Notre travail de thèse trouve son origine dans un constat d'échec ressenti durant plusieurs années concernant un enseignement de topologie dans lequel nous prenons une part active, en première année d'université. Nous nous sommes donc donnée comme objectif de développer des pistes d'enrichissement, voire de modifications, de cet enseignement pouvant mener aux acquisitions visées tout en s'inscrivant dans les contraintes institutionnelles qui le délimitent strictement. À partir d'une étude épistémologique de la genèse et du développement de plusieurs notions de topologie, nous avons pu caractériser leurs aspects formalisateur, unificateur et généralisateur. Cette étude, complétée par une analyse comparative de quelques manuels, a contribué à l'élaboration d'un scénario d'enseignement intégrant un certain nombre de leviers didactiques susceptibles de favoriser les apprentissages en topologie des étudiants, en tenant compte toutefois des contraintes déjà signalées. En nous plaçant dans le cadre théorique de la théorie de l'activité spécifiée aux mathématiques, nous avons explicité la description de notre scénario en termes de tâches et d'activités attendues chez les étudiants, avant de l'expérimenter dans notre classe. Les analyses des déroulements en classe associées à celles des productions des étudiants aux différentes évaluations ont permis d'approcher les apprentissages en topologie effectivement réalisés par les étudiants, en relation avec la nature des tâches. Une diminution significative des échecs dans les tâches de manipulation des définitions a été observée. Cependant, il manque aux étudiants une certaine disponibilité des notions de topologie dans les tâches plus complexes que nous avons pu associer à notre scénario. Cette recherche met en évidence l'apport des analyses didactiques menées en amont de l'enseignement dans un travail de type ingénierie pour mieux appréhender ce que leur enseignement doit apporter aux étudiants. Elle pointe également toute l'importance de l'inscription des contraintes institutionnelles dans l'élaboration et l'expérimentation d'un scénario d'enseignement. C'est en mettant en relation ces deux dimensions et les progrès réels mais limités des étudiants que nous avons été en mesure d'apprécier la portée du scénario et d'envisager des alternatives mettant cette fois en cause le curriculum.

Dans cette thèse, nous analysons les pratiques de deux enseignants de sixième sur le chapitre de la symétrie axiale au cours d'une même année scolaire (un enseignant en ZEP et un enseignant en établissement ordinaire). Nous nous intéressons à la fois aux apprentissages des élèves via leurs productions en contrôles, compte tenu des scénarios globaux et des déroulements organisés en classe, et à la compréhension des logiques d'action des deux enseignants, notamment compte tenu des contraintes sociales et institutionnelles. L'étude est menée en utilisant le cadre théorique de la double approche didactique et ergonomique des pratiques enseignantes (Robert & Rogalski, 2002), en lien avec la théorie de l'activité. Les premières analyses comparatives sont complétées par celles d'une expérience complémentaire menée l'année suivante : il a été proposé à l'enseignant de ZEP d'adopter (et d'adapter) pour sa classe le scénario conçu par l'enseignant d'établissement ordinaire l'année précédente. Les résultats de cette expérience, qui témoignent d'évolutions importantes, nous conduisent à affiner et à compléter notre analyse des pratiques en évaluant plus finement les poids respectifs de la composante personnelle et des différentes contraintes ; elles nous permettent en outre de questionner des conditions d'évolution des pratiques.