and the associated philosophical concepts exercise an implicit influence on the teaching of evolution. This result explains certain tensions that exist in the teaching of evolution and allows us to engage a wider reflection on the need to integrate this kind of philosophical analysis into studies in science education

La postmodernité, modifiant les repères essentiels de l'humanité que sont la durée, l'espace, la constitution du sujet, le statut de la mort et de l'absence, a affecté en profondeur le contexte dans lequel s'élabore le concept de sacré. Il en résulte une forme moderne de sacré dévoyé procédant davantage d'une mythologie résiduelle, d'une initiation tronquée ou, selon les mots de Mircea Eliade, de ritualismes dégradés, que d'un sacré systémique ayant une portée décisive, notamment, dans la détermination des valeurs et l'élaboration d'un destin commun. Or, la crise de l'éducation serait entée sur le déclin du sacré,départi de sa dimension structurelle. Le sujet contemporain, qui se cherche entre jouissance immédiate et relativisme désenchanté, ne semble plus pouvoir compter sur le potentiel fédérateur d'une éducation fragilisée, et l'altération de celle-ci paraît inéluctable, à moins que, nous engageant dans un autre temps nous n'admettions l'évidence de notre attachement phénoménologique et que nous ne sachions, en la préservant dans le langage, accepter la négativité du monde. / Postmodernity, modifying humanity's reference points - duration, space, subject's formation, status of death and non-attendance -, deeply affects the context in which the concept of sacred usually develops. The outcome is a kind of modern sacred, proceeding from a residual mythology, a rigged initiation or, in the own words of Mircea Eliade, from degraded ritualisms, and not a systemic sacred that would have any decisive impact on values determination or would draw up any common destiny.The education crisis would be a consequence of the declining sacred, deprived of its structural dimension. The contemporary subject, who is wavering between instantaneous enjoyment and disenchanted relativism, can't trust anymore the federating power of a weaken education, unless we admit the obvious of our phenomenologic statement and we are able to agree, preserving it inside the language, the negativity of the world.

Étudier l'émergence de savoirs lors de situations didactiques non finalisées par un savoir préfabriqué et pré-pensé nécessite un bouleversement des points de vue, aussi bien épistémologique que didactique. C'est pourquoi, pour l'étude de situations didactiques pour lesquelles le problème est l'essence, nous développons une nouvelle approche historique et repensons des outils pour les analyses didactiques. Nous proposons alors, pour un problème particulier, l'exploration des pavages archimédiens du plan, une enquête historique centrée sur l'activité du savant cherchant et sur l'influence de la relation aux objets dans la recherche. De ce point de vue, l'étude des travaux de Johannes Kepler à la recherche d'une harmonie du monde est particulièrement instructive. Nous proposons également, pour l'analyse des savoirs émergents en situation didactique, une utilisation d'outils liés à la sémiotique qui permet de mettre en évidence la dynamique de l'évolution des objets mathématiques. Nous pouvons finalement conclure quant à la possibilité de construire et mettre en œuvre des ≪ Situations Didactiques de Recherche de Problème ≫ assurant l'engagement du sujet dans la recherche, l'émergence et le développement d'objets mathématiques, la genèse de savoirs. L'étude nous conforte dans la nécessité d'une approche pragmatique des situations et la pertinence d'un regard différent sur les savoirs à l'école / The study of the emergence of knowledges in teaching situations not finalized by a prefabricated and pre-thought knowledge requires an upheaval of point of view, epistemological as well as didactic. For the study of learning situations in which the problem is the essence, we develop a new historical approach and we rethink the tools for didactic analyzes. We propose, then, for a particular problem, exploration of Archimedean tilings of the plane, a historical inquiry centered on the activity of the scientist in the process of research and on the influence of the relationship with objects. From this perspective, the study of Johannes Kepler’s work in search of a world harmony is particularly instructive. We also propose, for the analysis of the emerging knowledge in teaching situations, to use tools related to semiotics, which allows to highlight the dynamic of evolution of mathematical objects. We can finally conclude on the opportunity to build and implement “Didactic Situations of Problem Solving”, which ensure the commitment of the subject in the research, the emergence and development of mathematical objects, the genesis of knowledges. The study reinforces the necessity of a pragmatic approach of situations and the relevance of a different look at the knowledge at school

Que savons-nous de la didactisation des pratiques de savoir scientifiques dans le contexte d’un événement public comme la Fête de la science ? Notre recherche étudie ces questions ; nous avons retenu comme terrain d’enquête trois stands d’un village des sciences, à propos des os et articulations, des eaux souterraines et du sable. Les ateliers sont menés par des scientifiques ; le public sur lequel nous enquêtons est scolaire ou non scolaire. Nous menons nos enquêtes auprès des chercheurs dans leur laboratoire pendant la préparation de l’événement, mais aussi dans leur activité ordinaire. Nous suivons une classe d’école élémentaire avant, pendant et après l’événement. Nos cadres théoriques sont la théorie de l’action conjointe en didactique, et l’approche documentaire. Notre méthode qualitative est basée sur des études de cas et s’appuie sur des films d’étude. Nous développons une méthodologie adaptée à cette recherche, sur la base de traitements d’images et de curation des données. Nous donnons à voir nos descriptions, nos analyses et nos résultats avec des systèmes hybrides texte-image-son. Nous proposons une typologie des transactions didactiques en situation de travail conjoint de plusieurs professeurs avec le même groupe d’élèves. Dans ce cadre spécifique, nous contribuons à la modélisation de certaines notions clés : le triplet des genèses (topogenèse, mésogenèse et chronogenèse), les transactions didactiques, les sémioses. Notre recherche met en évidence que l’activité de didactisation des pratiques scientifiques est contiguë et parallèle à leur production. Elle est nécessaire au sein même des laboratoires et s’ajuste aux publics. L’activité de didactisation sur les stands prend en compte toute pratique de savoir. Elle vise à replacer dans leur contexte les pratiques incompatibles avec les pratiques scientifiques. Elle prend en compte les pratiques de savoir compatibles avec les pratiques scientifiques, et amène le public à voir les thématiques abordées comme les scientifiques les voient. Les artefacts utilisés par les « chercheurs-médiateurs » sont ainsi conçus pour donner à voir des phénomènes ciblés. Ils sont combinés entre eux et associés à d’autres ressources matérielles et symboliques, sémiotiques et proxémiques. Le travail empirique a été conduit dans un contexte spécifique et sur un public particulier. Nos résultats doivent être mis à l’épreuve dans d’autres situations. Les ressources méthodologiques et technologiques demandent à être développées, testées et intégrées dans le système de ressources d’autres chercheurs. / What do we know about scientific knowledge practices in the specific context of the French event « Festival of science »? The research studies this question. We have chosen to investigate three stands in a “Life sciences village” about bones and articulations, underground water and sand. Activities are being carried out by scientists; the public can come from schools, but can also be a general public. We investigate in the scientists preparation of the event in their laboratory, and we look at their ordinary activity too. We observe students of an elementary school before, during and after the event. We refer to the theoretical frameworks of the Joint Action Theory in Didactics, and the Documentational Approach. Our qualitative method is based on case studies. The central data we analyze are videos shot during the investigations. We develop a suitable methodology for this research, based on image processing and digital data curation. We provide descriptions, analysis and results with text-picture-sound hybrid systems. We map out a typology of didactic transactions in the case of joint work of teachers with the same group of students. In this specific framework, we contribute to model concepts as: the genesis triplets (topo genesis, meso genesis and chrono genesis), the didactic transactions, the semiosis process. The research highlights that the activity of didactisation of scientific practices is contiguous with and parallel to its production. It is necessary within research labs themselves and has to adjust to the public. In the stands all knowledge practices are studied: some knowledge practices, inconsistent with scientific knowledge, are replaced in their original context. The activity of didactisation associates knowledge practices (consistent with scientific knowledge) with this scientific knowledge. Its aim is to bring the views of the public closer from those of the scientists. Researchers communicate their scientific activity to a public of non-specialists with artifacts which evidence phenomena. These artefacts are linked and associated with other material and symbolic, semiotic and proxemic, resources. The empiric work had been done in a specific context and with a particular public. These results now need to be implemented in other situations. Methodological and technological resources must be further developed and tested in other research.

Cette recherche a pour objet d’étudier la conception qu’ont les élèves du cycle de vie des plantes à fleurs, en Alsace et au Baden-Württemberg, dans des établissements du primaire et du secondaire, de rechercher les facteurs d’influence potentiels et de dégager les principaux obstacles aux apprentissages. Trois éléments structurent cette thèse : 1) une enquête exploratoire par entretiens (n=49) ; 2) une analyse contextuelle des références en sciences naturelles et dans le champ socio- culturel, des “curricula à enseigner”, à travers les programmes et manuels scolaires, et des “curricula enseignés” ; 3) une enquête principale par questionnaires (n=1388). Les outils de recueil interrogent les concepts-clés (graine, fleur, fruit) et les processus-clés (pollinisation, fécondation, fructification, formation des graines, dissémination) qui caractérisent le cycle de vie des plantes à fleurs. Les élèves ont été priés d’ordonner différents stades de développement des plantes et d’expliquer ce placement. Différents modèles mentaux ont été élaborés à partir des résultats. D’autre part, les résultats sont mis en lien avec ceux de l’analyse contextuelle. La conceptualisation du cycle de vie végétal dépend, entre autres, de celle de la reproduction sexuée et ainsi du type de plante (fleur, au sens commun, ou d’un arbre fruitier). Des différences culturelles ont également pu être relevées. / This research aims to investigate students’ conceptions about the life cycle of flowering plants in both Alsace and Baden-Württemberg, in primary and secondary schools, to detect potential factors influencing student’s conceptions and to identify main learning obstacles. Three elements structured this PhD-thesis: 1) an exploratory investigation with the help of interviews (n=49) ; 2) a context analysis of references in natural sciences and in the socio-cultural domain, of “curricula to teach” through school programmes and manuals, and of “taught curricula” ; 3) a main investigation using questionnaires (n=1388). The instruments included questions to key concepts (seed, flower, fruit) and processes (pollination, fecundation, fructification, formation of seeds, dissemination), which characterize the life cycle of flowering plants. Students were especially asked to order different development stages of plants and to explain their ordering. Different mental models could be derived from the results. Moreover, results were related to those of the context analysis. Conceptualizations of the life cycle of plants depend, amongst others, on those of the sexual reproduction and thus the type of plant (flower, fruit tree). Cultural differences were also identified.