Le questionnement de la thèse émerge d'un contexte de réforme, en France, de l'enseignement des sciences en lycée qui met au centre du curriculum les démarches d'investigation (DI). Notre étude se situe au moment exact de la décision institutionnelle d'intégrer les DI dans l'enseignement de la chimie en classe de seconde. La mise en place des DI engendre une nouvelle complexité du travail des enseignants qui questionne à la fois leurs pratiques, leurs ressources et leurs connaissances professionnelles. Nous nous sommes proposé de saisir le développement professionnel des professeurs en chimie, particulièrement tourné vers les DI, à partir de leur documentation, c'est-à-dire du travail sur les ressources qu'ils réalisent pour accomplir leur enseignement, particulièrement de la part de ce travail qui prend place au sein de collectifs. L'étude est conduite sur deux études de cas. Dans la première, il s'agit d'un professeur que nous avons suivi, sur deux années consécutives, au sein d'une diversité de communautés professionnelles, parmi lesquelles une communauté associative a pris une place prépondérante. La deuxième étude de cas concerne une enseignante suivie sur une année au sein de communautés ordinaires d'un établissement scolaire. Dans les deux cas, l'étude s'intéresse plus particulièrement à l'enseignement du thème de la quantité de matière en classe de seconde, du fait de l'importance et de la complexité de ce thème d'enseignement au niveau du lycée. La thèse propose des développements théoriques et méthodologiques pour saisir le travail des enseignants, dans ses composantes individuelles et collectives, dans son unité et sa dynamique, en classe comme hors classe. Elle met en évidence le potentiel qu'a le travail collectif pour le développement professionnel des enseignants dans la perspective de DI.

Le questionnement de la thèse émerge d'un contexte de réforme, en France, de l'enseignement des sciences en lycée qui met au centre du curriculum les démarches d'investigation (DI). Notre étude se situe au moment exact de la décision institutionnelle d'intégrer les DI dans l'enseignement de la chimie en classe de seconde. La mise en place des DI engendre une nouvelle complexité du travail des enseignants qui questionne à la fois leurs pratiques, leurs ressources et leurs connaissances professionnelles. Nous nous sommes proposé de saisir le développement professionnel des professeurs en chimie, particulièrement tourné vers les DI, à partir de leur documentation, c'est-à-dire du travail sur les ressources qu'ils réalisent pour accomplir leur enseignement, particulièrement de la part de ce travail qui prend place au sein de collectifs. L'étude est conduite sur deux études de cas. Dans la première, il s'agit d'un professeur que nous avons suivi, sur deux années consécutives, au sein d'une diversité de communautés professionnelles, parmi lesquelles une communauté associative a pris une place prépondérante. La deuxième étude de cas concerne une enseignante suivie sur une année au sein de communautés ordinaires d'un établissement scolaire. Dans les deux cas, l'étude s'intéresse plus particulièrement à l'enseignement du thème de la quantité de matière en classe de seconde, du fait de l'importance et de la complexité de ce thème d'enseignement au niveau du lycée. La thèse propose des développements théoriques et méthodologiques pour saisir le travail des enseignants, dans ses composantes individuelles et collectives, dans son unité et sa dynamique, en classe comme hors classe. Elle met en évidence le potentiel qu'a le travail collectif pour le développement professionnel des enseignants dans la perspective de DI / The questioning of the thesis emerges from a context of a science education reform in France, that emphasizes the inclusion of inquiry-based science teaching (IBST) into upper secondary school curricula. Our study is situated at the exact moment of the institutional decision to integrate IBST into chemistry teaching at grade 10. The implementation of IBST leads to a new complexity in the work of teachers, which questions their practices, their resources and their professional knowledge. We aim at gaining insight into the chemistry teachers' professional development, particularly with respect to IBST, based on their documentation, i.e. their work on the resources they realize in order to perform their teaching. We focus particularly on the part of this work that takes place within communities. The study was conducted on two case studies. The first one concerns a teacher whom we have followed over two consecutive years within a variety of professional communities, among which one associative community has taken a prominent place. The second case study concerns a teacher followed over one year within ordinary communities of a school. In both cases, the study focuses on the teaching of the amount of substance in grade 10, because of the importance and the complexity of this chemical theme at high school level. The thesis proposes theoretical and methodological developments to understand teachers' work, in its individual and collective components, in its unity and its dynamics, in class and outside the class. It highlights the potential of collective work for teachers' professional development with respect to IBST

Dans cette thèse, nous nous intéressons à la modélisation et l'analyse mathématique de certains problèmes liés aux écoulements en suspension.Le premier chapitre concerne la justification du modèle de type transport-Stokes pour la sédimentation de particules sphériques dans un fluide de Stokes où l'inertie des particules est négligée et leur rotation est prise en compte. Ce travail est une extension des résultats antérieurs pour un ensemble plus général de configurations de particules.Le deuxième chapitre concerne la sédimentation d'une distribution d'amas de paires de particules dans un fluide de Stokes. Le modèle dérivé est une équation de transport-Stokes décrivant l'évolution de la position et l'orientation des amas. Nous nous intéressons par la suite au cas où l'orientation des amas est initialement corrélée aux positions. Un résultat d'existence locale et d'unicité pour le modèle dérivé est présenté.Dans le troisième chapitre, nous nous intéressons à la dérivation d'un modèle de type fluide-cinétique pour l'évolution d'un aérosol dans les voies respiratoires. Ce modèle prend en compte la variation du rayon des particules et leur température due à l'échange d'humidité entre l'aérosol et l'air ambiant. Les équations décrivant le mouvement de l'aérosol est une équation de type Vlasov-Navier Stokes couplée avec des équations d'advection diffusion pour l'évolution de la température et la vapeur d'eau dans l'air ambiant.Le dernier chapitre traite de l'analyse mathématique de l'équation de transport-Stokes dérivée au premier chapitre. Nous présentons un résultat d'existence et d'unicité globale pour des densités initiales de type $L^1 cap L^infty$ ayant un moment d'ordre un fini. Nous nous intéressons ensuite à des densités initiales de type fonction caractéristique d'une gouttelette et montrons un résultat d'existence locale et d'unicité d'une paramétrisation régulière de la surface de la gouttelette. Enfin nous présentons des simulations numériques montrant l'aspect instable de la gouttelette. / This thesis is devoted to the modelling and mathematical analysis of some aspects of suspension flows.The first chapter concerns the justification of the transport-Stokes equation describing the sedimentation of spherical rigid particles in a Stokes flow where particles rotation is taken into account and inertia is neglected. This work is an extension of former results for a more general set of particles configurations.The second chapter is dedicated to the sedimentation of clusters of particle pairs in a Stokes flow. The derived model is a transport-Stokes equation describing the time evolution of the position and orientation of the cluster. We also investigate the case where the orientation of the cluster is initially correlated to its position. A local existence and uniqueness result for the limit model is provided.In the third chapter, we propose a coupled fluid-kinetic model taking into accountthe radius growth of aerosol particles due to humidity in the respiratorysystem. We aim to numerically investigate the impact of hygroscopic effects onthe particle behaviour. The air flow is described by the incompressibleNavier-Stokes equations, and the aerosol by a Vlasov-type equation involving the air humidity and temperature, both quantities satisfying a convection-diffusion equation with a source term.The last chapter is dedicated to the analysis of the transport-Stokes equation derived in the first chapter. First we present a global existence and uniqueness result for $L^1cap L^infty$ initial densities with finite first moment. Secondly, we consider the case where the initial data is the characteristic function of a droplet. We present a local existence and uniqueness result for a regular parametrization of the droplet surface. Finally, we provide some numerical computations that show the regularity breakup of the droplet.