Cette thèse s’intègre dans un contexte où les méthodes utilisées pour la mise en place de suivis environnementaux sont souvent problématiques et peuvent mener à des résultats controversables. L’objectif est de proposer une méthodologie adaptable à la plupart des suivis environnementaux qui permettra aux utilisateurs de produire des suivis scientifiques efficaces ou d’optimiser des suivis déjà en place. Nous avons développé une méthodologie qui permet à l’utilisateur de fixer la précision qu’il veut sur ses résultats d’estimation et qui lui renvoie un protocole d’échantillonnage optimal associé à un nombre d’unités statistiques à échantillonner. Une fois le nombre de points connu, il est simple d’estimer le coût de mise en place dela procédure d’échantillonnage sélectionnée sur le terrain.Nous sommes partis de la définition même de la performance d’un protocole d’échantillonnage pour élaborer une méthodologie sous forme de procédure séquentielle qui permet de tester, puis de choisir, le protocole le plus performant pour chaque étude. Plus un protocole d’échantillonnage est performant, moins il nécessite d’unités statistiques pour atteindre une précision voulue. La méthodologie présentée permet donc, pour une (ou des) précision(s) désirée(s) sur les résultats, de déterminer puis de comparer le nombre optimal d’unités statistiques à échantillonner pour différents protocoles. La première étape de la procédure développée nécessite de recréer mathématiquement la population statistique la plus représentative possible de la population étudiée. Ensuite, les différentes combinaisons protocole d’échantillonnage / nombre d’unités statistiques sont simulées puis comparées. Cela permet d’obtenir le meilleur rapport coût-efficacité pour une étude nécessitant un échantillonnage dans un objectif d’inférence, autrement dit, de baisser son prix tout en garantissant une précision adéquate.Les objectifs de cette thèse ont été atteints : la méthode à été développée puis testée sur trois cas d’études. Le premier est la mise en place d’un suivi efficace lorsqu’il n’existe pas de données disponibles. L’exemple utilisé est celui de la mise en place du suivi du moustique tigre sur l’agglomération de Bayonne-Anglet-Biarritz. L’espèce est en début d’invasion dans cette zone et il n’existe donc quasiment pas de données de suivi. Nous avons récupéré les données de détection dans des villes méditerranéennes, les avons modélisées et avons appliqué le modèle à l’agglomération d’intérêt pour ensuite y définir un protocole de suivi optimal.Le second cas d’étude est l’optimisation d’un suivi lorsque seulement une saison de données est disponible. L’exemple est celui du suivi de la palourde dans le bassin d’Arcachon. Ce suivi est effectué tous les 2 ans depuis 2006, nous avons travaillé sur une seule année de données et prouvé qu’il était possible d’optimiser ce suivi. C’est-à-dire baisser son coût de 30% en gardant une précision assez bonne sur les résultats pour être en capacité de mettre en place des mesures de gestion adaptées. Nous avons ensuite travaillé sur toutes les données depuis 2006 pour proposer une optimisation de ce suivi pérenne dans le temps. / Developing robust, and reliable, environmental surveys can be a challenge because of the inherent variation in natural environmental systems. This variation, which creates uncertainty in the survey results, can lead to difficulties in interpretations. The objective of this thesis was to develop a general framework, adaptable to environmental surveys, to improve scientific survey-results. We have developed a method that allows the user, by defining their desired level of accuracy for the survey results, to develop an efficient sampling design with a minimal sample size.Once the sample size is known, calculating total cost of the survey becomes straightforward. We start from the definition of sampling design performance and build a method for comparison and assessment of an optimal sampling design. As a rule of thumb, the more efficient a sampling design is, the fewer statistical units are needed to achieve the desired accuracy. With less sampling effort the sampling procedure becomes more cost effective. Our method assists in identifying cost-efficient sampling procedures.In this PhD thesis a general methodology is developed, and it is assessed with three case studies. The first case study involved design of an efficient survey when no prior data are available. Here we used the example of tiger mosquito in the Bayonne-Anglet-Biarritz agglomeration (south-west France). This species has only now started invading this area and therefore there are no site-specific data available. We used data from other French Mediterranean’s cities to model the probability mosquito are present in the Bayonne-Anglet-Biarritz area of interest. We used this modelled-population to assess, compare and select an effective sampling procedure.The second case study was for survey optimization when only one season of data are available. The chosen example was from Arcachon bay’s manila clam survey in western France. This clam-monitoring has been done biennially (i.e. once every two years) since 2006. We applied our general methodology on one-year data and demonstrated that survey costs can be reduced by 30% a year with no loss of accuracy or reduction in resource management information. The third case study was based on optimization of a survey when several seasons of data are available. We used the clam surveyed but here as a multi-year dataset. We proposed a long-term spatial and temporal sampling design for monitoring the clam resource.

L'objectif principal de ces travaux de thèse a été la mise en place d'un algorithme de détection de cibles sous-résolues pour des images infra-rouges de ciel.Pour cela, nous avons d'abord cherché à modéliser les images réelles dont nous disposions. Après une étude de ces images, nous avons proposé plusieurs modèles gaussiens prenant en compte la covariance spatiale. Dans ces modèles, nous avons supposé que les images pouvaient être segmentées en zones stationnaires. Dans chaque zone, nous avons supposé une structure forte sur la matrice de covariance (comme les modèles auto-régressifs en deux dimensions par exemple).Il a ensuite fallu choisir entre ces modèles. Pour cela, nous avons appliqué une méthode de sélection de modèles par critère de vraisemblance pénalisée introduite par Birgé et Massart. Nous avons obtenu comme résultats théoriques une inégalité oracle qui a permis de démontrer les propriétés statistiques du modèle choisi. Une fois le modèle sélectionné, nous avons pu bâtir un test de détection. Nous nous sommes inspirés de la théorie de Neyman-Pearson et du test du rapport de vraisemblance généralisé. Notre contrainte principale a été le respect du taux de fausses alarmes par image. Pour le garantir, nous avons appris le comportement du test sur les images réelles pour en déduire le seuil à appliquer.~~Nous avons ensuite remarqué que le comportement de ce test variait fortement selon la texture de l'image : image de ciel bleu uniforme, image de nuage très texturé, etc. Après avoir caractérisé les différentes textures rencontrées avec les coefficients de scattering de Stéphane Mallat, nous avons décidé de classer ces textures. Le seuil appliqué lors de la détection a alors été adapté à la texture locale du fond. Nous avons finalement mesuré les performances de cet algorithme sur des images réelles et nous les avons comparées à d'autres méthodes de détection.Mots-clés: Détection, Covariance spatiale, Sélection de modèles, Apprentissage, Classification non supervisée. / During this PHD, we developped an detection algorithm. Our principal objective was to detect small targets in a complex background like clouds for example.For this, we used the spatial covariate structure of the real images.First, we developped a collection of models for this covariate structure. Then, we selected a special model in the previous collection. Once the model selected, we applied the likelihood ratio test to detect the potential targets.We finally studied the performances of our algorithm by testing it on simulated and real images.

Dans le cadre d'une recherche empirique sur les styles de jeu des différentes nations en volley-ball, nous avons recueilli des données sur diverses compétitions internationales. Notre objectif était de modéliser et rationaliser notre activité à travers la construction d'un outil de feedback vidéo qui nous a permis d'analyser le rapport d'opposition entre deux équipes. Le but n'est pas de décrire comment joue une équipe, sans considérer l'adversaire, mais de lier les systèmes de jeu des deux équipes, offensifs ou défensifs, compte tenu de leurs effets sur l'adversaire. C'est ce qu'on appelle le rapport d'opposition. Comme le montre Deleplace (1979) dans sa modélisation du rugby, c'est en analysant le rapport d'opposition que l'on peut expliquer et comprendre l'essence de l'activité. Pour cette étude, nous avons choisi de construire un nouveau modèle d'analyse en adoptant une procédure technologique (Bouthier & Durey, 1994 ; Éloi & Uhlrich, 2011 ; Uhlrich, Éloi & Bouthier, 2011). Cela nous permettra de considérer le rapport d'opposition comme le premier indicateur de performance. Notre objectif est de déterminer la norme du volley-ball lors des Jeux Olympiques de Rio en 2016 au travers de l'analyse du rapport d'opposition. Dans cette perspective, nous choisissons d'utiliser le logiciel Sportscode qui est un méta-logiciel, c'est-à-dire un logiciel qui permet de créer des logiciels. La conception du logiciel créé par ce méta-logiciel facilite l'analyse de la performance en permettant une visualisation aisée des séquences vidéo prédéterminées par l'entraîneur, en direct ou après le match.Les résultats de cette étude nous montrent qu'il est possible d'identifier la norme du volley-ball à un moment précis de son histoire. De cette manière, il sera alors possible de comparer les différentes équipes entre elles et de déterminer leur style de jeu, mais également d'analyser les différentes façons de jouer au travers de son histoire. / As part of an empirical research on the playing styles of different nations in volleyball, we collected data on various international competitions. Our goal was to model and rationalize our activity through the construction of a video feedback tool that allowed us to analyze the momentum between two teams. The purpose is not to describe how play a team, without considering the opponent, but to link the game systems of the two teams, offensive or defensive, considering their effects on the opponent. This is called “momentum” (or balance of power). As shown by Deleplace (1979) in his rugby modeling, it is by analyzing the momentum that we can explain and understand the essence of the activity.For this study, we choose to build a new analysis model adopting a technological procedure (Bouthier & Durey, 1994; Éloi & Uhlrich, 2011; Uhlrich, Éloi & Bouthier, 2011). It will allow us to consider the momentum as the first performance indicator. Our goal is to determine the standard of volleyball during the Rio 2016 Olympic Games through the analysis of the momentum. In this perspective, we choose to use the software Sportscode which is a meta software, i.e., a software to make software. The design of the software created by this meta software facilitates the analysis of the performance by allowing an easy viewing of the video instances predetermined by coach, during live or after the game.The results of this study show us that it is possible to identify the international volleyball standard at a specific moment in its history. In this way, it will be possible to compare the different teams between them and determine their style of play, but also to analyze the different ways of playing through its history.

Cette thèse sociologique de nature empirico-théorique aborde le raisonnement des étudiants ainsi que leurs motivations profondes à utiliser et publier sur Ratemyprofessor.com; un site informel d’évaluations professorales disponibles en ligne. Nous désirons comprendre et avoir accès à la nature de l’enseignement universitaire et au rapport au savoir des étudiants de premier cycle, plus spécifiquement ceux issus de la faculté de sciences sociales et d’administration de l’Université d’Ottawa. L’orientation générale privilégiée est l’individualisme méthodologique complexe de Dupuy tandis que l’orientation spécifique consiste en la théorie de justice comme compétence de Boltanski. La méthodologie comprend deux volets : l’un davantage qualitatif comprenant l’analyse de verbatim d’un focus group et de cinq entretiens et l’autre davantage quantitatif reposant sur l’analyse de contenu thématique de 400 commentaires et évaluations retirés du site RMP. Les résultats relèvent la notoriété subjectivement perçue du site RMP et présentent l’interdépendance dynamique entre valorisation et instrumentalisation des savoirs.

Des perspectives énergétiques sobres en carbone pour atténuer le changement climatique nécessitent le remplacement des combustibles fossiles par des sources produisant peu de CO2, par exemple l’énergie nucléaire. L'une des options discutées par le Forum international Gen-IV pour la prochaine génération de réacteurs nucléaires consiste à utiliser le cycle du thorium. L'isotope fissile 233U est l'un des isotopes les plus importants du cycle du thorium et est directement responsable du bilan neutronique. L'une des particularités de ce noyau est d'avoir une section efficace de capture qui est inférieure d'un ordre de grandeur à celle de fission. Cette circonstance rend très difficile la mesure de sa section efficace de capture, comme l'atteste seulement deux jeux de données à haute résolution disponibles depuis les années 1960. Dans cette thèse, une nouvelle mesure auprès de la source de neutrons n_TOF est décrite utilisant une nouvelle chambre à fission compacte insérée au centre d'un détecteur de rayons gamma, le calorimètre à absorption totale. La chambre à fission permet d’identifier et de soustraire les rayons gamma de la réaction de fission dans le but d’améliorer la précision de la section efficace de capture de 233U. La chambre à fission est conçue dans cet objectif. Son excellente performance est décrite en détail et permet d'extraire des informations sur les rayons gamma de fission. Une discussion détaillée du processus de réduction des données et des éléments clés de l’analyse, est présentée et aboutit au calcul du rapport alpha de 233U, le rapport entre la section efficace de capture et celle de fission. / A low-carbon energy outlook to mitigate the climate change requires the replacement of fossil fuel by sources with low CO2 emissions, like nuclear energy.. One of the options discussed in the Gen-IV International Forum for the the next generation of nuclear reactors is to use the thorium cycle. The fissile isotope 233U is among the most important isotopes in the thorium cycle and directly responsible for the neutron economy. One of the particularities of this nucleus is to have a capture cross section which is one order of magnitude lower than fission, making the measurement of the 233U capture cross section very challenging as indicated by only two high resolution data sets available since the 1960s. In this thesis, a new measurement at the n_TOF neutron source is described employing a novel compact fission chamber inserted in the center of the Total Absorption Calorimeter g-ray detector. The fission chamber allows to tag and subsequently subtract the gamma rays from the fission reaction aiming to improve the accuracy of the 233U capture cross section.The performance of the custom tailored fission chamber is described in detail and allows to extract information about the prompt fission g-rays. A detailed discussion of the data reduction process and the key elements in the analysis is given resulting in the calculation of the 233U-alpha-ratio, the ratio between the capture and fission cross-section.

Grâce à une enquête réalisée auprès de policiers et de magistrats du parquet portant sur le traitement pénal des femmes présumées auteures d’infractions à la législation sur les stupéfiants (ILS), la thèse propose une réflexion sur la place du genre dans les processus de mise en œuvre de la loi pénale. En prêtant attention aux rôles que jouent à la fois le genre des justiciables et celui des acteurs pénaux (en lien avec les représentations sociales sexuées qui traversent leurs cultures professionnelles), ce travail questionne le rôle du genre dans les processus de sélection de la « clientèle policière » et de construction de la population judiciarisée, en faisant dialoguer sociologies des institutions pénales, de la quantification et des rapports sociaux de sexe. La première partie de la thèse montre que les femmes sont très peu visibles dans les affaires d’ILS, à la fois du point de vue de la statistique publique (traitement secondaire de l’état 4001, traitement primaire de données collectées auprès des services spécialisés de police) et dans les discours des acteurs pénaux. En approfondissant l’analyse des représentations des professionnels au sujet des femmes et de leur délinquance, la deuxième partie fait état d’un contraste sexué, professionnellement situé, s’agissant de l’étiologie de la délinquance des femmes et de leur degré de responsabilité pénale : les policiers (majoritairement des hommes) tendent à déresponsabiliser les femmes et contribuent ainsi à les invisibiliser ; en regard, les magistrats (majoritairement des femmes) les responsabilisent plus fortement et forment le vœu de les impliquer. Enfin, une troisième partie, qui s’attache aux facteurs organisationnels et institutionnels, montre dans quelle mesure l’autonomie policière et le carcan temporel de l’appareil pénal viennent renforcer, voire coproduire l’invisibilisation des femmes dans la délinquance. Finalement, le genre apparait comme un registre de normativité œuvrant parmi d’autres dans la mécanique pénale et participant d’une dynamique sexuellement différenciée de mise en visibilité du phénomène délinquant. La thèse étaye donc l’hypothèse selon laquelle il existerait un processus d’invisibilisation des femmes délinquantes en matière d’ILS, qui les écarte des procédures pénales et conséquemment des statistiques publiques, contribuant ainsi à donner un genre (masculin) à la délinquance et par là même, à reproduire les distinctions stéréotypées entre le féminin et le masculin. / Based on a survey conducted among police officers and prosecutors about the penal treatment of women alleged authors of breaches of drug legislation (BDL), the thesis offers a reflection on the role of gender in the process of criminal law enforcement. By paying attention to the effect of litigants’ and penal actors’ gender (linked to the gendered social representations of their professional cultures), this work questions the role of gender in the selection process of “police’s customers” and in the construction process of the judicialized population, by making interact sociologies of penal institutions, quantification and of gender relations. The first part of the thesis shows that women are not much visible in cases of BDL, in a statistical point of view (secondary processing of the database “Etat 4001”, primary processing of data collected from Police specialized services) and in penal actors’ speeches. By deepening the analysis of the professionals’ representations about women and their delinquency, the second part reports a sexed contrast, professionally located, about the sources of women’s delinquency and of their degree of criminal responsibility : police officers (mainly men) tend to remove all responsibilities from women and contribute their invisibility ; on the contrary, prosecutors (mainly women) tend to stress women's responsibilities and wish to show their involvement in cases. The third part, about organizational and institutional factors, shows in which way police autonomy and the shrinking time-frame of the penal system strengthen and even coproduce women’s invisibility in delinquency. Finally, gender appears as a norm register working among others in the penal machine and participating in a sexually differentiated dynamic of putting in visibility on delinquency. Therefore, the thesis supports the hypothesis that a process of invisibilization of delinquent women in BDL exists and that this process excludes women from penal procedures and consequently from public statistics, contributing thereby to giving a gender (masculine) to delinquency and at the same time, to reproducing stereotyped distinctions between the feminine and the masculine.

Les politiques de clusterisation se présentent comme inédites et porteuses de changement dans un monde, jugé sclérosé, où science et industrie seraient insuffisamment reliées. Regroupant géographiquement laboratoires, entreprises et formations d'un même domaine disciplinaire, les dispositifs de clusters sont, en effet, les produits d'une large rhétorique célébrant leurs bienfaits. Forgée au cœur des instances politiques transnationales par des « chercheurs-experts », venus de la science gestionnaire et économique, la notion de cluster est transposée dans la plupart des politiques publiques des pays industrialisés. Ainsi, dans un cluster français particulier, spécialisé dans les biotechnologies, on observe l'appropriation de cette politique et sa rhétorique. Au-delà de l'attribution d'un label et de services octroyés à ses membres (accompagnement, équipements mutualisés, etc.), le cluster étudié met en mots et en image l'interrelation harmonieuse entre entreprises et laboratoires, productrice d'innovations. Afin d'être conforme à cet imaginaire, il expérimente des formes de mises en relation plurielles. Néanmoins, le procédé de mise en contact reste sensiblement le même : réunir des individus sur des espaces-temps communs et en attendre des coopérations spontanées. Grâce au recours à la méthode d'analyse de réseau, complémentaire des entretiens et observations menés, la thèse montre, qu'à l'épreuve du dispositif, les acteurs manifestent des résistances par leur absence de participation. Au-delà d'un impact limité en termes d'interactions, le processus de clusterisation se révèle même paradoxal. Soumis à des exigences de performance et de confidentialité, propres à leur laboratoire ou à leur entreprise, les individus sont pourtant encouragés à investir les instances de coopération créées par le cluster. Des stratégies d'évitement sont alors à l'œuvre. Les participants esquivent, délibérément, les sujets relatifs à la production scientifique et industrielle, dont l'imbrication est pourtant le fondement du concept de cluster. / Clustering policies appear to be unprecedented and transformative in a world, deemed fossilised, where science and industry are considered insufficiently linked. Clusters, which are geographically based laboratories, companies and training courses in the same disciplinary field, are the products of a wide range rhetoric celebrating their benefits. Forged at the core of transnational political institutions by “expert researchers”, from management and economics science, the concept of cluster is transposed in most public policies in industrialized countries.In that respect, within a specific French biotechnology cluster, we observe an appropriation of such policy and its rhetoric. Beyond the label award and services offered to its members (accompaniment, mutual facilities, etc.), the cluster put into words and images the harmonious interrelation imaginary between companies and laboratories productive of innovations. To comply with such imaginery, the cluster is trying out plural forms of connections and networking. However, the process of contact remains significantly the same: bringing people together in common time spaces and expecting spontaneous cooperation.By using network analysis method, complementary to interviews and observations, the thesis shows that actors resist to cooperation by their lack of participation. Additionally to a limited impact in terms of interactions, the clustering process proves to be contradictory. Subject to performance and confidentiality requirements specific to their laboratory or firm, workers are, paradoxically, encouraged to take part in cooperation institutions created by the cluster. That is when we observe avoidance strategies. Participants deliberately avoid topics related to scientific and industrial production, which interconnection yet is the basis of the cluster concept.

Skiftbytesrapportering är en viktig del i sjuksköterskans dagliga arbete. Det existerar ett antal metoder för rapportering och gemensamt för dessa är att de syftar till att överföra patientinformation mellan olika arbetsskift. Den information som kommuniceras genom skiftbytesrapporten ska ligga till grund för planering av den fortsatta omvårdnaden av patienten och är av stor betydelse för patientsäkerheten. Föreliggande studie syftar till att beskriva de olika rapporteringsmetoder som används på vårdavdelningarna vid Universitetssjukhuset MAS (UMAS) i Malmö, samt vilka olika för- och nackdelar som sjuksköterskorna upplever med olika metoder. Studien genomfördes i två steg. Det första steget innebar en kartläggning av de olika rapporteringsmetoder som används vid UMAS och resultatet av denna visar att muntlig rapportering samt olika blandformer av muntlig rapportering och läsrapport är de metoder som förekommer. Det andra steget i studien var en enkätundersökning som syftade till att undersöka sjuksköterskornas upplevelser av olika rapporteringsmetoder. Resultatet visar att den muntliga rapporteringsmetoden ger utrymme för något som inte kan förmedlas i skriftlig form – det lilla extra – samtidigt som annan information går förlorad. De sjuksköterskor som använder olika blandformer av muntlig rapportering och läsrapport upplever att metoden är tidskrävande men att den har en värdefull bredd. / Shift report is an important part of the nurse’s daily work. There is a variety of shift report methods and these have in common the purpose of transfering patient information between different shifts. The information communicated through shift report is to underlie the planning of continuing patient care and is of great importance to patient safety. The purpose of the current study is to describe the different shift report methods utilized in the hospital wards at the University hospital MAS (UMAS) in Malmö, Sweden, and the advantages and disadvantages to different methods, as experiences by nurses. The study was carried out in two steps. The first step was a survey of the different shift report methods utilized at UMAS and the result shows that oral report and different combinations of oral and written reports are the occuring methods. The second step taken was a questionnaire study on nurses’ experiences from different shift report methods. The results show that the oral report gives scope for something that cannot be mediated in writing – the extra something – at the same time as other information is lost. The nurses who utilize different combinations of oral and written reports feel that this method is time consuming but that it comes with a valuable width.

La préparation des enseignants du secondaire gabonais à la prise en compte des erreurs des élèves en géométrie nous a conduits à questionner leur formation initiale. Ce questionnement a débouché sur la nécessité de concevoir et d’expérimenter une formation initiale à l’enseignement de la géométrie axée sur une articulation entre visualisation et raisonnements. La présente recherche vise l’étude des rapports aux savoirs de futurs enseignants au cours de cette formation. Pour atteindre cet objectif, nous nous sommes basés sur une articulation de plusieurs cadres théoriques. Ainsi, les rapports aux savoirs de ces futurs enseignants ont été appréhendés selon deux perspectives : les rapports à l’apprendre et les rapports à faire apprendre (Caillot, 2014). À ces deux perspectives, nous avons joint trois dimensions : identitaire, sociale et épistémique (Charlot et al., 1992). Nous avons choisi d’appréhender les dimensions identitaire et sociale à travers la dialectique outil-objet (Douady, 1986) et la dimension épistémique au moyen du modèle d’articulation visualisation-raisonnements inspiré de Duval (2005). Les rapports aux savoirs émergeant pendant la formation ont par la suite été expliqués par les interactions entre trois postures épistémologiques (DeBlois et Squalli, 2002). Ces explications se sont fondées sur le modèle de DeBlois (2012). Notre méthodologie s’est axée autour d’une expérimentation didactique (Steffe et D’Ambrosio, 1996). Ainsi, les rapports aux savoirs de cinq futurs enseignants ont été étudiés lors des différentes composantes de la formation. Il a été possible de mettre en lumière le fait que les futurs enseignants s’illustrent en début de formation soit par des rapports aux savoirs de nature heuristique, soit par des rapports aux savoirs de nature formelle. Les rapports aux savoirs de nature heuristique se caractérisent par une préoccupation pour la visualisation, alors que les rapports aux savoirs de nature formelle montrent une préoccupation pour le raisonnement déductif. La thèse montre par ailleurs que la formation a fait émerger des rapports aux savoirs de nature pragmatique. Ces rapports aux savoirs se caractérisent par une plus grande préoccupation pour l’articulation visualisation-raisonnements et favorisent une prise en compte des erreurs des élèves basée sur cette articulation. Les rapports aux savoirs de nature heuristique et de nature formelle s’expliquent par une tension entre les postures de l’ancien élève et de l’étudiant se soldant à l’avantage de la première. Les rapports aux savoirs de nature pragmatique résultent d’une synergie entre les postures de l’étudiant et de l’enseignant. / The preparation of Gabonese teachers in secondary school to take into account the errors of students in geometry led us to question their pre-service training. This questioning has led to design and experiment a pre-service training in geometry teaching based on connection between visualization and reasoning. This research aims to study relationships to knowledge of pre-service teachers during this training. To achieve this goal we are based on several frameworks. Thus, these pre-service teachers's relationships to knowledge have been apprehended through two perspectives: relationships to learn and relationships to teach (Caillot, 2014). In these two perspectives, we have added three dimensions: identity, social and epistemic (Charlot et al., 1992). We chose to apprehend the dimensions of identity and social through the Dialectic Tool-Object (Douady, 1986) and the epistemic dimension using visualization-reasoning articulation model inspired by Duval (2005). The relationships to knowledge of pre-service teachers emerging during the training were later explained by the interactions between the three epistemological stances they adopted (DeBlois et Squalli, 2002). These explanations were based on the model of DeBlois (2012). Our methodology focused on a formative experiment (Steffe et D’Ambrosio, 1996). Thus, relationships to knowledge of five pre-service teachers were studied during the different components of the training. It has been possible to highlight the fact that pre-service teachers are illustrated at the beginning of training by heuristic or formal relationships to knowledge. Heuristic relationships are characterized by a concern for visualization, while formal relationships show a concern for deductive reasoning. The thesis also shows that the training has led to the emergence of pragmatic relationships to knowledge. These relationships to knowledge are characterized by a greater concern for the connection of visualization-reasoning and promote the taking into account of pupils’ errors based on this connection. The heuristic and formal relationships are explained by a tension between former-pupil stance and student stance, which resulted in advantage of the first. Pragmatic relationships to knowledge seems result from a synergy between student stance and teacher stance.

Cette recherche s'inscrit dans le domaine de la didactique des mathématiques. Elle a deux objectifs principaux : le premier est de comprendre comment l'utilisation des concepts de fraction et de proportion dans les contextes intra et interdisciplinaires peut avoir des incidences sur l'apprentissage et l'enseignement des mathématiques, des sciences et technologie, de la physique et de la chimie. Le deuxième est de saisir en profondeur si l'apprentissage de la géométrie, de la probabilité, du rendement énergétique, de la concentration, de la stœchiométrie, de la réflexion optique, du mouvement rectiligne uniformément accéléré transforme les concepts de fraction et de proportion de l'outil à l'objet (Douady, 1986). Pour atteindre ces objectifs, cette recherche consiste à repérer la nature des interactions entre l'enseignant et les élèves autour des concepts de fraction et de proportion, et ce, dans différents contextes. Les concepts de fraction et de proportion occupent une place déterminante dans le Programme de formation de l'école québécoise (MELS, 2001). Ils illustrent le caractère intra et interdisciplinaire qui relève de leurs utilisations en mathématiques et dans les autres disciplines. Cette diversité d'utilisation en raison des liens intra disciplinaires (la probabilité, les statistiques, l'homothétie, etc.) et interdisciplinaires (en sciences et technologie, chimie, biologie, économie, etc.) rend leur construction fondamentale. La conceptualisation de la fraction et de la proportion s'appuie sur les différents sens de la fraction (partie d'un tout, mesure, rapport, quotient et opérateur) et sur son assimilation (Proulx & Bednarz, 2009). Toutefois, le développement du sens de ces deux concepts représente un grand défi pour les élèves. Cette complexité d'apprentissage est partagée par les chercheurs en didactique des mathématiques (Brousseau, 1998; Kieren, 1988; G. Vergnaud, 1990) et par plusieurs enseignants. Cette recherche étudie l'utilisation du statut de la fraction/proportion selon la dialectique outil-objet (Douady, 1986) dans les contextes intra et interdisciplinaires. Basée sur une recherche qualitative/interprétative, notre analyse se concentre principalement sur les interactions entre l'enseignant et les élèves ainsi que sur les productions de ces derniers. Nos résultats sur la nature des interactions entre l'enseignant, les élèves et la tâche ont mis en lumière les incidents didactiques (Roditi, 2005), l'identification des ruptures du contrat didactique (Brousseau, 1998) et les aides apportées aux élèves selon les types de proximités (Bridoux & al., 2015). Tout d'abord, l'analyse des interactions liées à l'apprentissage nous a permis d'identifier l'origine possible des erreurs des élèves et leurs caractéristiques regroupées en trois volets. Le premier volet est lié aux données de l'énoncé de la tâche lors du passage d'un registre de représentation sémiotique à un autre registre (Duval, 1993). Lors de l'interprétation des données de la situation, les erreurs relevées semblent liées aux données superflues et à certains vocables utilisés dans les énoncés des problèmes. Le deuxième volet est lié aux erreurs conceptuelles et touche en général le raisonnement proportionnel. Lors de l'interprétation de la fraction rapport, notamment dans les contextes de trigonométrie et du rendement énergétique, la fraction est considérée comme une quantité sans établir de relation entre le numérateur et le dénominateur. Le troisième volet procédural est lié à l'application de la procédure du produit croisé et aux règles qui gèrent les différentes opérations sur les fractions. De plus, cette analyse nous a permis de qualifier la compréhension des élèves de procédurale selon l'analyse conceptuelle de Bergeron et Herscovics (1989). Dans la classe de mathématiques, la compréhension des probabilités est interprétée selon l'analyse conceptuelle réalisée par Savard (2008) et la compréhension de la trigonométrie est examinée selon l'analyse conceptuelle réalisée par Sonja De kee, Dionne et Mura (1996). Ensuite, l'analyse des interactions liées à l'enseignement nous a permis de classifier les types d'aide que les enseignants procurent aux élèves. Nous les avons catégorisées selon trois types de proximités (Bridoux et al., 2015) : les proximités ascendantes, les proximités descendantes et les proximités horizontales. Nous avons noté une prédominance des proximités horizontales chez les quatre enseignants. Ces proximités horizontales ont un caractère très local et leurs portées cognitives sont limitées (Bridoux et al., 2015, p. 22), contribuant ainsi au maintien du contrat didactique. Les effets du contrat didactique tel que l´effet Topaze, l'effet de l'attente incomprise et le paradoxe du comédien ont également influencé les apprentissages en maintenant le contrat didactique. Nous avons noté une utilisation fréquente de l´effet Topaze, qui en en plus de maintenir le contrat didactique, réduit la responsabilité des élèves et crée des attentes de solution de la part de l'élève envers l'enseignant. Ainsi, ce mode d'intervention présente la procédure du produit croisé comme étant la solution aux tâches proposées. Le rapport aux savoirs de l'enseignant et de l'élève semble aussi influencer l'apprentissage et l'enseignement dans chaque discipline de notre expérimentation. L'enseignement semble se concentrer davantage sur les procédures formelles que sur la compréhension du raisonnement sous-jacent derrière les concepts de fraction et proportion. Ainsi, la compréhension et le raisonnement des élèves sont délaissés au profit de procédures pour l'application rapide. Le rapport au savoir des enseignants à l'égard des concepts de fraction et proportion semble se caractériser par un souci d'optimiser le temps consacré à leur matière. Cette dimension sociale, bien qu'elle réponde au temps didactique (Mercier, 1985, 1992), ne semble pas contribuer à la construction du sens des concepts de fraction et de proportion. En étant peu invités à mobiliser ces concepts et à développer le sens de ces derniers, les élèves pourraient développer un rapport au savoir de type instrumental. Enfin, grâce à nos résultats, des productions des élèves et du verbatim, nous avons pu mettre en évidence la nature de l'utilisation de la fraction / proportion selon la dialectique comme outil ou objet (Douady, 1986). L'analyse des interventions des quatre enseignants, qui se caractérisent par une prédominance de proximités horizontales, montre que celles-ci n'ont pas favorisé le passage de la fraction / de la proportion outil à la fraction / la proportion objet. Cette analyse nous a révélé que les interprétations des concepts de fraction, de pourcentage, de proportion partie-tout et proportion grandeur indépendante sont encore en voie de construction et elles sont situées à la phase de « recherche » selon le cycle de fonctionnement de la DOO. Cette analyse met en évidence de nombreuses erreurs et confirme que les connaissances des élèves portent essentiellement sur des procédures pour réaliser les tâches. Ces erreurs témoignent que leur raisonnement est basé sur l'utilisation de ces concepts comme « outils en élaboration » dans la résolution des tâches. Ainsi, ces « outils en élaboration » sont plus particulièrement observables dans les phases « ancien » et « recherche » selon le cycle de fonctionnement de la DOO. La notion de la fraction et de la proportion joue un rôle non négligeable dans l'apprentissage et l'enseignement dans les contextes intra et interdisciplinaires et constitue un défi de taille pour les élèves. C'est ainsi que cette étude a rendu explicite le fait que les élèves utilisent les concepts de fraction et de proportion comme « outil en élaboration » (Douady, 1986) lors de l'apprentissage de la géométrie, de la probabilité, du rendement énergétique, de la concentration, de la stœchiométrie, de la réflexion optique et du mouvement rectiligne uniformément accéléré. Comme la fraction et la proportion sont encore à l'état d' « outil en élaboration » (Douady, 1986), leur utilisation dans les situations faisant intervenir ces deux concepts influence l'apprentissage et l'enseignement de ces matières. / This research focuses on the field of didactics of mathematics. It has two main objectives: the first is to understand how the use of the concepts of fraction and proportion in intra and interdisciplinary contexts can affect the learning and teaching of mathematics, science and technology as well as physics and chemistry. The second is to grasp whether the learning of geometry, probability, energy efficiency, concentration, stoichiometry, optical reflection, and uniformly accelerated rectilinear motion transforms the fraction and the proportion of the object to the tool (Douady, 1986). In order to achieve these goals, this research consists in identifying the nature of teacher-student interactions around the concepts of fraction and proportion taken in different contexts. The concepts of the fraction and the proportion play a crucial role in the training program of the Quebec school (MELS, 2001). They illustrate the intra and interdisciplinary character of their usages in mathematics and other disciplines. This diversity of use in view of intradisciplinary links (probability, statistics, homothetic, etc.) and interdisciplinary links (in science and technology, chemistry, biology, economics, etc.) makes their constructions fundamental. The conceptualization of fraction and proportion is based on various significances of the fraction (part of a whole, measure, ratio, quotient and operator) and on its assimilation (Proulx & Bednarz, 2009). However, developing the meaning of these two concepts represents a major challenge for students. This learning complexity is shared by researchers in didactics of mathematics (Brousseau, 1998; Kieren, 1988; G. Vergnaud, 1983, 1990) and by several teachers. This research studies the use of the status of fraction / proportion as per the dialectic tool / object (Douady, 1986) in intra and interdisciplinary contexts. Based on a qualitative / interpretative research, our analysis focuses mainly on the interactions between the teacher and the students as well as their productions. Our results on the nature of interactions between the teacher and the students and the task brought to light the didactic incidents (Roditi, 2005), the identification of breaks in the didactical contract (Brousseau, 1998) and the support given to students according to the types of proximities (Bridoux & al., 2015). Firstly, the analysis of interactions related to learning allowed us to identify the possible origin of the students' errors and their characteristics which are grouped into three parts. The first part is linked to the data of the task statement when moving from a register of semiotic representation to another (Duval, 1993). When interpreting the data, the errors noted appear to be related to superfluous data and to certain terms used in the instructions. The second part is related to conceptual errors and generally affects proportional reasoning. When interpreting the ratio fraction, especially in the contexts of trigonometry and energy efficiency, the fraction is considered a quantity without establishing a relation between the numerator and the denominator. The third procedural aspect is related to the application of the cross-product procedure and the rules related to the various operations on fractions. In addition, this analysis allowed us to qualify the students' understanding of procedural according to the conceptual analysis of Bergeron and Herscovics (1989). In the mathematics class, the understanding of probability is interpreted according to the conceptual analysis performed by Savard (2008) and the understanding of trigonometry is examined according to the conceptual analysis performed by Sonja De kee, Dionne and Mura (1996). Secondly, the analysis of interactions linked to teaching allowed us to classify the types of help that teachers provide to students. We have categorized them according to three types of proximities (Bridoux et al., 2015): ascending proximities, descending proximities and horizontal proximities. We noted a predominance of the use of horizontal proximities among the four teachers. These horizontal proximities are very local in nature and their cognitive reach is limited (Bridoux et al., 2015, p. 22), thus contributing to the maintenance of the didactic contract. The effects of the didactic contract such as the Topaz effect, the effect of misunderstood expectation and the actor's paradox also influenced learning by maintaining the didactic contract. We have noted a frequent use of the Topaz effect, which in addition to maintaining the didactic contract, reduces the responsibility of the students and creates, in the student, expectations of solution from the teacher. Thus, this mode of intervention presents the cross-product procedure as the solution to the proposed tasks. The teacher/student's relationship with knowledge also seems to influence learning and teaching in each discipline of our experimentation. The teaching seems to focus more on formal procedures than on understanding the underlying reasoning behind the concepts of fraction and proportion. Thus, students' understanding, and reasoning are abandoned in favor of procedures with rapid application. This relation to knowledge with regard to the concepts of fraction and proportion seems to be characterized by a desire to optimize the time devoted to their subject. This social dimension, although it responds to didactic time (Mercier, 1985, 1992), does not seem to contribute to the construction of the meaning of the concepts of fraction and proportion. By not being invited to use these concepts and develop their meaning, students could develop an instrumental relationship to knowledge. Finally, thanks to our results of student productions and verbatim, we were able to highlight the nature of the use of the fraction / proportion according to the dialectic as a tool or object (Douady, 1986). Analysis of the interventions of the four teachers, which are characterized by a predominance of horizontal proximities shows that these did not favor the transition from the fraction / the object proportion to the fraction / the tool proportion. This analysis revealed to us that the interpretations of the concepts of fraction, percentage, part-whole proportion and independent quantity proportion are still under construction and they are located at the "research" phase according to the operating cycle of the DOO. This analysis highlights many errors and confirms that the students' knowledge mainly relates to the procedures for carrying out the tasks. These errors show that their reasoning is based on the use of these concepts as "tools in development" in the resolution of tasks. Thus, these "tools in development" are more particularly observable in the "old" and "research" phases according to the operating cycle of the DOO. The notion of fraction and proportion play a significant role in learning and teaching in intra and interdisciplinary contexts and constitute a major challenge for students. This is how this study made explicit the fact that students use the concepts of fraction and proportion as a "tool in development" (Douady, 1986) when learning geometry, probability and energy efficiency, concentration, stoichiometry, optical reflection and uniformly accelerated rectilinear motion. As the fraction and the proportion are still in the state of a "tool in development" (Douady, 1986), their use in situations involving these two concepts influences the learning and teaching of these subjects.