Cette thèse questionne l'enseignement de la proportionnalité à des élèves de 11 à 16 ans relevant de l'adaptation scolaire et de la scolarisation des élèves handicapés. Les travaux de didactique des mathématiques ont montré l'inaboutissement fréquent du projet d'appropriation de la proportionnalité auprès des élèves jusqu'au collège, et tout particulièrement en ASH. Afin de savoir si une adaptation peut se faire sans dénaturer le savoir, nous proposons donc une progression sur l'enseignement de la proportionnalité en classe de Quatrième SEGPA. Nous insistons sur l'importance de l'organisation des savoirs au sein de cette progression et sur la pertinence des contextes et des valeurs des variables didactiques numériques. Les analyses de nos observations se font dans le cadre de l'analyse statistique implicative, de la Théorie des Situations Didactiques ainsi que de la double approche utilisée dans l'analyse des pratiques des enseignants. La mise en œuvre de la progression construite nécessite pour les enseignants des connaissances mathématiques. Afin de réactiver ces connaissances, nous proposons des représentations symboliques qui illustrent les techniques de résolution de problèmes relevant de la proportionnalité simple.

Notre travail est une étude sur l'enseignement de la statistique en IUT, le statut et la mise en place d'une part d'enquêtes par questionnaires réalisées par les étudiants et d'autre part de simulations d'expériences aléatoires construites par les étudiants.<br />Il expose que l'enseignement de la statistique porte en lui une césure à la fois primitive et épistémologique, entre d'une part la collecte et le traitement des données, et d'autre part une approche fondée sur le calcul des probabilités plus ou moins éloignée des pratiques sociales, et que la réalisation d'enquêtes est un moyen d'atténuer la trace de cet écart primitif, permettant au sujet de construire le sens de ses apprentissages. D'une façon complémentaire nous étudierons comment la construction de simulations par les apprenants leur permet de dégager des invariants de la variabilité présente dans toute situation statistique.<br />Notre travail s'appuie sur les travaux de Gérard Vergnaud concernant la conceptualisation, sur la théorie des situations didactiques de Guy Brousseau, et sur la transposition didactique exposée par Yves Chevallard, ainsi que sur les travaux de Jean-Claude Régnier concernant la didactique de la statistique et le tâtonnement expérimental de l'apprenant, tout en essayant de déterminer la fonction de l'alternance ainsi que la dialectique entre projet et processus.<br />En termes d'ingénierie pédagogique notre exposé présentera un certain nombre de situations didactiques et désignera les divers obstacles rencontrés ; nous présenterons également deux enquêtes utilisant l'analyse statistique implicative (Régis Gras).

Nous nous proposons d'étudier, dans cette thèse, une question essentielle et relativement peu traitée dans les recherches françaises en sciences de l'éducation, elle concerne la genèse des acquisitions des élèves et leur évolution au cours de la scolarité. En nous appuierons sur la mobilisation des données longitudinales (panel 1997) ainsi que sur la mise en œuvre d'une expérimentation musicale à l'école maternelle, nous chercherons à répondre à ces questions : Comment se structurent et évoluent les premiers apprentissages des élèves dans le contexte scolaire et socioéconomique ? En quoi les capacités cognitives des élèves ont un impact sur leurs performances scolaires ? Est-ce que des activités spécifiques peuvent avoir un effet positif sur les compétences scolaires, via un accroissement des capacités cognitives ? Des analyses implicatives menées sur les données du panel ont mis en évidence la hiérarchisation des compétences des élèves et l'importance des capacités cognitives sur leur rendement scolaire. La revue de littérature regorge d'exemples probants qui attestent qu'il est possible d'accroitre les performances scolaires des élèves en développant certaines de ces capacités cognitives, et que la musique est un outil particulièrement efficace en ce sens. Nous avons donc cherché à tester empiriquement l'impact de la musique sur les capacités cognitives et sur les performances scolaires des élèves en effectuant une recherche expérimentale. Elle repose sur une méthodologie robuste qui garanti la validité des résultats qui en sont issus. Si les résultats des analyses de différence de différences, confirmés par les modèles de réponse à l'item, sont peu concluants quant à l'impact de la musique sur les progressions des capacités cognitives, nous avons montré et vérifié via le modèle d'Heckman que le traitement expérimental a un effet sur les performances scolaires des élèves.

Nous nous proposons d’étudier, dans cette thèse, une question essentielle et relativement peu traitée dans les recherches françaises en sciences de l’éducation, elle concerne la genèse des acquisitions des élèves et leur évolution au cours de la scolarité. En nous appuierons sur la mobilisation des données longitudinales (panel 1997) ainsi que sur la mise en œuvre d'une expérimentation musicale à l'école maternelle, nous chercherons à répondre à ces questions : Comment se structurent et évoluent les premiers apprentissages des élèves dans le contexte scolaire et socioéconomique ? En quoi les capacités cognitives des élèves ont un impact sur leurs performances scolaires ? Est-ce que des activités spécifiques peuvent avoir un effet positif sur les compétences scolaires, via un accroissement des capacités cognitives ? Des analyses implicatives menées sur les données du panel ont mis en évidence la hiérarchisation des compétences des élèves et l’importance des capacités cognitives sur leur rendement scolaire. La revue de littérature regorge d’exemples probants qui attestent qu’il est possible d’accroitre les performances scolaires des élèves en développant certaines de ces capacités cognitives, et que la musique est un outil particulièrement efficace en ce sens. Nous avons donc cherché à tester empiriquement l’impact de la musique sur les capacités cognitives et sur les performances scolaires des élèves en effectuant une recherche expérimentale. Elle repose sur une méthodologie robuste qui garanti la validité des résultats qui en sont issus. Si les résultats des analyses de différence de différences, confirmés par les modèles de réponse à l’item, sont peu concluants quant à l’impact de la musique sur les progressions des capacités cognitives, nous avons montré et vérifié via le modèle d’Heckman que le traitement expérimental a un effet sur les performances scolaires des élèves. / We propose to study in this thesis, a key issue and relatively little discussed in the French research in educational sciences, it concerns the genesis of pupil learning and their evolution during the tuition. We mobilize a longitudinal data (Panel 1997) and the results of a musical experimentation in kindergarten to answer to these questions: How are structured the first acquisitions of pupils and how is it linked to the school context and socio-economic variables? How the cognitive abilities of students affect their academic performance? Are specific activities can improve academic skills through an increase in cognitive abilities? Implicative analysis conducted on panel data has revealed a hierarchical structure of students' skills and the importance of cognitive skills on academic performance. The review of the literature demonstrates that it is possible to increase the academic performance of students by developing some of these cognitive abilities, and that music is a particularly effective tool in this sense. Therefore, we sought to empirically test the impact of music on cognitive ability and academic performance of students by our experimental research. It relies on a robust methodology which guarantees the validity of results derived from it. The result of difference in differences analyzes, confirmed by item response theory, is inconclusive for the impact of music on the progression of cognitive abilities. However, we have shown and verified via Heckman model that the experimental treatment has an effect on the academic performance of pupils.

Les travaux de recherche présentés par l'auteur ont pour objet l'application de techniques d'extraction de connaissances à partir de données (ECD) en biologie. Deux thèmes majeurs de recherche en bio-informatique sont abordés : la recherche d'homologues distants dans des familles de protéines et l'analyse du transcriptome. La recherche d'homologues distants à partir de séquences protéiques est une problématique qui consiste à découvrir de nouveaux membres d'une famille de protéines. Celle-ci partageant généralement une fonction biologique, l'identification de la famille permet d'investiguer le rôle d'une séquence protéique. Des classifieurs ont été développés pour discriminer une superfamille de protéines particulière, celle des cytokines. Ces protéines sont impliquées dans le système immunitaire et leur étude est d'une importance cruciale en thérapeutique. La technique des Séparateurs à Vastes Marges (SVM) a été retenue, cette technique ayant donné les résultats les plus prometteurs pour ce type d'application. Une méthode originale de classification a été conçue, basée sur une étape préliminaire de découverte de mots sur-représentés dans la famille d'intérêt. L'apport de cette démarche est d'utiliser un dictionnaire retreint de motifs discriminants, par rapport à des techniques utilisant un espace global de k-mots. Une comparaison avec ces dernières méthodes montre la pertinence de cette approche en termes de performances de classification. La seconde contribution pour cette thématique porte sur l'agrégation des classifieurs basée sur des essaims grammaticaux. Cette méthode vise à optimiser l'association de classifieurs selon des modèles de comportement sociaux, à la manière des algorithmes génétiques d'optimisation. Le deuxième axe de recherche traite de l'analyse des données du transcriptome. L'étude du transcriptome représente un enjeu considérable, tant du point de vue de la compréhension des mécanismes du vivant que des applications cliniques et pharmacologiques. L'analyse implicative sur des règles d'association, développée initialement par Régis Gras, a été appliquée aux données du transcriptome. Une approche originale basée sur des rangs d'observation a été proposée. Deux applications illustrent la pertinence de cette méthode : la sélection de gènes informatifs et la classification de tumeurs. Enfin, une collaboration étroite avec une équipe INSERM dirigée par Rémi Houlgatte a conduit à l'enrichissement d'une suite logicielle dédiée aux données de puces à ADN. Cette collection d'outils dénommée MADTOOLS a pour objectifs l'intégration de données du transcriptome et l'aide à la méta-analyse. Une application majeure de cette suite utilise les données publiques relatives aux pathologies musculaires. La méta-analyse, en se basant sur des jeux de données indépendants, améliore grandement la robustesse des résultats. L'étude systématique de ces données a mis en évidence des groupes de gènes co-exprimés de façon récurrente. Ces groupes conservent leur propriété discriminante au travers de jeux très divers en termes d'espèces, de maladies ou de conditions expérimentales. Cette étude peut évidemment se généraliser à l'ensemble des données publiques concernant le transcriptome. Elle ouvre la voie à une approche à très grande échelle de ce type de données pour l'étude d'autres pathologies humaines.

Cette thèse questionne l'enseignement de la proportionnalité à des élèves de 11 à 16 ans relevant de l'adaptation scolaire et de la scolarisation des élèves handicapés. Les travaux de didactique des mathématiques ont montré l'inaboutissement fréquent du projet d'appropriation de la proportionnalité auprès des élèves jusqu'au collège, et tout particulièrement en ASH.Afin de savoir si une adaptation peut se faire sans dénaturer le savoir, nous proposons donc une progression sur l'enseignement de la proportionnalité en classe de Quatrième SEGPA.Nous insistons sur l'importance de l'organisation des savoirs au sein de cette progression et sur la pertinence des contextes et des valeurs des variables didactiques numériques. Les analyses de nos observations se font dans le cadre de l'analyse statistique implicative, de la Théorie des Situations Didactiques ainsi que de la double approche utilisée dans l'analyse des pratiques des enseignants.La mise en œuvre de la progression construite nécessite pour les enseignants des connaissances mathématiques. Afin de réactiver ces connaissances, nous proposons des représentations symboliques qui illustrent les techniques de résolution de problèmes relevant de la proportionnalité simple. / The purpose of this thesis is to investigate the teaching of proportionality to 11 to 16-year old pupils registered in special-needs schools including pupils with more severe learning disabilities.Studies related to the teaching of mathematics have shown that the understanding of proportionality by pupils up to middle school age and more particularly by children with significant learning difficulties is often inappropriate. In order to find out if an adjustment can be made without any impact on the knowledge requirements, we experimented a teaching plan concerning the learning of proportionality by children with special-needs in the context of our study. We insist on the importance of the organization of the different types of knowledge within this teaching plan and also on the relevance of backgrounds and values of numerical didactical parameters. Analysis of our observations is carried out with statistical implicative analysis, Theory of Didactical Situations and with the frame of the double approach used to analyse the practices of teachers.The implementation of such a teaching plan requires, for teachers, mathematical knowledge. In order to reactivate this knowledge, we propose a symbolic scheme for each resolving technique applied to problems involving direct proportionality.

La thèse a été développée avec le soutien du CAPES en schéma de cotutelle entre l'Université Fédérale Rurale de Pernambuco (Brésil) et l'Université Lumière - Lyon 2 (France). La recherche a été menée entre 2013 et 2017 ayant pour objectif analyser les caractéristiques psychiques, sociologiques et didactiques du rapport au savoir mathématique à partir d'une étude exploratoire réalisée avec 32 enseignants qui travaillent les mathématiques dans les premières années de l'école primaire publiques de la municipalité de Cabo de Santo Agostinho (Région Métropolitaine de l'État de Pernambuco-Brésil). A cet effet, nous nous sommes appuyés sur les apports théoriques de la psychanalyse, de la sociologie, de la didactique et des mathématiques tirés des contributions théoriques de Beillerot (1989), Nimier (1988), Charlot (2000) et Chevallard (1996). Cette recherche se caractérise par une étude phénoménologique, exploratoire sur la relation à la connaissance mathématique. Les outils méthodologiques utilisés dans la construction des données de recherche sont les suivants: un ensemble de questionnaires, les carnets de terrain et les interviews d'auto confrontation simples. Les informations obtenues grâce à l'utilisation de cesoutils ont été traitées, analysées et catégorisées selon les prémisses de l'analyse du discours (dans la perspective renforcée par Charaudeau, 2012, 2014) et de l'analyse statistique impliquée - ASI (dans la perspective suggérée par Regis Grás, 2015 et Régnier, 2010). L'identification, la description et l'analyse des caractéristiques psychanalytiques et des rapports aux mathématiques sont basées sur la catégorisation proposée par Nimier (1988). Alors que l'étude des caractéristiques sociologiques et didactiques est basée sur les résultats de recherches antérieures et les discours des participants sur la scolarité elle-même, la professionnalisation, la formation mathématique, les pratiques pédagogiques et les étudiants. Les résultats suggèrent que les modes de relation à la connaissance mathématique des participants sont constitués par les attributs psychiques de plus d'une catégorie proposée par Nimier (1988). Cependant, on peut dire que parmi les collaborateurs de l'étude, les profils caractérisés comme analytiques et contrôlants prédominent, au détriment des profils plus persécutifs ou schizoïdes. Pour ces enseignants, les mathématiques représentent un objet idéalisé (représentant la beauté, l'harmonie et l'organisation),qui comble les lacunes personnelles (enseignant idéal en mathématiques). En ce sens, nous avons vérifié que la relation à la connaissance mathématique, instituée par ces professeurs tout au long de la professionnalisation, est plus institutionnelle que personnelle. Puisque ce type de relation souffre des influences des interactions sociales et du processus de formation. Ces deux facteurs apparaissent comme des aspects prépondérants dans l'évolution de la relation à la connaissance des enseignants participants. Parmi les contributions de la recherche, nous soulignons la promotion de la réflexion sur le rapport au savoir des enseignants qui travaillent les mathématiques dans les premières années de l'éducation primaire brésilienne. Tout comme nous envisageons la possibilité de matérialiser la notion en question à travers les caractéristiques psychiques qui configurent le modèle proposé dans cette recherche (construit sur les interfaces entre les dimensions psychique, sociologique et didactique du rapport au savoir des enseignants) est une adéquation du modèle de référence, en fonction des désirs qu'ils partagent les uns avec les autres.... / The thesis was developed with the support of CAPES in a regime of cooperation between the Federal RuralUniversity of Pernambuco (Brazil) and the Université Lumière - Lyon 2 (France). The research was carried outfrom 2013 to 2017, aiming to analyse the psychic, sociological and didactic characteristics of the relationship withmathematical knowledge, starting from an exploratory study with 32 teachers who teach mathematics in the firstyears of elementary education, in the public municipality of Cabo de Santo Agostinho (Metropolitan Region ofthe State of Pernambuco-Brazil). To this end, we based the study on the theoretical subsidies of psychoanalysis,sociology, and didactics of mathematics, from the theoretical contributions of Beillerot (1989), Nimier (1988),Charlot (2000) and Chevallard (1996). This research is characterized as a phenomenological and exploratory studyon the relatioship with mathematical knowledge. The methodological tools used in the construction of the researchdata were a set of questionnaires, field diaries and simple self-confrontation interviews. The information obtainedby using those instruments was treated, analysed and categorised according to the premises of discourse analysis(in the perspective fostered by Charaudeau, 2012, 2014) and the implicative statistical analysis - A.S.I. (in theperspective suggested by Regis Grás, 2015 and Régnier, 2010). The identification, description and analysis ofpsychoanalytic characteristics and modes of relationship with mathematics is based on the categorisation proposedby Nimier (1988), whereas the study of sociological and didactic characteristics is based on the results of previousresearch and on the participants' discourses, on schooling itself, professionalisation, mathematical training,pedagogical practices and students. The results suggest that the modes of the participants' relationship withmathematical knowledge are constituted by the psychic attributes of more than one category proposed by Nimier(1988). However, we can affirm that among the study collaborators, profiles characterised as analytical andcontrolling predominate, to the detriment of more persecutory or schizoid profiles. For those teachers, mathematicsis an idealised object (representing beauty, harmony and organization), which fills personal gaps (idealmathematics teacher). In this sense, we verified that the relationship with mathematical knowledge established bythose teachers throughout professionalization is more institutional than personal, since this type of relationshipsuffers the influences of social interactions and the formative process. Both factors emerge as preponderant aspectsin the evolution of the relationship with the knowledge of the participating teachers. Among the contributions ofthe research, we highlight the promotion of discussion on the relationship with knowledge of teachers who teachmathematics in the initial years of Brazilian fundamental education. As well as we see that the possibility ofmaterialising the notion in question through the psychic characteristics that shape the model proposed in thisresearch (built on the interfaces between the psychic, sociological and didactic dimensions of teachers' relationshipwith mathematical knowledge) is an adjustment of the reference model, according to the desires they share witheach other. In summary, the desire to be a teacher, to fulfill the function (that the product of the teaching actionsmay ensure an environment that favours mathematics learning, establishing affective bonds with the children) andto obtain notoriety (to be recognised by the effectiveness of their competences, skills and practices in theclassroom) dynamise and model participating teachers' relationship with the mathematical knowledge due to thepreponderance of the social aspects present in personal and professional life. / A tese foi desenvolvida com o apoio da CAPES em regime de cotutela entre a Universidade Federal Rural de Pernambuco (Brasil) e a Université Lumière – Lyon 2 (França). A pesquisa foi realizada entre 2013 a 2017 com o objetivo de analisar as características psíquicas, sociológicas e didáticas da relação ao saber matemático, a partir de um estudo exploratóriocom 32 professores que ensinam matemática nos anos iniciais do ensino fundamental, em escolas públicas do município do Cabo de Santo Agostinho (Região Metropolitana do Estado de Pernambuco-Brasil). Para tanto, nos apoiamos em subsídios teóricos da psicanálise, da sociologia e, da didática da matemática, a partir dos contributos teóricos de Beillerot (1989),Nimier (1988), Charlot (2000) e Chevallard (1996). Esta investigação se caracteriza como um estudo fenomenológico e exploratório acerca da relação ao saber matemático. Os instrumentos metodológicos utilizados na construção dos dados da pesquisa, foram um conjunto de questionários, os diários de campo e as entrevistas de autoconfrontação simples.As informações obtidas mediante a utilização dos referidos instrumentos foram tratadas, analisadas e categorizadas de acordo com as premissas da análise do discurso (na perspectiva fomentada por Charaudeau, 2012, 2014) e da análise estatística implicativa - A.S.I (na perspectiva sugerida por Regis Grás, 2015 e Régnier, 2010). A identificação, descrição e a análise das características psicanalíticas e dos modos de relação com a matemática, está pautada na categorização proposta por Nimier (1988). Enquanto o estudo das características sociológicas e didáticas, está pautado nos resultados de pesquisas precedentes e, nos discursos dos participantes, sobre a própria escolarização, a profissionalização, a formação matemática, as práticas pedagógicas e os alunos. Os resultados sugerem que os modos de relação ao saber matemático dos participantes são constituídos por atributos psíquicos de mais de uma categoria proposta por Nimier (1988). Entretanto, podemos afirmar que entre os colaboradores do estudo, predominam os perfis caracterizados como analíticos e controladores, em detrimento dos perfis mais persecutórios ou esquizoides. Para estes professores a matemática figura como objeto idealizado (que representa a beleza, a harmonia e a organização), que preenche as lacunas pessoais (professor de matemática ideal). Nesse sentido, constatamos que a relação ao saber matemático, instituída por estes professores ao longo da profissionalização, é mais institucional do que pessoal. Uma vez que, este tipo de relação sofre as influências das interações sociais e do processo formativo. Estes dois fatores emergem como aspectos preponderantes na evolução da relação ao saber dos professoresparticipantes. Entre as contribuições da pesquisa destacamos o fomento à reflexão acerca da relação ao saber dos professores que ensinam matemática nos anos iniciais do ensino fundamental brasileiro. Assim como, vislumbramos a possibilidade de materializar da noção em questão, por meio das características psíquicas que configuram o modelo proposto nesta pesquisa (construído em função das interfaces entre as dimensões psíquicas, sociológicas e didáticas da relação ao saber matemático dos professores) é uma adequação do modelo de referência, em função dos desejos que compartilham entre si. Em síntese, o desejo de ser professor, de realizar a função (que o produto das ações docentes seja a garantia de um ambiente favorável às aprendizagens matemáticas, inclusive com o estabelecimento de laços afetivos com as crianças) e de obter notoriedade (serem reconhecidos pela eficácia das suas competências, habilidades e práticas em sala de aula), dinamizam e modelam a relação ao saber matemático dos professores participantes em virtude da preponderância dos aspectos sociais presentes na vida pessoal e profissional.