Cette thèse d’épistémologie et d’histoire des sciences cognitives est consacrée à son niveau le plus général au problème de l’instrument scientifique, parent pauvre de la réflexion sur l’investigation scientifique, et se concentre à titre particulier sur le développement des techniques d’imagerie cérébrale fonctionnelle et leur introduction dans le domaine cognitif au cours des années 1980-1990. Un choix motivé notamment par la nouveauté et l’importance de ce nouvel instrument, dont l’émergence est régulièrement comparée à celle du télescope au moment de la Révolution scientifique du XVIIe siècle. La première partie est ainsi consacrée à une analyse générale de l’instrument scientifique et des problèmes essentiels qu’il soulève. Elle propose un certain nombre d’hypothèses en réponse, et en examine les enjeux théoriques. La deuxième partie défend une interprétation historique de l’émergence des deux technologies d’imagerie fonctionnelle que sont la tomographie par émission de positons et l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle. En reprenant dans le détail certains éléments d’invention et de diffusion de ces techniques, elle montre notamment l’intrication des procédures de validation des instruments et des divers mécanismes scientifiques et sociétaux qui poussent à les développer puis à les utiliser. A la lumière des analyses théoriques et générales de la première, et sur la base de l’interprétation historique de la seconde, la troisième partie est dédiée à l’examen des implications de ces nouvelles technologies d’imagerie sur l’évolution du champ des sciences cognitives et de la reprise de leurs résultats dans d’autres domaines, tant scientifiques que technologiques ou pratiques. A ce double égard, elle défend la thèse générale que l’introduction de l’imagerie agit beaucoup moins comme un facteur de résolution de certaines questions que comme un facteur de déplacement de la problématique et de l’impact théorique et sociétal des sciences cognitives. / At a general level, this dissertation in philosophy and history of cognitive science is devoted to the underestimated problem of scientific instruments. It is focused on some functional brain imaging techniques introduced in the field of cognitive studies during the 1980’s and 1990’s, the impact of such new technologies being sometimes compared to an instrumental revolution, in a way similar to the impact of the invention of the telescope on post-Galilean astronomy. The first part consists in a philosophical and historical analysis of the notion of scientific instrument. In this regard, some issues are raises and some hypotheses are formulated. The second part presents an interpretation of the historical emergence of Positron Emission Tomography and functional Magnetic Resonance Imaging. Dealing with details of the invention and circulation of those techniques, it shows in particular the entanglement of the validation procedures of instruments with the various scientific and societal mechanisms driving to their development and use. Taking its roots in the general analysis of the first part and the historical interpretation of the second part, the third part looks into the impact of the new functional brain imaging technologies on the evolution of cognitive science and the diffusion of its results in other domains. Concerning both cognitive science and larger aspects, it is argued that brain imaging is less a factor of resolution of specific questions than a factor of shifting in the problematics and the theoretical and societal significance of cognitive science.

Le but principal de ce travail est de fournir des outils concrets aux enseignants afin de favoriser une plus grande utilisation de l'histoire dans l'enseignement des mathématiques. Pour ce faire, nous avons réuni plusieurs activités basées sur des instruments mathématiques historiques. Comme nous croyons qu'un des liens les plus évidents entre les mathématiques et notre société est celui existant entre la navigation et l'astronomie et par le fait même, la géométrie, nous nous attardons principalement à plusieurs instruments mathématiques historiques qui, pour la plupart, ont un lien avec l'astronomie et la navigation. Nous nous attardons également à quelques instruments qui ont un lien moins direct avec l'astronomie et la navigation. Cependant, certains d'entre eux se prêtent facilement à des activités ayant un côté ludique indéniable. Les activités avec la règle et le compas à partir d'extraits de textes anciens de Bion (1723) en sont un bon exemple. Pour chaque instrument, nous faisons une description, parlons de son origine en le mettant dans son contexte historique autant que faire se peut, et proposons des activités à faire avec des élèves. Les activités proposées, qui sont le cœur de notre travail, sont détaillées de façon assez exhaustive afin que le travail d'adaptation nécessaire pour les réaliser soit minime. Nous pensons réellement que leur réalisation permet d'utiliser l'histoire dans l'enseignement des mathématiques d'une façon intéressante et dynamique. Les activités en lien avec les instruments mathématiques historiques ont cependant été séparées en deux chapitres. Dans le chapitre III, nous avons réuni les activités en lien avec le compas de proportion et le bâton de Jacob. Pour chacune des activités, nous avons mis à la fin une étape intitulée Tout au long de l'activité. Dans cette dernière étape, nous avons tenté de préciser une grande quantité de détails ou de questions auxquelles il serait important de porter attention lors du déroulement de chaque activité. Dans le chapitre IV, nous avons réuni des activités en lien avec le compas et la règle, le bâton de Gerbert, le quadrant, la sphère armillaire, l'astrolabe et le cadran solaire. La seule différence dans ce chapitre, c'est que la dernière étape de chacune des activités, intitulée Tout au long de l'activité, n'a pas été développée comme c'est le cas dans le chapitre III. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : astrolabe, bâton de Gerbert, bâton de Jacob, cadran solaire, compas, compas de proportion, enseignement, histoire, historique, instrument, mathématique, quadrant, sphère armillaire