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

Dans ce travail de recherche, nous nous intéressons à une étude didactique de l'arithmétique au sens de théorie élémentaire des nombres dans l'objectif d'étudier certains choix de l'enseignement de l'arithmétique en France depuis le début du XX° siècle et d'identifier certaines contraintes institutionnelles après la réintroduction de l'arithmétique dans l'enseignement secondaire au début du XX1° siècle, ainsi que les effets de ces contraintes sur la pratique des enseignants et les acquis des élèves. Nous avons tout d'abord conduit une analyse épistémologique pour décrire les organisations mathématiques et les choix de définitions dans le savoir savant, que nous avons complété par un état des lieux sur les travaux antérieurs dans le monde anglo-saxon d'une part, et dans les travaux français d'autre part. Nous conduisons ensuite une analyse institutionnelle de l'arithmétique dans une perspective écologique pour dégager les différents systèmes de contraintes et de conditions qui pèsent sur les évolutions de ce savoir au cours du processus de transposition didactique interne, en analysant les programmes et les manuels dans deux institutions : au collège et en classe de seconde à partir de la réforme de 1902, jusqu'en 2010. Nous cherchons dans les programmes et les manuels des traces des organisations mathématiques de référence au collège et en classe de seconde pour l'objet d'arithmétique et les différents types de définitions. Nous poursuivons par une étude des rapports personnels des enseignants et des élèves aux objets de savoir en jeu en classe de seconde, pour confronter ensuite les réponses des enseignants avec la réponse de leurs élèves. Nos travaux montrent une très grande instabilité des contenus d'arithmétique dans le curriculum français au collège et à la transition collège/ lycée.

Contexte : L’activité physique est une composante centrale du développement physique, psychologique et social de l'enfant, particulièrement au sein d'une société où l'impact de la sédentarité et de l'obésité devient de plus en plus important. Cependant, les trajectoires d’activité physique hors école et leurs déterminants sont peu étudiés et les connaissances sur ce sujet sont limitées. Il est également notoire que les types d’activité physique sont rarement pris en considération. Objectif : Ce mémoire a pour but (a) de déterminer les trajectoires de pratique d’activité physique au cours du développement des enfants (b) de valider l’association entre l’activité physique supervisée et l’activité non supervisée et (c) d’identifier les déterminants au niveau du quartier, de la famille et des caractéristiques individuelles associés aux trajectoires de pratique d’activité physique supervisée et non supervisée. Participants : 1 814 enfants (51% garçons) nés en 1998 ayant participé à l’Étude Longitudinale du Développement des Enfants du Québec (ELDEQ). Les données récoltées proviennent uniquement de leur mère. Mesures : La fréquence de l’activité physique supervisée et non supervisée a été mesurée à quatre reprises alors que les enfants étaient âgés entre 5 et 8 ans. Les déterminants ainsi que les variables contrôles ont été mesurés alors que les enfants avaient 4 ou 5 ans. Résultats : Trois trajectoires d’activité physique supervisée et non supervisée ont été identifiées. Les résultats suggèrent que les trajectoires d’activité physique supervisée, représentant respectivement 10%, 55.3% et 34.7% de la population, sont relativement stables même si elles subissent une légère augmentation avec le temps. Des trois trajectoires d’activité physique non supervisée représentant respectivement 14.1%, 28.1% et 57.8% de la population, une augmente considérablement avec le temps alors iv que les deux autres sont stables. Ces deux séries de trajectoires ne sont pas associées significativement entre elles. L’éducation de la mère, l’entraide dans le quartier de résidence ainsi que la prosocialité des enfants déterminent les deux types d’activité physique. La suffisance de revenu et la pratique sportive de la mère sont associées seulement aux trajectoires d’activité physique supervisée. La famille intacte discrimine l’appartenance aux trajectoires d’activité physique non supervisée. Conclusion : Premièrement, la pratique de l’activité physique est relativement stable entre 5 et 8 ans. Deuxièmement, l’activité physique supervisée ainsi que l’activité physique non supervisée sont deux pratiques qui se développent différemment et qui possèdent leurs propres déterminants. Troisièmement, une approche écologique permet de mieux saisir la complexité de ces deux processus. / Context : Physical activity is a central component of a child physical, psychological and social development, most importantly in a society where sedentary behaviors and obesity become a more significant problematic. Few studies have investigated the developmental trajectories and predictors of physical activity over time. Furthermore, even fewer studies have investigated supervised and non-supervised physical activity separately. Objectives : The present study has for main goals (a) to identify developmental trajectories of supervised and non-supervised physical activity in elementary school children (b) to assess the link between these two types of physical activity (c) to identify neighborhood, family and individual predictors of these two types of physical activity. Participants: 1 814 children (51% boys) born in 1998 who participated in the Quebec Longitudinal Study of Child Development (QLSCD). Data were mainly collected through mothers’ report. Measures : The frequency of physical activity was measured at four time points when children were aged between 5 and 8 years old. Predictors and control variables were assessed when children were 4 or 5 years old. Results : Three trajectories of supervised and non-supervised activities have been identified. Trajectories of supervised physical activity (10%, 55.3% et 34.7%) are relatively stable although they are slightly increasing over time. Trajectories of nonsupervised physical activity (14.1%, 28.1% et 57.8%) are relatively stable although one group (28.1%) is increasing considerably. Supervised and non-supervised physical activity trajectories are not related to each other. Mother’s education, neighborhood safety and child’s prosociality are related to high frequency of both physical activities. Sufficient revenue and mother’s involvement in sport is related to frequent supervised vi physical activity trajectories as intact family predict less frequent non-supervised physical activity trajectories. Conclusion : First, involvement in supervised and non-supervised physical activity is relatively stable between 5 and 8 years old. Second, supervised and non-supervised physical activity appear to be two different processes that have their own set of predictors. Third, an ecological and multidimensional approach is required to capture the complexity of these two processes.

Dans ce travail de recherche, nous nous intéressons à une étude didactique de l’arithmétique au sens de théorie élémentaire des nombres dans l’objectif d'étudier certains choix de l'enseignement de l’arithmétique en France depuis le début du XX° siècle et d'identifier certaines contraintes institutionnelles après la réintroduction de l’arithmétique dans l’enseignement secondaire au début du XX1° siècle, ainsi que les effets de ces contraintes sur la pratique des enseignants et les acquis des élèves. Nous avons tout d'abord conduit une analyse épistémologique pour décrire les organisations mathématiques et les choix de définitions dans le savoir savant, que nous avons complété par un état des lieux sur les travaux antérieurs dans le monde anglo-saxon d’une part, et dans les travaux français d’autre part. Nous conduisons ensuite une analyse institutionnelle de l’arithmétique dans une perspective écologique pour dégager les différents systèmes de contraintes et de conditions qui pèsent sur les évolutions de ce savoir au cours du processus de transposition didactique interne, en analysant les programmes et les manuels dans deux institutions : au collège et en classe de seconde à partir de la réforme de 1902, jusqu’en 2010. Nous cherchons dans les programmes et les manuels des traces des organisations mathématiques de référence au collège et en classe de seconde pour l’objet d’arithmétique et les différents types de définitions. Nous poursuivons par une étude des rapports personnels des enseignants et des élèves aux objets de savoir en jeu en classe de seconde, pour confronter ensuite les réponses des enseignants avec la réponse de leurs élèves. Nos travaux montrent une très grande instabilité des contenus d’arithmétique dans le curriculum français au collège et à la transition collège/ lycée. / In this research, we are interested in a didactic study of the arithmetical contents, where arithmetic refers to elementary theory of numbers. We aimed to study choices of the teaching of arithmetic in France from the early XXth century and to identify institutional constraints for the reintroduction of arithmetic in the secondary education that occurred in the early XXIth and their effects on teaching practices and students’ experiences. First, we lead an epistemological analysis to describe the different mathematical organizations, and definitions that should be chosen for the teaching of arithmetic that we have completed with a review of previous researches in the Anglo-Saxon world on one hand, and in the French works on the other hand. We lead then an institutional analysis of the arithmetic in an ecological perspective to reveal different systems of constraints and conditions that should have an influence on the evolutions of this knowledge during the process of internal didactic transposition, by analyzing the programs and the textbooks in two institutions: Middle school and the fifth year of High school, from the reform of 1902 till 2010, tracking the mathematical organizations and the definitions. Second, we lead a study of the personal relationships of teachers and students regarding the arithmetical concepts involved in fifth year of high school through two questionnaires, including a comparison between teachers’ answers and the answers of their own pupils. A main result of our research is the great instability of the arithmetical content in the French curriculum at Middle school and at the transition from Middle school into High school.

Contexte : L’activité physique est une composante centrale du développement physique, psychologique et social de l'enfant, particulièrement au sein d'une société où l'impact de la sédentarité et de l'obésité devient de plus en plus important. Cependant, les trajectoires d’activité physique hors école et leurs déterminants sont peu étudiés et les connaissances sur ce sujet sont limitées. Il est également notoire que les types d’activité physique sont rarement pris en considération. Objectif : Ce mémoire a pour but (a) de déterminer les trajectoires de pratique d’activité physique au cours du développement des enfants (b) de valider l’association entre l’activité physique supervisée et l’activité non supervisée et (c) d’identifier les déterminants au niveau du quartier, de la famille et des caractéristiques individuelles associés aux trajectoires de pratique d’activité physique supervisée et non supervisée. Participants : 1 814 enfants (51% garçons) nés en 1998 ayant participé à l’Étude Longitudinale du Développement des Enfants du Québec (ELDEQ). Les données récoltées proviennent uniquement de leur mère. Mesures : La fréquence de l’activité physique supervisée et non supervisée a été mesurée à quatre reprises alors que les enfants étaient âgés entre 5 et 8 ans. Les déterminants ainsi que les variables contrôles ont été mesurés alors que les enfants avaient 4 ou 5 ans. Résultats : Trois trajectoires d’activité physique supervisée et non supervisée ont été identifiées. Les résultats suggèrent que les trajectoires d’activité physique supervisée, représentant respectivement 10%, 55.3% et 34.7% de la population, sont relativement stables même si elles subissent une légère augmentation avec le temps. Des trois trajectoires d’activité physique non supervisée représentant respectivement 14.1%, 28.1% et 57.8% de la population, une augmente considérablement avec le temps alors iv que les deux autres sont stables. Ces deux séries de trajectoires ne sont pas associées significativement entre elles. L’éducation de la mère, l’entraide dans le quartier de résidence ainsi que la prosocialité des enfants déterminent les deux types d’activité physique. La suffisance de revenu et la pratique sportive de la mère sont associées seulement aux trajectoires d’activité physique supervisée. La famille intacte discrimine l’appartenance aux trajectoires d’activité physique non supervisée. Conclusion : Premièrement, la pratique de l’activité physique est relativement stable entre 5 et 8 ans. Deuxièmement, l’activité physique supervisée ainsi que l’activité physique non supervisée sont deux pratiques qui se développent différemment et qui possèdent leurs propres déterminants. Troisièmement, une approche écologique permet de mieux saisir la complexité de ces deux processus. / Context : Physical activity is a central component of a child physical, psychological and social development, most importantly in a society where sedentary behaviors and obesity become a more significant problematic. Few studies have investigated the developmental trajectories and predictors of physical activity over time. Furthermore, even fewer studies have investigated supervised and non-supervised physical activity separately. Objectives : The present study has for main goals (a) to identify developmental trajectories of supervised and non-supervised physical activity in elementary school children (b) to assess the link between these two types of physical activity (c) to identify neighborhood, family and individual predictors of these two types of physical activity. Participants: 1 814 children (51% boys) born in 1998 who participated in the Quebec Longitudinal Study of Child Development (QLSCD). Data were mainly collected through mothers’ report. Measures : The frequency of physical activity was measured at four time points when children were aged between 5 and 8 years old. Predictors and control variables were assessed when children were 4 or 5 years old. Results : Three trajectories of supervised and non-supervised activities have been identified. Trajectories of supervised physical activity (10%, 55.3% et 34.7%) are relatively stable although they are slightly increasing over time. Trajectories of nonsupervised physical activity (14.1%, 28.1% et 57.8%) are relatively stable although one group (28.1%) is increasing considerably. Supervised and non-supervised physical activity trajectories are not related to each other. Mother’s education, neighborhood safety and child’s prosociality are related to high frequency of both physical activities. Sufficient revenue and mother’s involvement in sport is related to frequent supervised vi physical activity trajectories as intact family predict less frequent non-supervised physical activity trajectories. Conclusion : First, involvement in supervised and non-supervised physical activity is relatively stable between 5 and 8 years old. Second, supervised and non-supervised physical activity appear to be two different processes that have their own set of predictors. Third, an ecological and multidimensional approach is required to capture the complexity of these two processes.

Nous présentons une refondation théorique de la réalité virtuelle. Celle-ci est marquée par la conviction profonde de définir la réalité virtuelle comme une expérience médiatisée capable de susciter un sentiment de présence. Ce dernier est défini comme le sentiment authentique d’exister dans un monde autre que le monde physique où le corps se trouve. Nous proposons un éclairage nouveau et global sur le sentiment de présence. Cet éclairage consiste en une approche unifiée de la présence prenant en compte des considérations technologiques, psychologiques et écologiques. Nous avons élaboré un modèle qui identifie les processus menant au sentiment de présence. Selon notre modèle, deux phases inconscientes de jugement conditionnent l’émergence de la présence. Le premier jugement concerne la crédibilité de l’environnement, celle-ci dépend de la satisfaction des attentes intellectuelles et perceptives de l’utilisateur. Le deuxième jugement vise la crédibilité de l’expérience. Nous considérons que ce jugement est positif si un maximum des affordances perçues dans l’environnement est assumé, c’est-à-dire réalisable par l’intermédiaire des schémas d’interaction proposés à l’utilisateur. Nous avons mené une phase d’expérimentations pour valider la pertinence et la cohérence de notre modèle. Notre modèle a de multiples implications. Nous considérons par exemple qu’il peut constituer une grille d’analyse intéressante pour les jeux vidéo. De plus, il incite les concepteurs d’applications en réalité virtuelle à penser en terme d’affordances. Ce dernier point implique donc de faire entrer l’utilisateur très tôt dans la boucle de conception de l’application. Notre vision globale de la réalité virtuelle et de la présence a été mise en pratique notamment lors de la conception de dispositifs de réalité virtuelle transportables et à bas coûts. Sur la base de ce cadre théorique nous présentons un framework de conception d’applications en réalité virtuelle. Puisque l’objectif est la crédibilité et non le réalisme, nous nous intéressons à la réalité perçue de l’environnement et non pas à sa réalité physique. C’est pourquoi, le point de départ de notre framework consiste en un socle de connaissances sur la cognition humaine. Cette base de connaissances sert de vivier d’idées pour les quatre piliers sur lesquels peut s’appuyer le concepteur d’applications en réalité virtuelle. Ces piliers sont l’immersion, l’interaction, les émotions et un quatrième regroupant la boucle sensori-motrice et la multimodalité. Concernant le pilier immersion nous proposons un nouvel algorithme pour le calcul de la réverbération sonore dans un environnement complexe et dynamique. Notre méthode repose sur l’algorithme existant du lancer de frustum mais propose deux optimisations. La première exploite le socle de connaissances sur la cognition humaine pour déterminer une sphère d’acuité sonore. Celle-ci nous sert de cadre pour lancer les frusta depuis l’auditeur et non depuis les sources sonores. Cette deuxième optimisation réduit le nombre de calculs / We present a new theoretical context for virtual reality: virtual reality is defined as a mediated experience which is able to generate a feeling of presence. The latter is delimited as the genuine feeling to exist in a different world than the physical world where the body is located. We propose a new and comprehensive light on the feeling of presence through a unified approach of presence with technological, psychological and ecological considerations. We have developed a model which explains the processes leading to presence. According to our model, two unconscious stages of judgment govern the emergence of presence. The first judgment refers to the credibility of the virtual environment. The latter depends on the satisfaction of intellectual and perceptual user’s expectation. The second judgment deals with the credibility of the experience and is positive if most affordances perceived in the virtual environment are taken up, that means achievable with the interaction schemes offered to the user. We have conducted a study to assess the relevance and the consistency of our model. This model has some interesting repercussions like to be an analytical grid for video games. Moreover, it suggests to virtual reality developers that they should think in terms of affordances. This last idea involves to take into consideration the user very early in the design loop of the virtual reality experience. Our whole conception of virtual reality and presence has been put in practice during the design of low-cost ans easily transportable virtual reality systems. Based on this theoretical content we introduce a virtual reality application framework. Since the objective is the credibility, and not the realism of the environment and of the experience, we take an interest in the perceptual reality and not in its physical reality. This is why the starting point of our framework is a knowledge base on human cognition. The latter act as an idea pool for the four inter-related technical and psychological pillars upon which virtual reality developers can lean on. These pillars are immersion, interaction, emotions and a fourth one including the sensori-motor loop and the multimodality. Concerning the immersion pillar we introduce a new algorithm to compute sound reverberation in complex and dynamic virtual environment. Our method relies on the existing algorithm called frustum tracing but we provide two optimizations. The first one makes the most of the knowledge base on human cognition in order to work out a sphere of sound acuity. This information acts as a template in order to shoot the frusta from the listener and not from sound sources. This second optimization reduces the number of computations

L’objectif de la présente étude est de soutenir l’utilisation d’une approche écologique pour l’analyse des données d’une évaluation standardisée. Nous implémentons cette approche en utilisant une Analyse de Classes Latentes (ACL) avec covariables sur les données du test de lecture du Programme d’Analyse des Systèmes Éducatifs de la CONFEMEN (PASEC) des élèves francophones de 6e année du primaire au Cameroun (N=617) et montrons comment une telle approche peut susciter un regard nouveau sur les résultats de cette évaluation. En effet, les programmes d’Évaluations standardisées à Larges Échelles (ELE) visent à évaluer les apprentissages et les compétences des individus et fournissent des données d’aide à la décision dans beaucoup de pays (Hogan, 2017 ; Loye, 2011 ; Wagemaker, 2014). Dans le cadre de ces ELE, les performances sont estimées uniquement sur la base des réponses que fournissent les candidats et donc de leurs capacités cognitives (Zumbo et al, 2015). Pourtant, de plus en plus de recherches suggèrent de considérer la performance à un test comme un phénomène qui se réalise dans un réseau interconnecté de connaissances, de caractéristiques individuelles et de contextes particuliers (McNamara, 2007 ; McNamara et Roever, 2006 ; Mislevy, 2018 ; Zumbo et al, 2015). L’approche écologique, qui s’inscrit dans cette perspective, s’intéresse aux hypothèses contextuelles, sociales et culturelles lors de l’estimation des performances à un test (McNamara, 2007 ; McNamara et Roever, 2006 ; Zumbo et al, 2015). Nos résultats mettent en évidence des écologies de performances en lecture qui varient en fonction des régions. Dans chacune de ces écologies, les profils de performances en lecture qui s’y dégagent dépendent des caractéristiques des élèves et des caractéristiques des milieux scolaires et extrascolaires dans lesquels ils évoluent. Nous mettons ainsi l’emphase sur le caractère situé des performances à un test permettant une lecture plus équitable des performances des différents candidats. Ce faisant, nous formulons des recommandations qui tiennent compte des réalités contextuelles des candidats contrairement aux recommandations uniformes souvent formulées à la suite des résultats aux ELE. / The purpose of this study is to support the use of an ecological approach for the analysis of standardized data assessment. This study is implimented by Latent Classes Analysis (ACL) with covariables on the test reading data of the « Programme d’Analyse des Systèmes Éducatifs de la CONFEMEN » (PASEC) french-speaking students of 6th grade primary school in Cameroon (N = 617) and shows how this approach can change the way we interpret the results of this study. Indeed, Standardized Large Scale Assessments (ELE) programs aim to appraise the learning and skills of individuals and provide decision support data in many countries (Hogan, 2017 ; Loye, 2011; Wagemaker, 2014). In the context of these ELEs, performance is estimated solely based on the responses provided by the candidates and therefore of their cognitive abilities (Zumbo et al, 2015). Yet a growing body of research suggests viewing test performance as a phenomenon that occurs in an interconnected network of knowledge, individual characteristics, and particular contexts (McNamara, 2007 ; McNamara and Roever, 2006 ; Mislevy, 2018 ; Zumbo et al. , 2015). The ecological approach, which is part of this perspective, is interested in the contextual, social and cultural hypotheses when estimating the performance of a test (McNamara and Roever, 2006 ; McNamara, 2007 ; Zumbo et al, 2015). Our results highlight reading performance ecologies that vary by region. In each of these ecologies, the reading performance profiles that emerge depend on the characteristics of the students and the characteristics of the school and out-of-school environments in which they operate. We therefore put the emphasis on the situated character of the performances on a test allowing a fairer reading of the performances of the different candidates. In doing so, we formulate recommendations that take into account the contextual realities of applicants, unlike the standard recommendations often made following ELE results.

L’objectif de cette étude de cas multiples est d’identifier les facteurs associés à l’intégration de l’approche écologique dans la programmation de prévention-promotion (PP) offerte aux aînés par des organisations locales de santé du Québec. Le modèle de Scheirer a guidé l’étude réalisée dans cinq CSSS choisis en fonction de la dimension écologique de leur programmation PP. Une analyse documentaire et des entretiens semi-dirigés auprès de 38 professionnels et gestionnaires ont constitué la stratégie de collecte de données. Trois catégories de facteurs ont été examinées : les facteurs professionnels, organisationnels et environnementaux. Les résultats suggèrent que les normes organisationnelles, les priorités concurrentes, la structure des équipes, les partenariats avec l’environnement externe, les préjugés, de même que la formation et l’intérêt du personnel influencent le degré d’intégration de l’approche écologique au sein des programmations. Ces résultats permettront de dégager des leviers d'action en vue d’optimiser l’offre de services en prévention-promotion destinée aux aînés. / This multiple case study investigates conditions that influence the integration of an ecological approach in disease prevention and health promotion (DPHP) programs offered to older adults by local health organizations in Quebec. Scheirer’s implementation model guided the study in five CSSS that were selected to portray differing degrees of ecological character in their DPHP programs. Data collection proceeded through content analysis of thirty-eight semi-structured interviews conducted with professionals and managers as well as document analysis. Professional, organizational and environmental factors were explored. Results indicate that the ecological character of programs is influenced by organizational norms, competing priorities, team structure, external partnerships, preconceived ideas regarding DPHP for older adults as well as professional interest and training. These results suggest avenues for action to optimize the impact of services offered to an ageing population through disease prevention and health promotion programs.

L’objectif de cette étude de cas multiples est d’identifier les facteurs associés à l’intégration de l’approche écologique dans la programmation de prévention-promotion (PP) offerte aux aînés par des organisations locales de santé du Québec. Le modèle de Scheirer a guidé l’étude réalisée dans cinq CSSS choisis en fonction de la dimension écologique de leur programmation PP. Une analyse documentaire et des entretiens semi-dirigés auprès de 38 professionnels et gestionnaires ont constitué la stratégie de collecte de données. Trois catégories de facteurs ont été examinées : les facteurs professionnels, organisationnels et environnementaux. Les résultats suggèrent que les normes organisationnelles, les priorités concurrentes, la structure des équipes, les partenariats avec l’environnement externe, les préjugés, de même que la formation et l’intérêt du personnel influencent le degré d’intégration de l’approche écologique au sein des programmations. Ces résultats permettront de dégager des leviers d'action en vue d’optimiser l’offre de services en prévention-promotion destinée aux aînés. / This multiple case study investigates conditions that influence the integration of an ecological approach in disease prevention and health promotion (DPHP) programs offered to older adults by local health organizations in Quebec. Scheirer’s implementation model guided the study in five CSSS that were selected to portray differing degrees of ecological character in their DPHP programs. Data collection proceeded through content analysis of thirty-eight semi-structured interviews conducted with professionals and managers as well as document analysis. Professional, organizational and environmental factors were explored. Results indicate that the ecological character of programs is influenced by organizational norms, competing priorities, team structure, external partnerships, preconceived ideas regarding DPHP for older adults as well as professional interest and training. These results suggest avenues for action to optimize the impact of services offered to an ageing population through disease prevention and health promotion programs.

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