Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Cette thèse s'intéresse à la relation sujet-objet – l'expérience d'apprentissage vécu par des étudiants universitaires dans le cadre du jeu sérieux Laboratorium of Epidemiology (LOE). Elle porte essentiellement sur la modélisation de phénomènes d'apprentissage – Appropriation et Authenticité – et se veut multidisciplinaire en rassemblant Psychologie de l'Education, Didactique des Mathématiques et Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain. Le terrain d'expérimentation de cette thèse se place dans le cadre d'un module de Biostatistique dans lequel le jeu sérieux LOE a été implémenté de manière écologique et pérenne. La problématique de recherche porte sur les phénomènes d'appropriation et d'authenticité qui sont formalisés et illustrés, en s'appuyant sur la Théorie des Situations Didactiques (TSD) de Brousseau. Des traces d'activité, des interactions verbales et des entretiens directs ont été analysés au cours de trois années d'utilisation du jeu LOE. Ce travail a permis la construction de concepts tels que « l'appropriation de rôle » par des étudiants dans le contexte d'un jeu sérieux, « l'appropriation de problèmes » par les étudiants que ce soit à travers leurs interactions individuelles avec l'objet (le jeu) ou dans la recherche collaborative de solution aux problèmes, et enfin « la perception de l'authenticité » du jeu. Ainsi, cette thèse montre comment appropriation et authenticité découlent de l'interaction individu-objet. L'appropriation est un élément de l'expérience d'apprentissage à partir duquel l'individu fait sien un objet d'apprentissage dans un processus actif de développement transformationnel dans lequel l'individu reconstruit l'objet qu'il s'approprie à sa manière. Dans le modèle proposé, le processus s'établit par des catégories non nécessairement consécutives : accepter, tester, faire des choix, anticiper et maîtriser. La perception de l'authenticité d'un jeu sérieux par un individu est favorisée par des attributs de l'environnement informatique en raison de l'impact qu'ils produisent chez l'individu. L'authenticité d'un environnement informatique est définie comme un compromis entre trois dimensions élémentaires : réalisme, cohérence interne et pertinence didactique. Une meilleure compréhension de ces phénomènes à la base du processus d'apprentissage contribuera aux études futures sur la qualité de l'enseignement et sur la conception de nouveaux outils, en particulier ceux basés sur le jeu de rôle et l'immersion. / This thesis is interested in the relation subject-object – the learning experience lived by university students in the case of the serious game Laboratorium of Epidemiology. ( LOE). It concerns essentially the modelling of learning phenomena in Didactics of Mathematics – Appropriation and Authenticity – and aims to be multidisciplinary by gathering Psychology of the Education, Didactics of the Mathematics and Technology Enhanced Learning. The thesis field experiment takes place within a discipline of Biostatistics in which the serious game LOE was implemented in an ecological and permanent manner. The search problem concerns the phenomena of appropriation and authenticity which are formalized and illustrated, supported by Brousseau's Theory of the Situations. Tracks of activity, verbal interactions and direct interviews were analysed during the three years of use of the game LOE. This work allowed the construction of concepts such as the "role appropriation" by students in the context of a serious game, the "appropriation of problems" by the students whether individually through interactions with the object (the game) or collaboratively seeking a solution to the problems, and finally "the perception of the authenticity" of the game. In this way, this thesis shows how appropriation and authenticity ensues from the interaction individuals-objects. The appropriation is an element of the learning experience from which individuals makes their own learning objects in an active process of transformational development in which individuals reconstruct the object they appropriate their own away. In the proposed model, the process becomes established by categories not necessarily consecutive: accept, make out a will, choose, anticipate and master. The perception of the authenticity of a serious game by an individual is favoured by attributes of the IT environment due to the impact such attributes produce within individuals. The authenticity of an IT environment is defined as a compromise amongst three elementary dimensions: realism, internal coherence and didactic relevance. A better understanding of these phenomena on the basis of the learning process will contribute to future studies on the quality of teaching and on the design of new tools, in particular those based on role-playing and immersion.

Submitted by Caroline Falcao (caroline.rfalcao@ufpe.br) on 2017-05-24T18:08:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) dissertao tarcisio rocha dos santos edumatec.pdf: 4245945 bytes, checksum: 3eaad73456fe6f8edf08b42d8e9b74dc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-24T18:08:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) dissertao tarcisio rocha dos santos edumatec.pdf: 4245945 bytes, checksum: 3eaad73456fe6f8edf08b42d8e9b74dc (MD5) Previous issue date: 2014-02-27 / Este trabalho investigou a contribuição do jogo Mankala Colhe Três para a aprendizagem de conhecimentos matemáticos por alunos de 6º ano do Ensino Fundamental. Este é um dos oito jogos matemáticos desenvolvidos no Projeto “Formação docente: interdisciplinaridade e ação docente – Projeto Rede”. Foram utilizados na fundamentação, elementos da Teoria das Situações Didáticas, de Guy Brousseau. Na análise a priori foi realizado um mapeamento das jogadas e um levantamento dos conhecimentos matemáticos suscetíveis de serem explorados pelos alunos. A experimentação foi composta por dois Estudos Preliminares e pelo Dispositivo Experimental Central. Deste último – composto de partidas individuais; partidas em duplas e entrevistas com teste – participaram quatro alunos de uma escola da rede privada do Recife. Dentre os resultados obtidos na pesquisa, percebeu-se que a partir de um processo de devolução bem conduzido, foi possível fortalecer o caráter adidático das situações de jogo com o Mankala Colhe Três. As diferentes modalidades de interação entre os sujeitos permitiram um bom equilíbrio entre a dimensão lúdica e a intencionalidade didática e favoreceram a evolução das estratégias durante as partidas. Com isso, percebemos a mobilização de conhecimentos matemáticos tais como: o mapeamento de possibilidades, a resolução de problemas mistos (aditivo e multiplicativo), o reconhecimento de divisores e múltiplos de um número e números primos. / Cette recherche porte sur la contribution du jeu Mankala Colhe Três pour l'apprentissage de connaissances mathématiques par des élèves de sixième (11-12 ans). Il s’agit de l'un des huit jeux mathématiques développés au sein du Projet « Formation des professeurs : interdisciplinarité et pratique professionnelle ». Le cadre th’orique dans lequel se place cette recherche est celui de la Théorie des Situations Didactiques de Guy Brousseau. Dans l’analyse a priori ont été répertoriées des suites de jeux susceptibles d'être menés par les élèves ainsi que les connaissances mathématiques sous-jacentes. Le dispositif expérimental est composé de deux études préliminaires suivies d’une expérimentation en trois étapes : des parties individuelles, des jeux entre deux binômes puis des tests et interviews avec quatre élèves de sixième d’une école privée de Recife. Parmi les résultats obtenus dans la recherche, nous avons remarqué que le processus de dévolution bien menée a permis de renforcer la nature adidactique des situations autour du Mankala Colhe Três. Les différents modes d'interaction entre les sujets ont favorisé un bon équilibre entre la dimension ludique et l'intention didactique ainsi que l'évolution des stratégies pendant les parties du jeu. Nous avons pu mettre en évidence aussi la mobilisation de connaissances mathématique telles que l’énumération des possibilités, la résolution de problèmes mixtes (additif et multiplicatif), la reconnaissance des diviseurs et multiples d’un certain nombre et des nombres premiers.

Le travail de recherche que nous avons entrepris se décline dans deux directions qui peuvent sembler assez peu voisines : l'enseignement des premiers concepts de l'analyse, de la fin du secondaire au début du supérieur, et l'enseignement spécialisé, particulièrement l'enseignement dans les sections SEGPA (Sections d'enseignement général et professionnel adapté) de collège. Le point de rencontre de ces deux thèmes est la réflexion sur la Théorie des Situations Didactiques (TSD), couplée au souci d'éprouver les outils de la TSD et de faire évoluer la théorie tout en la confrontant à la contingence ; et ceci même dans un double domaine – l'enseignement secondaire, l'enseignement spécialisé – qui n'est pas celui de son origine. Notre ambition a été d'apporter quelques éléments pertinents au développement de méthodologie du travail en didactique, par un retour théorique sur certains des concepts existants, et par l'apport d'outils issus d'autres problématiques comme la sémiotique. <br />Notre présente recherche se poursuit en tentant de caractériser la façon dont les signes symboliques sont utilisés dans l'enseignement, et perçus par les élèves, dans le cadre de leurs connaissances disponibles. Par rapport aux théories classiques des signes, la sémiotique générale proposée par Peirce est particulièrement intéressante car elle s'emploie à explorer la fonction et l'usage des signes, y compris les signes non langagiers tels que les symboles mathématiques, dans le processus du déroulement d'une situation. Nous utilisons l'analyse des signes pour penser la construction de situations nouvelles et pour comprendre l'usage par le professeur de symboles mathématiques et leur interprétation par les élèves. Une série de questions de recherche émerge donc de cette analyse, relativement au rôle des supports sémiotiques dans la construction et le fonctionnement des situations. Ces questions sont actuellement l'un des axes de notre recherche sur les mathématiques du premier cycle universitaire comme sur celles de SEGPA, par exemple au sujet du rôle du registre formel ou des distorsions d'interprétation.

Notre travail de recherche porte sur l'analyse de l'action du professeur et ses interactions avec les élèves dans le domaine spécifique de l'étude du numérique en Cours Préparatoires. L'objectif de notre thèse est d'analyser l'action du professeur et ses pratiques didactiques en classes, et formatives dans une Cellule d'Animation Pédagogique. La première partie comporte une présentation du contexte socio économique et éducatif du Niger. Nous nous interrogeons ensuite sur les pratiques professorales permettant ou non aux élèves de prendre de réelles responsabilités par rapport aux savoirs, et sur la pertinence du travail de conception collective de séances. Dans la deuxième partie, nous exposons nos outils théoriques, les travaux antérieurs en lien avec nos objets de recherche, et la problématique générale de notre travail. La troisième partie est consacrée à la démarche méthodologique qui fonde notre étude sur l'analyse des manuels, des vidéos de classe et les observations in situ. La quatrième partie examine les ressources mathématiques utilisées à l'écoleprimaire au Niger, en interrogeant l'influence de ces ressources sur les pratiques habituelles des professeurs enquêtés. Les cinquième et sixième parties analysent les séances empiriques en termes de topogénèse, et de recours aux systèmes sémiotiques pour étudier le savoir en jeu dans les situations didactiques. Dans la septième partie, nous proposons un dispositif innovant de formation continue sur la conception collective de leçons dans une CAPED. En conclusion, dans une huitième partie nous présentons d'abord une synthèse de nos résultats, et nous exposons ensuite les perspectives que ce travail de recherche offre en termes de propositions en vue de l'élaboration d'ingénieries didactiques qui pourraient permettre la mise en place d'un travail coopératif entre professeurs et chercheurs

Notre recherche porte sur l'activité du professeur : il s'agit précisément d'analyser les pratiques d'enseignement des systèmes d'équations et de la mise en équations en Troisième. Nous adoptons un nouveau regard prenant appui sur l'utilisation conjointe de deux des principaux champs théoriques en didactique des mathématiques : ce travail montre la complémentarité d'outils de la théorie anthropologique et de la théorie des situations, ainsi que la richesse d'articulations entre ces outils dans l'étude de l'activité du professeur. Selon l'approche anthropologique, l'enseignant est soumis aux contraintes résultant d'assujettissements à diverses institutions. Pour déterminer ces contraintes dites externes, nous étudions l'évolution de la transposition didactique de 1902 à 1999 : une analyse écologique de manuels nous permet de dégager divers systèmes de contraintes institutionnelles pesant sur l'enseignement des systèmes et de la mise en équations. En complément, un questionnaire atteste que d'anciens rapports institutionnels à ces deux objets, sont des alternatives envisagées par les professeurs ; cependant cette diversité de choix, reste conforme au rapport contemporain. Au sein de l'espace de liberté ainsi toujours laissé au sujet de l'institution, les régulations de la relation didactique soumettent le professeur à de nouvelles contraintes. En référence à la théorie des situations, nous étudions ces contraintes dites internes, selon une problématique économique. Nous analysons en termes de variables et de structuration du milieu, l'enseignement prévu et réalisé par un professeur de Troisième particulier lors de l'introduction des systèmes d'équations. En articulation avec les résultats de l'étude écologique précédente, l'utilisation de ces nouveaux outils didactiques nous permet d'interroger : ses choix, les connaissances didactiques et mathématiques qui sous-tendent ses choix, et l'influence de contraintes externes ou internes sur ses décisions en ou hors classe.

Cette thèse s'intéresse à la relation sujet-objet - l'expérience d'apprentissage vécu par des étudiants universitaires dans le cadre du jeu sérieux Laboratorium of Epidemiology (LOE). Elle porte essentiellement sur la modélisation de phénomènes d'apprentissage - Appropriation et Authenticité - et se veut multidisciplinaire en rassemblant Psychologie de l'Education, Didactique des Mathématiques et Environnements Informatiques pour l'Apprentissage Humain. Le terrain d'expérimentation de cette thèse se place dans le cadre d'un module de Biostatistique dans lequel le jeu sérieux LOE a été implémenté de manière écologique et pérenne. La problématique de recherche porte sur les phénomènes d'appropriation et d'authenticité qui sont formalisés et illustrés, en s'appuyant sur la Théorie des Situations Didactiques (TSD) de Brousseau. Des traces d'activité, des interactions verbales et des entretiens directs ont été analysés au cours de trois années d'utilisation du jeu LOE. Ce travail a permis la construction de concepts tels que " l'appropriation de rôle " par des étudiants dans le contexte d'un jeu sérieux, " l'appropriation de problèmes " par les étudiants que ce soit à travers leurs interactions individuelles avec l'objet (le jeu) ou dans la recherche collaborative de solution aux problèmes, et enfin " la perception de l'authenticité " du jeu. Ainsi, cette thèse montre comment appropriation et authenticité découlent de l'interaction individu-objet. L'appropriation est un élément de l'expérience d'apprentissage à partir duquel l'individu fait sien un objet d'apprentissage dans un processus actif de développement transformationnel dans lequel l'individu reconstruit l'objet qu'il s'approprie à sa manière. Dans le modèle proposé, le processus s'établit par des catégories non nécessairement consécutives : accepter, tester, faire des choix, anticiper et maîtriser. La perception de l'authenticité d'un jeu sérieux par un individu est favorisée par des attributs de l'environnement informatique en raison de l'impact qu'ils produisent chez l'individu. L'authenticité d'un environnement informatique est définie comme un compromis entre trois dimensions élémentaires : réalisme, cohérence interne et pertinence didactique. Une meilleure compréhension de ces phénomènes à la base du processus d'apprentissage contribuera aux études futures sur la qualité de l'enseignement et sur la conception de nouveaux outils, en particulier ceux basés sur le jeu de rôle et l'immersion.

Depuis quelques années, l'algorithme fait son entrée dans l'enseignement secondaire en France et à l'étranger. L'enseignement de ce concept fortement lié aux mathématiques et à la preuve soulève de nombreuses questions didactiques. Cette thèse propose une analyse épistémologique du concept afin de permettre l'étude de sa transposition didactique et la construction de situations didactiques. Dans un premier temps, nous présentons une analyse épistémologique détaillée du concept en mettant en avant ses aspects fondamentaux. Cela permet de proposer un modèle de conceptions (au sens de ckc) pour l'algorithme du point de vue du savoir savant et tenant compte l'ensemble des formes que peut prendre l'algorithme. Ces résultats, validés expérimentalement par les analyses d'entretiens avec des chercheurs, permettent de mener une étude de la transposition en jeu dans l'enseignement secondaire français (lycée). Au travers de l'étude des instructions officielles, de manuels scolaires et de ressources en ligne, nous mettons en évidence une transposition partielle du concept principalement orientée vers la programmation et l'usage de l'algorithme comme un outil. Enfin, la dernière partie propose une caractérisation de problèmes fondamentaux pour l'algorithme et des perspectives pour la construction et l'étude de situations didactiques en algorithmique. / For few years, the notion of an algorithm has been introduced in secondary school curricula in France and abroad. Teaching this concept, strongly linked with mathematics and proof raises many didactic questions. This thesis proposes an epistemological analysis of the concept of an algorithm in order to allow the study of its transposition and the building of didactic situations. First, we introduce a detailed epistemological analysis of the concept, highlighting its fundamental aspects. It allows us to propose a model of conceptions (in the meaning of ckc) for algorithm viewed from the academical knowledge and taking into account the different forms an algorithm can take. Those results, experimentally validated by the analysis of interviews of researchers, permit to study the didactic transposition involved in the French secondary school (lycée). Through the study of the official curricula and some textbooks and online resources, we emphasize a partial transposition of the concept, mainly tool-oriented and based on programming. Finally, the last part proposes a characterization of fundamental problems for algorithm and perspectives for designing an studying didactic situations in algorithmics.

Cette étude visait à analyser comment l'utilisation des ordinateurs comme outil pédagogique, est en mesure de conduire les élèves dans une classe de l'enseignement technique au niveau intermédiaire Sergipe intégré à surmonter leurs difficultés d'apprentissage d'un premier modèle de fonctions trigonométriques f (x) = a sin b + (cx + d), ainsi que de compléter l'examen point par Fonseca (2002), où l'on étudie la trigonométrie d'apprentissage en fonction d'hypothèses théoriques et méthodologiques de l'enseignement des mathématiques. Pour cela, j'ai attiré les principes de l'ingénierie du curriculum, défini par Artigue (1988), les hypothèses de Brousseau (2008) pour faire face à la Théorie des Situations Didactiques et Ausubel (1980) pour inscrire les conditions d'occurrence des apprentissages significatifs. 30 étudiants ont participé à cette enquête, en moyenne, une école publique dans la ville de Aracaju / SE. À la fin de l'expérience, il a été constaté qu'il est possible de parvenir à l 'apprentissage significatif de trigonométriques pour autant que c'est le choix d'une méthode d'enseignement qui permet à la confiance et la participation des étudiants dans le processus de construction du savoir que dans cette affaire reposait sur la Théorie des situations didactiques. / Esta pesquisa teve por objetivo geral analisar de que forma o uso do computador, enquanto ferramenta pedagógica, é capaz de levar os alunos da 1ª série do Ensino Técnico de Nível Médio Integrado em Sergipe a superarem suas dificuldades de aprendizagem do 1º modelo das Funções Trigonométricas f(x) = a + b sen (cx + d), bem como complementar a inquirição desenvolvida por Fonseca (2002), quando investigou a Aprendizagem em Trigonometria segundo os pressupostos teórico-metodológicos da Educação Matemática. Para tanto, baseei-me nos princípios da Engenharia Didática, definidos por Artigue (1988), nos pressupostos de Brousseau (2008) para tratar da Teoria das Situações Didáticas e em Ausubel (1980) para arrolar as condições de ocorrência da Aprendizagem Significativas. Participaram desta pesquisa 30 alunos, em média, de uma escola pública da cidade de Aracaju/SE. Ao final da experiência, ficou constatado que é possível alcançar a Aprendizagem Significativa das Funções Trigonométricas desde que se faça a opção por um método de ensino que acredite e permita a participação do aluno no processo de construção do conhecimento que, neste caso, repousou sobre a Teoria das Situações Didáticas.

Notre travail de recherche porte sur l’analyse de l’action du professeur et ses interactions avec les élèves dans le domaine spécifique de l’étude du numérique en Cours Préparatoires. L’objectif de notre thèse est d’analyser l’action du professeur et ses pratiques didactiques en classes, et formatives dans une Cellule d’Animation Pédagogique. La première partie comporte une présentation du contexte socio économique et éducatif du Niger. Nous nous interrogeons ensuite sur les pratiques professorales permettant ou non aux élèves de prendre de réelles responsabilités par rapport aux savoirs, et sur la pertinence du travail de conception collective de séances. Dans la deuxième partie, nous exposons nos outils théoriques, les travaux antérieurs en lien avec nos objets de recherche, et la problématique générale de notre travail. La troisième partie est consacrée à la démarche méthodologique qui fonde notre étude sur l’analyse des manuels, des vidéos de classe et les observations in situ. La quatrième partie examine les ressources mathématiques utilisées à l’écoleprimaire au Niger, en interrogeant l’influence de ces ressources sur les pratiques habituelles des professeurs enquêtés. Les cinquième et sixième parties analysent les séances empiriques en termes de topogénèse, et de recours aux systèmes sémiotiques pour étudier le savoir en jeu dans les situations didactiques. Dans la septième partie, nous proposons un dispositif innovant de formation continue sur la conception collective de leçons dans une CAPED. En conclusion, dans une huitième partie nous présentons d’abord une synthèse de nos résultats, et nous exposons ensuite les perspectives que ce travail de recherche offre en termes de propositions en vue de l'élaboration d'ingénieries didactiques qui pourraient permettre la mise en place d’un travail coopératif entre professeurs et chercheurs / Our research focuses on the teacher's action and his interactions with students in the specific field of the study of digital in grade 2. The objective of this PhD dissertation is to analyze the teacher's action and his didactic practices in classes, and training practices in a CAPED in the Niger context. The first part of this PhD dissertation includes a presentation of the socio-economic and educational contexts in Niger. Then we examine the teaching practices in order to see if they allow students to take or not real responsibilities in relation to knowledge, and the appropriateness of collective design work sessions.In the second part, we present our theoretical tools, previous work related to our research objects, and the general problem tackled by our work. The third part is devoted to our methodological approach based on the study of textbook analyze, videos of classes and field observations. The fourth section discusses the mathematic resources used in the primary education in Niger and question the impact of these resources on the observed teachers' usual practices. The fifth and sixth sessions analyze empirical lessons in terms of topogenesis, and semiotic systems to study the knowledge involved in the didactic situations. In the seventh part, we propose an innovative in-service training based on the design of lessons in a collective CAPED. In conclusion, in an eighth part we first present a summary of our results, and then we present the perspectives that this research offers in terms of further developments of didactic engineering that could allow the implementation of a collaborative work between teachers and researchers