Par quoi peut-on expliquer actuellement ce retour considérable de la philosophie des sciences à la conception de la théorie physique chez Pierre Duhem. Une conception qui est née au sein d’un projet scientifique et qui est destinée à préparer théoriquement la théorie physique de Duhem à savoir la théorie énergétique. L’énergétique ou l’expression effective de la théorie physique idéale, n’a pas pu convaincre par le projet qu’elle apporte à la science physique, toutefois, la conception théorique qui le prépare à réussi à conserver son intérêt et son actualité malgré tous les changements conceptuels dans la philosophie des sciences contemporaine. Par quoi donc, pouvons-nous expliquer la réussite de la conception de la théorie physique malgré l’échec de la théorie physique de Duhem ? Notre thèse est la suivante : la conception théorique de la théorie physique survécue et conserve sa pertinence grâce à la méthodologie qu’elle prépare, au travail conceptuel qu’elle comporte et grâce aux thèses qu’elle défend. Elle est neuve par rapport aux conceptions précédentes et elle est distincte en comparaison avec ses contemporaines. La nouvelle méthodologie présentée par Duhem, nous donne l’occasion de réfléchir de nouveau un problème toujours était liée à la science, mais qui semble insistant plus que jamais à l’époque de Duhem ; c’est le problème de la certitude scientifique. Entre une raison qui défont sa capacité de tout connaitre et tout expliquer en dessinant un schéma exact des lois qui guident la nature, et une raison qui connait ses propres limites et accepte toutes les possibilités de connaissance, ou qui recourt à l’imagination pour faire appel à des modèles qui l’aident à connaitre, la raison se trouve chez Duhem dans la quête d’une méthodologie qui conserve à la science son stature et la protège contre tout dogmatisme et tout scepticisme. L’intersection du travail du savant, de l’historien des sciences et du philosophe chez Pierre Duhem résulte, une conception qui, non seulement persévère dans le temps par son originalité, mais aussi elle est devenue par le travail conceptuelle qu’elle contient une source de nouvelles réflexions et discussions dans la philosophie des sciences contemporaine. / How can we currently explain the important return of the philosophy of science to the concept of physical theory by Pierre Duhem? This concept is born into a science project and prepare theoretically the physical theory of Duhem named energetic theory. The energetic or the effective expression of the ideal physical theory could not convince with the project that she brings to physical science, however, the theoretical concept that prepares them to successfully retain his interest and despite news all conceptual changes in the contemporary philosophy of science. For what, then, can we explain the success of the concept of physical theory despite the failure of the physical theory of Duhem? Our thesis is as follows: the theoretical conception of physical theory survived and remains relevant for favor to the methodology it prepares, the conceptual work involved and the ideas it promotes. It is new compared to previous designs and it is distinct in comparison with its contemporaries. The new methodology presented by Duhem, gives us an opportunity to reflect back to a problem which was always related to science, but that seems more insistent than ever at the time of Duhem, that is the problem of scientific certainty. Between one reason that undo its ability to know everything and explain everything by drawing a diagram of exact laws that guide the nature and reason who knows his own limitations and accepts all the possibilities of knowledge, or that uses the imagination to use templates that help to know, according to Duhem, the reason is in the quest for a methodology that retains its stature in science and protects against dogmatism and skepticism. The intersection of the work of the scientist, the science historian and philosopher Pierre Duhem result in a design that not only perseveres in time for its originality, but also became the conceptual work that contains a source of new ideas and discussions in contemporary philosophy of science

Dans cette thèse en didactique des mathématiques, nous étudions une possible transposition à la classe de pratiques de chercheurs utilisant la modélisation mathématique en nous intéressant à la dévolution aux élèves du secondaire (11 ans à 18 ans) du travail de mathématisation horizontale nécessaire pour envisager un traitement mathématique d’une situation ancrée dans le réel. Nous inscrivons notre travail dans la méthodologie de l'ingénierie didactique, en y intégrant, en outre, des problématiques liées aux pratiques enseignantes, présentant, en cela, certaines similitudes avec la démarche de l’ingénierie didactique de deuxième génération.Nous avons conduit une étude d’épistémologie contemporaine visant à identifier des éléments invariants dans les pratiques de chercheurs relevant de la mathématisation horizontale, en sciences du vivant. En appui sur ces résultats, nous avons caractérisé un énoncé de type fiction réaliste relevant d’une adaptation d’une problématique professionnelle de modélisation et avons élaboré un tel énoncé pour la classe autour de la prévision de la croissance dans un arbre. Nous avons mené des expérimentations dans des classes du secondaire, au sein d'un dispositif de formation continue de résolution collaborative de problèmes comportant une phase initiale de questions-réponses. Nous soutenons l’hypothèse que, les caractéristiques d’une fiction réaliste conçue comme une adaptation d’une problématique professionnelle de modélisation, et sa mise en œuvre dans les classes avec une phase de questions-réponses entre pairs pour débuter sa résolution, favorisent la dévolution de la mathématisation horizontale aux élèves. Les analyses didactiques des données recueillies ont été conduites en appui sur les résultats issus de l’étude épistémologique. Elles ont mis en évidence la dévolution aux élèves de la mathématisation horizontale et des traces de transposition des pratiques invariantes identifiées dans l'étude épistémologique. En appui sur le choix du cadre de la double approche didactique et ergonomique et sur une étude des obstacles à l’enseignement de la modélisation mathématique à travers la littérature en éducation mathématique, nous avons émis des hypothèses de travail sur les obstacles et les conditions à propos des pratiques enseignantes relevant de l’enseignement de la mathématisation horizontale. Nous avons utilisé l'effet de loupe potentiel offert par le dispositif de formation continue pour émettre et mettre à l’épreuve des hypothèses portant sur des leviers potentiels internes à la logique de ce dispositif, répondant, dans une certaine mesure, aux hypothèses concernant les obstacles et les conditions. L'étude de la portée générale de nos résultats à propos des pratiques ordinaires reste à faire. / In this thesis in didactics of mathematics, we study a possible transposition to the classroom of practices of researchers using mathematical modelling. We are focusing on the devolution to secondary pupils (11 years to 18 years) of the work of horizontal mathematization necessary to make a situation rooted in reality accessible to a mathematical treatment.We frame our work in the methodology of didactic engineering. We also include issues related to teaching practices and also we have some similarities with the approach of second-generation didactic engineering.Our epistemological analyses allowed us to identify invariant practices of researchers in life sciences concerning horizontal mathematization. We then relied on these analyses to characterize, develop and analyse a realistic fiction designed as an adaptation of a professional problem of modelling on the prediction of growth of a tree. We conducted our experiments in a training device of collaborative problem solving with an initial phase of questions and answers. We support the hypothesis that the characteristics of a realistic fiction designed as an adaptation of a professional problem of modelling with an initial phase of questions-answers between peers are likely to favour the devolution of horizontal mathematization to pupils.The didactic analyses of the collected data were conducted based on the results of the epistemological study. They highlighted the devolution to students of horizontal mathematization. In addition, some traces of transposition of the invariant practices identified in the epistemological study were attested. Relying on the framework of the didactic and ergonomic double approach and on a study of literature in mathematics education on possible obstacles to the teaching of mathematical modelling, we have made hypotheses on the obstacles and conditions about teaching practices related to the teaching of horizontal mathematization. We used the potential magnifying effect offered by the in-service teachers’ training device to emit and test hypotheses about potential internal levers within this device, in respect to a certain extent, to possible obstacles and conditions. The study of the general scope of our results concerning ordinary teaching practices is still to be done.

L’étude des ouvrages de physique publiés au 18e siècle montre que l’évolution depuis le 17e siècle est loin de se limiter à l’approfondissement des seules découvertes de Newton, comme on a souvent tendance à le présenter aujourd’hui. La physique mécaniste de Descartes, attaquée par Newton, va continuer de se développer avec l’aide de nombreux savants, en particulier de l’Académie des Sciences parisienne. Les débats entre cartésiens et newtoniens ne sont toujours pas éteints dans les années 1740. Ce véritable duel scientifique de plus d’un demi-siècle est au cœur d’une réflexion plus large sur la physique et s’exerce sur plusieurs plans : Mathématisation, Concepts, définitions, lois, rôle de l’expérience et des hypothéses, Problèmes philosophiques : les principes, la recherche des causes, les problèmes théologiques. L'objet de cette thèse est de montrer que la diversité des approches et des méthodes tout au long du premier 18e siècle va permettre l’émergence d’une nouvelle conception de la physique. Cette diversité se manifeste dans les écrits d’auteurs nombreux, les savants eux-mêmes, mais aussi ceux qu’on a appelés les transmetteurs, dont le rôle fut très important. / The study of books on physics published in the 18th century shows that the evolution since the 17th century is much more than just a furthering of the discoveries of Newton, as we often tend to present it these days. Descartes’s mechanistic physics, severely criticized by Newton, was to develop with help from many scientists, particularly from the Academy of Sciences in Paris. The discussions between Cartesians and Newtonians did not end in the 1740’s. This real scientific duel, which lasted over half a century, was the heart of a broader way of thinking about physics which operated on several levels: Mathématization, Concepts, définitions, laws, the role of experimentation and hypotheses, Philosophical problems: principles, the search of the causes, theological problems. The aim of this thesis is to show that the variety of the approaches and the methods throughout the early 18th century was to allow the creation of a new conception of physics. This variety appears in the works of many authors, who were either scientists themselves, or transmitters of science, who played a very important role, too.

L'étude des ouvrages de physique publiés au 18e siècle montre que l'évolution depuis le 17e siècle est loin de se limiter à l'approfondissement des seules découvertes de Newton, comme on a souvent tendance à le présenter aujourd'hui. La physique mécaniste de Descartes, attaquée par Newton, va continuer de se développer avec l'aide de nombreux savants, en particulier de l'Académie des Sciences parisienne. Les débats entre cartésiens et newtoniens ne sont toujours pas éteints dans les années 1740. Ce véritable duel scientifique de plus d'un demi-siècle est au cœur d'une réflexion plus large sur la physique et s'exerce sur plusieurs plans : Mathématisation, Concepts, définitions, lois, rôle de l'expérience et des hypothéses, Problèmes philosophiques : les principes, la recherche des causes, les problèmes théologiques. L'objet de cette thèse est de montrer que la diversité des approches et des méthodes tout au long du premier 18e siècle va permettre l'émergence d'une nouvelle conception de la physique. Cette diversité se manifeste dans les écrits d'auteurs nombreux, les savants eux-mêmes, mais aussi ceux qu'on a appelés les transmetteurs, dont le rôle fut très important.

Aux XVIIIe et XIXe siècles, les historiens des sciences associaient généralement Francis Bacon et Galilée pour leur rôle dans l’émergence de la science moderne, mais, à la fin du XIXe et au début du XXe siècle, la Révolution scientifique fut identifiée de manière stricte à la construction de la physique mathématique, ce qui eut souvent pour conséquence de rejeter Bacon hors de l’histoire des sciences. Nous reprenons l’étude conjointe de ces deux auteurs pour mesurer quelle est exactement la nature de leur divergence. Dans la première partie de notre travail, nous abordons les questions cosmologiques. Sur quels arguments Galilée fonde-t-il sa défense publique du copernicianisme entre 1610 et 1616, jusqu’à la première condamnation de l’opinion copernicienne par l’Eglise Catholique ? Pour quelles raisons Bacon, qui suit cette campagne copernicienne, rejette-t-il la plupart des découvertes astronomiques de Galilée ? Pourquoi Bacon, tout en réussissant à percevoir le caractère (trop peu) systématique du géocentrisme, refuse-t-il l’héliocentrisme ? Dans la deuxième partie de notre travail, nous abordons les questions relatives à la méthode, ainsi que les théories de la matière et du mouvement. Quel est le rôle de la perception sensible et la fonction des mathématiques dans les théories de Bacon ? Quelle est la signification de sa théorie du mouvement, qui multiplie les objets d’étude en proposant une typologie des différents mouvements concrets, alors que la physique mathématique tend à réduire tout déplacement au seul mouvement linéaire inertiel ? Quelle est la fonction de l’atomisme mathématique de Galilée ? Dans quelle mesure sa science du mouvement se distingue-t-elle de l’approche baconienne ? La différence fondamentale entre la science galiléenne et la démarche de Bacon consiste, selon nous, dans la nature des expériences et des observations qui sont convoquées, ainsi que dans le type d’abstraction que ces deux auteurs veulent conférer à la philosophie naturelle. / During the eighteenth and nineteenth centuries, historians of science usually considered that Francis Bacon and Galileo had respectively played their role in the merging of modern science, but, at the end of the nineteenth and the beginning of the twentieth century, Scientific Revolution has been strictly reduced to the elaboration of mathematical physics, which had for consequence to exclude Bacon from the history of science. Our aim is to underline the exact nature of the difference between those two authors. In the first part, we deal with the cosmological problems. What arguments did Galileo produce to sustain his public commitment for the Copernican system, from 1610 to 1616, until the first condemnation of copernicanism by the Roman Church ? For what reasons did Bacon reject most of Galileo’s astronomical discoveries ? Why Bacon, who clearly perceived the fact that the geocentric theory lacked systematic character, refused heliocentrism ? In the second part, we deal with the methodological questions, we analyse matter theories and the science of motion. What is the role of sense perception and what is the fonction of mathematics in Bacon’s theories ? What is the significance of his theory of motion, which multiplies the objects of study, proposing a typology of concrete movements, while mathematical physics aims at reducing any motion to the rectilinear inertial movement ? What is the fonction of the mathematical atomism proposed by Galileo ? In what measure does his science of motion distinguish from the baconian approach ? We think that the fondamental difference between the science of Galileo and the theories of Bacon consists in the nature of the experiments and observations used, and in the type of abstraction they are looking for in natural philosophy.

La thèse s'intéresse à l'accompagnement familial des apprentissages scolaires en mathématiques, mais aussi et surtout à l'organisation non discriminante de ses conditions. La " culture didactique " partagée dans notre société s'adapte de moins en moins aux régulations de la scolarité obligatoire. En effet, en se focalisant sur le repérage des difficultés individuelles et en encourageant les interventions précoces à l'extérieur de l'institution d'enseignement, elle transforme les aléas " ordinaires " de l'apprentissage en dysfonctionnements. Certaines tentatives d'amélioration insistent sur l'information et la communication entre école et parents. Or les discours éloignent souvent de la réalité des actions. Les " exercices à faire à la maison ", en transmettant des comportements, jouent un rôle complémentaire important. Certes, ils font rapidement surgir les divergences, parce qu'ils rendent visibles les contre-performances des élèves, et suggèrent toutes sortes de rectifications. Les devoirs sont par conséquent souvent accusés d'introduire des disparités et de pertuber les relations entre protagonistes. La thèse réexamine ce point de vue, en étudiant d'autres formes d'étude, qui s'ajusteraient mieux aux besoins des institutions didactiques. Pour simplifier la circulation des savoirs mathématiques les plus fréquemment utilisés, la société a mis en place des instruments culturels. Mais certains ont été détournés de leur fonction, ce qui a rompu des équilibres didactiques essentiels. La récitation des tables de multiplication fournit un exemple paradigmatique de la dénégation des transpositions. Les régressions métadidactiques ont en effet lentement modifié une ancienne répartition des tâches entre institutions, jusqu'à dédidactifier tout un pan de l'enseignement du calcul. La thèse éclaire la compréhension de ces phénomènes à l'aide de la Théorie des Situations Didactiques. Elle propose un nouveau concept pour une ingénierie spécifique de l'entraînement et de la familiarisation des élèves avec les connaisances les plus fondamentales : les assortiments didactiques.

La seconde moitié du XXe siècle donna lieu à un accroissement des tentatives de redéfinir en termes opérationnels divers domaines de l'activité sociale tant scientifique, militaire, administratif ou industriel. Ces tentatives tirèrent parti des innovations scientifiques et techniques de la Deuxième Guerre mondiale, puis de la généralisation de l'automatique. Cette thèse en propose une sociologie historique, menée à partir du cas particulier de l’archéologie. Ce domaine scientifique fait alors l’objet d’efforts accrus de disciplinarisation et de professionnalisation. C’est également le cas des mathématiques appliquées puis de l’informatique : cette étude porte précisément sur les rapports établis à l’intersection de ces trois domaines. En France, au cours des années 1950 et 1960, les innovations méthodologiques et conceptuelles y ont été particulièrement importantes. Pourtant, par la suite, leur réception s’est révélée relativement mineure. En archéologie, les innovations relatives aux mathématiques appliquées, à la formalisation du langage et à l’automatique n’ont pas donné lieu au développement d’une spécialité fondée sur le calcul. Cette situation contraste avec celle d’autres disciplines ou d’autres pays, et ceci alors même que les redéfinitions théoriques et méthodologiques de la « New Archaeology » anglophone se diffusaient à l’échelle internationale. La thèse explore les cas de trois entreprises collectives, menées respectivement autour de Georges Laplace, Jean-Claude Gardin et Jean Lesage, entre France, Espagne et Italie. Ces cas sont complétés par ceux d’un ensemble d’acteurs ayant été à la fois ingénieurs et archéologues. D’un point de vue général, cette étude porte sur les statuts cognitifs et sociaux des contributions méthodologiques dans l’activité scientifique. Trois modèles de relations entre spécialistes d’un domaine scientifique et spécialistes des sciences formelles sont identifiés et décrits. Les transformations entraînées par l’introduction des mathématiques et de l’automatique dans la division du travail et la distribution des formes de reconnaissance sont analysées. La réception de ces propositions méthodologiques est discutée à l’aune de différents facteurs et modèles de l’innovation scientifique. Ce sont, au final, des éclairages nouveaux sur le développement de l’archéologie de sauvetage puis préventive et sur la genèse des recours aux technologies « numériques » en sciences de l'homme qui sont proposés.L’analyse tire parti de 82 entretiens, 23 fonds d’archives et de plusieurs jeux de données bibliométriques (pré-existants ou constitués pour cette étude). En écho aux travaux pris pour objets, cette thèse entend également être une proposition et une illustration d’un usage possible de la formalisation et de l’informatique en sciences sociales. Fondées sur l’emploi d’un wiki et les principes de la programmation lettrée et de la reproductibilité des analyses, les architectures documentaire et démonstrative de cette étude font elles-mêmes l’objet d’une analyse. / During the second half of the 20th century, attempts were made to operationally redefine various social activities, including those related to science, the military, administration and industry. These attempts were aided by scientific and technical innovations developed in the Second World War, and subsequently by the increase in use of automation in various domains. This Ph.D. thesis addresses these attempts from a sociohistorical perspective, focusing on the specific case of archaeology. During this period, the domain of archaeology underwent a process of disciplinarisation and professionalisation. The same occurred in applied mathematics and then computer science: this thesis focuses on the relationships between these three domains. In France, during the 1950's and 1960's, there were significant methodological and conceptual innovations. Their subsequent scientific recognition, was, however, relatively minor. In archaeology, innovations related to applied mathematics and automatics did not lead to the emergence of an archaeological speciality based on computation. This situation was in striking contrast to what happened in other scientific domains and in archaeology in other countries, where new theoretical and methodological Anglophone definitions in ‘New Archaeology’ were spreading worldwide.This thesis explores three collective attempts to redefine the conceptual and methodological basis of archaeology, led by Georges Laplace, Jean-Claude Gardin and Jean Lesage, across France, Spain and Italy. These cases are completed by other people who had significant careers in both engineering and archaeology. In general, this thesis studies a scientific activity by investigating the cognitive and social aspects of peoples’ methodological contributions. Three models of the relationships between experts in a scientific domain and experts in an applied science (here mathematics and computing) are empirically identified and described. The effects of introducing mathematical and automation procedures on the division of labour and the distribution of recognition are analysed. The success or failure of the methodological propositions are discussed with reference to several factors and models of scientific innovation. This thesis generates new information on the development of rescue and preventive archaeology and on the use of digital technologies in human sciences.The analysis draws on 82 interviews, 23 archives and several bibliometric datasets (extracted from pre-existing databases or constructed for the purpose of this research). Mirroring the archaeological propositions under study, this research also intends to illustrate the possible use of computing and formalised procedures in social sciences. The documentation and demonstrative principles underlying this work, implemented by using Wiki, the methods of literate programming and reproducible research, are themselves analysed.