L’entrainement sportif est un processus de préparation systématique de l’athlète visant l’amélioration de son niveau de performance, ou la réduction de la régression, dans une discipline sportive aux plans (a) physique, (b) technique, (c) tactique, (d) psychologique, (e) social/moral et (f) théorique (A.C.E., 1989; Bompa et Haff, 2009; Roy, 2012). Ce processus d’entrainement est supervisé par un entraineur dont les tâches sont reconnues pour leur diversité, leur complexité et l’interrelation entre celles-ci (Côté, Salmela, Trudel, Baria et Russell, 1995). À cet effet, les entraineurs doivent développer et posséder un large éventail de connaissances et compétences (Cushion et al., 2003). Afin de mieux conceptualiser l’ensemble des tâches des entraineurs ainsi que les variables qui influencent leurs interventions auprès des athlètes, le modèle de l’entrainement développé par Côté et al., (1995) a donc été utilisé comme cadre de référence à la présente étude. Ce modèle, présente les principales tâches réalisées par l’entraineur en lien avec (a) l’entrainement, (b) la compétition et (c) l’organisation, ainsi que les trois composantes périphériques à l’entrainement qui sont (a) les caractéristiques de l’entraineur, (b) les caractéristiques des athlètes, et (c) les facteurs contextuels à la pratique (Trudel et Gilbert,2006). Le processus d’entrainement mis en place par l’entraineur est guidé par sa structure cognitive, incluant ses connaissances, ses représentations de ses athlètes, ses schèmes de pensées et son modèle de développement des athlètes (Knowles, Borrie et Telfer,2005). Cela dit, la complexité et la complémentarité des tâches des entraineurs telles qu’illustrées par le modèle de Côté et al., (1995) soulèvent des interrogations sur le parcours et les situations d’apprentissage vécues par les entraineurs. Cela met en lumière l’importance qui doit être accordée à la formation des entraineurs pour leur permettre d’intervenir efficacement en tenant compte de l’ensemble de ces variables. La représentation de l'apprentissage des entraineurs par la modification de la structure cognitive produite par Werthner et Trudel(2006) adaptée de Moon (2004) a également été utilisée dans la présente étude comme un second cadre de référence, ce dernier se superposant au premier pour permettre la conceptualisation de l’apprentissage des entraineurs. En effet, il est bien connu que les entraineurs possèdent des profils d’apprentissage très variés. La représentation de l’apprentissage de Werthner et Trudel (2006) présente donc les trois principaux types de situations d’apprentissage auxquels les entraineurs peuvent avoir recours soit (a)les situations assistées, (b) les situations non-assistées, et (c) les situations internes. Ces iv trois types de situations d’apprentissage s’avèrent complémentaires et nécessaires pour permettre le développement global des connaissances et compétences des entraineurs (Gilbert et Trudel,2006; Lemyre et Trudel, 2004; Werthner et Trudel, 2006, 2009; Wright, Trudel et Culver, 2007;). L’utilité et la contribution de chacune de celles-ci sur le plan du développement des connaissances et compétences en fonction des tâches des entraineurs sont soulevées dans la littérature. Cette étude porte donc sur le parcours d’apprentissage des entraineurs de niveau développemental québécois. Plus précisément, l’intérêt est porté sur un aspect qui n’a pas été documenté à ce jour, soit les différents types de situations d’apprentissage auxquels les entraineurs québécois de niveau développement ont recours tout au long de leur carrière pour acquérir les connaissances et compétences nécessaires à l’accomplissement de leurs fonctions professionnelles. Les résultats corroborent la littérature à l’effet que les entraineurs apprennent grâce à une combinaison de multiples situations d’apprentissage étroitement liées les unes aux autres, et selon un parcours très idiosyncrasique. D’abord les situations assistées telles que les formations à large échelle sont peu valorisées, car pas assez adaptées à leur contexte et pas assez concrètes selon eux. Ensuite, les situations non assistées sont les plus valorisées, et se traduisent par l’apprentissage social (Trudel et Gilbert, 2006 ; Werthner et Trudel, 2009) et expérientiel (Sfard, 1998) soit par (a) les interactions avec des collègues, (b) l’observation ou (c) l’accumulation d’expérience comme entraineur ou même l’expérience passée comme athlète. C’est d’ailleurs ce type de situations d’apprentissage qui semble permettre aux entraineurs de développer leur capacité de réflexion au fil du temps et ainsi pouvoir générer des apprentissages internes.

Toute étude scientifique commence par une question de recherche. Cependant, trouver la réponse à cette question reste un défi qui peut être relevé dans certains cas, mais qui risque dans d’autres de déboucher sur d’autres questions. Ces dernières pourront former une clé ou un pont permettant dans un futur proche ou lointain de répondre à la question initiale de recherche. La présente étude doctorale n’échappe pas à ce constat. Elle a été menée à partir d’une première question de recherche avide de savoir comment les jeunes élèves tunisiens (du secondaire) perçoivent les comportements interpersonnels de leurs enseignantes et enseignants d’éducation physique et sportive (ÉPS). Nous avons découvert à travers notre recension des écrits sur ce sujet que la documentation scientifique est étonnamment pauvre en informations relatives à l’environnement d’apprentissage (EA) et plus spécifiquement en ce qui a trait à la dimension relationnelle dans le contexte scolaire arabe (MacLeod et Fraser, 2010). En conséquence, et en tant que chercheuse d’origine arabe, valider un questionnaire tenant compte des particularités linguistiques et culturelles des habitants de cette partie du monde est une priorité motivée aussi bien par des raisons scientifiques (sujet original) que personnelles (l’origine de la chercheuse principale). Nous avons par ailleurs choisi de valider la version courte (32 items) du « Questionnaire on Teacher Interaction » (QTI) qui a été traduite et adaptée en français par Lapointe et Legault (1999). Le choix de ce questionnaire est expliqué principalement par la place qu’il occupe dans la documentation scientifique traitant de l’EA et plus spécifiquement de la dimension relationnelle. Nous anticipions que sa validation permettrait non seulement de répondre à notre question de départ, mais qu’elle conduirait aussi à initier les recherches sur l’EA dans la partie nord-africaine du monde arabe, plus spécifiquement en Tunisie. Cet objectif nous a permis de rédiger le premier article de cette thèse qui se veut une continuité des études ayant validé le QTI dans le monde et a permis au QTI, qui a fait l’objet de plus de 40 études basées sur des différents types de validation dans plusieurs pays (ex. : la France, la Turquie, la Chine, etc.), de franchir pour la première fois les frontières du monde arabe, à travers l’exemple de la Tunisie. Contrairement à ce qui est attendu, nous avons découvert que le QTI ne possède pas des qualités psychométriques suffisantes (fidélité et validité) pour étudier l’EA tunisien. Cependant, une nouvelle structure statistiquement robuste a émergé de l’analyse des données collectées en Tunisie (article 1). Nous supposons qu’elle pourrait mieux décrire les perceptions des élèves accordées aux comportements interpersonnels de leurs enseignantes et enseignants, pour peu qu’elle soit fondée théoriquement à l’avenir. Dans le but d’expliquer la non-validation du QTI dans le contexte tunisien, nous avons recensé aussi bien les études traitant les démarches de validation des questionnaires psychométriques en général que ceux traitant spécifiquement de la validation des différentes versions du QTI. Ce travail nous a permis de constater que, dans la plupart des cas, les démarches de vérification des qualités psychométriques des questionnaires, que ce soit en éducation, en psychologie, en communication, sont entachées par la présence de lacunes méthodologiques et statistiques plus ou moins sévères (Bourque, Poulin et Cleaver, 2006). Plus spécifiquement, c’est l’usage inapproprié des analyses factorielles (AF) comme méthode de validation factorielle qui semble être problématique (Beavers, Lounsbury, Richards, Huck et Skolits et Esquivel, 2013). En conséquence, nous avons rédigé notre deuxième article qui offre une première critique approfondie des démarches et processus mis en œuvre par de nombreuses équipes de recherche à travers le monde pour vérifier les qualités psychométriques du QTI (passage du contexte tunisien vers le monde). À notre connaissance, Dumas (2009) et den Brok, Fisher, Brekelmans, Rickards, Wubbels, Levy et al. (2003a) sont les seuls à avoir abordé ce sujet. Cependant, il n’était pas dans leur intention de faire la critique de ce questionnaire, se contenant tout simplement de soulever l’existence de quelques faiblesses. Les résultats de ce présent article ont mis en évidence l’existence de lacunes de plusieurs ordres au niveau des démarches de validation des différentes versions du QTI. Toutefois, nous ne savons pas où se situent les démarches de validation de la version courte-française utilisée dans cette thèse par rapport aux critiques soulevées. Nous n’avons trouvé aucune étude traitant de ce sujet. Par ailleurs, nous avons poursuivi notre examen critique des démarches de validation du QTI en fixant comme troisième objectif la revérification des qualités psychométriques de la version courte du QTI dans un contexte dans laquelle cette version est censée être valide, à savoir le contexte québécois. Ladite version a été validée par Lapointe et Legault (1999) et exploitée par Dumas (2009) dans le contexte de l’éducation physique et à la santé. Ce dernier a accepté de nous fournir sa base de données anonymisées qui nous a permis de rédiger notre troisième article qui renferme une comparaison entre deux types de démarches d’AF : la première comprend les mêmes étapes d’AF que celles utilisées par les chercheurs qui ont validé le QTI dans le passé, même si elles ne correspondent pas aux étapes exigées par les experts des AF. Nous avons essayé dans la deuxième de respecter les critères et étapes recommandés par les spécialistes des AF (ex. : Osborne et Costello, 2009). Nous avons choisi de bien décrire cette démarche dans le but d’offrir au lectorat francophone un guide détaillé sur l’usage approprié des AF vu que la plupart des guides sont en anglais. Les résultats de cet article permettent de porter un jugement sur le degré de rigueur de la version courte du QTI. Ceci a engendré des zones d’ombre sur la crédibilité des résultats publiés antérieurement sur l’EA au Québec à partir de cette version. Ils permettent aussi d’avancer les connaissances méthodologiques et statistiques en termes de mésusages (démarche 1) et de bons usages des AF (démarche 2). En résumé, nous n’avons pas pu répondre à notre question de départ en raison des contraintes temporelles et budgétaires. Néanmoins, cette question a bifurqué vers des considérations d'ordre méthodologique qui nous a permis de contester la perspective bidimentionnelle de la relation ensiegnant-élève partagée depuis plus de 25 ans par les chercheurs qui ont utilisé le QTI en offrant une nouvelle perspective uni-axiale qui peut être appliquée aussi bien en Tunisie qu’au Québec.

La présente étude multicas tente d’identifier les pratiques de leadership des directions d’école qui ont réussi la mise en œuvre des communautés d’apprentissage professionnelles ainsi qu’à faire progresser ces communautés vers un stade avancé de fonctionnement dans deux écoles élémentaires et deux écoles secondaires de langue française ontariennes. Pour mieux comprendre la dynamique du leadership, nous avons associé les pratiques identifiées aux types de leadership en cours en éducation. De plus, nous avons présenté un modèle de leadership qui respecte les prémisses d’un milieu linguistique minoritaire et d’un milieu collaboratif. Dans cette recherche, nous avons mené des entrevues semi-dirigées auprès de quatre directrices et de onze enseignants qui travaillent en communautés d’apprentissage professionnelles (CAP) à un stade avancé afin d’y déceler les différentes pratiques qui ont une incidence positive sur le travail en CAP. Pour ce faire, nous nous préoccupons de bien refléter quatre différents milieux scolaires afin d’observer les pratiques de la direction, d’y déceler les convergences et les divergences dans la mise en place des communautés d’apprentissage professionnelles harmonieuses. À la suite de l’analyse des résultats, plusieurs catégories ont émergé qui sont cohérentes avec les conditions d’implantation des CAP retrouvées dans les études (DuFour, 2004 ; Leclerc et Moreau, 2009 ; Roberts et Pruitt, 2010). Nos résultats nous ont permis d’identifier plusieurs pratiques des directions que nous avons regroupées en sept catégories : 1) garde l’accent sur la vision, la mission et les priorités de l’école ; 2) s’active à promouvoir la pédagogie et la formation continue ; 3) est capable d’évaluer son environnement interne ; 4) adopte une approche démocratique dans le processus de décision ; 5) met en place des structures et un processus qui favorisent le travail en collaboration ; 6) nourrit une culture basée sur des valeurs de collaboration et de réussite scolaire ; 7) rend des comptes à la communauté. Parmi les pratiques des directions jugées les plus utiles dans la mise en œuvre et la progression des CAP, les directions et les enseignants ont identifié dans chaque catégorie : 1) la direction encourage les équipes à formuler leurs objectifs SMART pour s’aligner avec le plan d’amélioration (les directions et les enseignants) ; 2) la direction cherche à approfondir ses connaissances et celles des enseignants avec l’aide des experts du conseil et de l’extérieur (les directions et les enseignants) ; 2) la direction connaît les programmes et les pratiques pédagogiques réussies pour les implanter dans son école (les directions et les enseignants) ; 3) la direction est présente à l’école et lors des rencontres (enseignants) ; 3) la direction sait analyser le climat organisationnel au sein de l’école (les directions) ; 4) la direction partage le pouvoir en faisant participer le personnel dans le processus de décisions, d’identification des priorités et la gestion de l’école (les directions) ; 4) la direction consulte et accueille la rétroaction de son personnel (les enseignants) ; 5) la direction établit et met en place un horaire fonctionnel (les enseignants) ; 5) la direction appuie ses leaders dans leur gestion des équipes (les directions) ; 6) la direction encourage le partage des connaissances, des stratégies et du travail en collaboration (les directions et les enseignants) ; 7) la direction responsabilise tout le personnel vis-à-vis de la réussite des élèves (les enseignants). Ces résultats sont cohérents avec les recherches sur la contribution du conseil scolaire et du ministère de l’Éducation dans la mise en œuvre et la progression des CAP (Génier, 2013 ; Maatouk, 2014) et l’importance de « mettre au point l’organisation pour soutenir les pratiques souhaitées » (Leithwood, 2012, p. 12). Plusieurs types de leadership sont nécessaires dans l’implantation réussie d’une innovation telle que les communautés d’apprentissage professionnelles (Lapointe, 2005 ; Louis et al., 2010 ; Marzano et al., 2016). Les résultats indiquent que les leaderships moral/éthique, transformationnel, pédagogique, partagé et managérial sont associés à la mise en œuvre réussie des CAP dans les quatre cas étudiés. Il semble que le leadership managérial revêt une importance pour que les CAP soient opérationnelles, en particulier dans les plus grandes écoles secondaires (Anderson et al., 2013). Ainsi, ces résultats concordent avec ceux des chercheurs qui indiquent la nécessité d’une approche qui se caractérise par une complémentarité des types de leadership et de gestion pour l’atteinte des objectifs de l’école (Anderson et al., 2013 ; Lapointe, 2005 ; Leithwood et Duke, 1998).

Doctorat en relations industrielles de l'Université Laval offert en extension à l'Université du Québec en Outaouais. / Dans l'objectif d'améliorer le transfert des apprentissages observé à la suite des formations offertes au sein des organisations, cette thèse propose une analyse critique puis une refonte de l'atelier de prévention des rechutes (APR), qui est l'intervention post-formation la plus étudiée à ce jour (Blume et al., 2010; Rahyuda et al., 2014; 2018a; 2018b). La nouvelle intervention ainsi obtenue, nommée APR 2.0, a ensuite été soumise à des formateurs dans le cadre d'un devis mixte séquentiel exploratoire afin d'obtenir leurs points de vue et opinions. Des entrevues d'environ 75 minutes ont ainsi été réalisées avec 21 experts en formation, ce qui a permis d'obtenir leur perception de l'efficacité et du réalisme de l'APR 2.0. Ces entretiens ont également permis d'identifier plusieurs conditions impliquant l'environnement de transfert, les modalités de déploiement de l'intervention et les caractéristiques du formateur-animateur qui peuvent, selon ces experts, exercer une influence sur le bon fonctionnement de l'intervention. Un questionnaire de recherche fut ensuite développé en considérant les observations effectuées dans le cadre de ce volet qualitatif, puis administré à la suite d'une formation sur l'utilisation de l'APR 2.0 développée et offerte spécifiquement dans le cadre de cette étude. Les analyses statistiques effectuées à partir des 72 réponses ainsi obtenues permettent notamment l'observation d'un modèle de médiation qui indique que l'influence du sentiment qu'ont les formateurs d'être en mesure d'utiliser l'APR 2.0 sur l'intention de l'utiliser dans le cadre de leur pratique professionnelle passe au moins partiellement par une plus grande perception du réalisme et des bénéfices à utiliser l'intervention. La convergence des résultats associés aux deux devis de recherche permet également d'affirmer que les formateurs rencontrés croient à l'efficacité de l'APR 2.0 à améliorer le transfert, au réalisme de l'outil ainsi qu'aux bénéfices qui peuvent être associés à son utilisation et qu'ils sont généralement enclins à l'utiliser dans le cadre de leur pratique. / In order to improve training transfer observed following training in organizations, this thesis features a critical analysis followed by a complete overhaul of relapse prevention (RP), which is the most studied post-training intervention up to this day (Blume et al., 2010; Rahyuda et al., 2014; 2018a; 2018b). The perspectives and opinions of trainers concerning the intervention resulting from this process, named RP 2.0, are then gather through an exploratory sequential mixed methods research design. 75 minutes interviews were thus completed with 21 training experts, which allowed for a first estimate of perceived efficacy and realism of RP 2.0. These interviews also made it possible to identify several factors related to the transfer environment, the terms of application and the trainer's characteristics which all could, according to these subject matter experts, influence RP 2.0's effectiveness. Following these qualitative results, a research questionnaire was then designed and submitted to trainers who participated to a training session on how to use RP 2.0 specifically created and offered as part of this research project. The resulting statistical analysis computed on the 72 answers gathered through this process resulted in the observation of a mediation model in which then influence of the belief of being able to effectively use RP 2.0 held by trainers on their intention to actually use the intervention as part of their professional practice was partially mediated by perceived realism and expected benefits of using RP 2.0. Moreover, convergence of research results observed form both methodologies make it possible to assert that the trainers who participated to the study generally hold beliefs that RP 2.0 is both effective to improve training transfer and realistic, that its use may yield beneficial outcomes and that they are generally willing to implement it as part of their professional practice.

Étant donné les progrès majeurs de l'intelligence artificielle (IA) au cours des dernières années, de plus en plus de domaines d'application adoptent les outils proposés par l'IA afin d'accomplir une multitude de tâches. Considérant l'importance de ces tâches dans des domaines comme la santé et l'énergie, il est nécessaire d'être en mesure de garantir le bon fonctionnement des algorithmes d'IA. Plusieurs résultats proposés dans la littérature visent à garantir la bonne performance de certains algorithmes. Toutefois, l'existence d'erreurs au sein de la littérature scientifique est inévitable dû aux milliers d'articles qui sont publiés chaque année. Bien que plusieurs de ces erreurs aient des conséquences mineures, certaines, en revanche, peuvent avoir un impact considérable sur l'état des connaissances scientifiques ainsi qu'en pratique. Par conséquent, il est important d'identifier et de comprendre ces erreurs dès qu'elles sont identifiées. Dans ce mémoire, nous abordons deux erreurs identifiées dans la littérature liée à l'usage de la statistique bayésienne dans une approche visant à identifier ces erreurs, comprendre leur nature tant au niveau de la théorique que de l'intuition et explorer les implications de ces erreurs pour la recherche en IA. La première erreur concerne l'optimalité $\mathcal{C}$-borne dans le cadre de la classification binaire. Nous parvenons à démontrer que pour des problèmes bruités, cette borne ne peut pas atteindre la valeur théorique optimale et utilisons cette analyse afin de démontrer théoriquement la meilleure valeur que peut produire cette borne selon le problème de classification. La seconde erreur concerne la garantie théorique de la convergence de l'algorithme ADD-GP-UCB dans le cadre de l'optimisation bayésienne. Bien que cette erreur ait été soulevée par le passé, celle-ci n'a jamais été proprement abordée dans la littérature. Nous parvenons ainsi à démontrer l'invalidité de la preuve tout en explicitant une multitude de raisonnements fallacieux identifiés dans la littérature concernant cet algorithme. / Given the significant progress of artificial intelligence (AI) in recent years, an increasing number of application domains are adopting AI tools to perform a multitude of tasks. Considering the importance of these tasks in areas such as health and energy, it is necessary to ensure the proper behavior of these AI algorithms. Several results proposed in the literature aim to guarantee the proper performance of certain algorithms. However, due to the thousands of articles published each year, errors in scientific literature are inevitable. Although many of these errors are of minor consequences, some can have a significant impact regarding general scientific knowledge as well as in practice. Therefore, it is important to address and understand these errors as soon as they are identified. In this paper, we address two errors identified in the literature related to the use of Bayesian statistics. Our approach aims to identify these errors, understand their nature both on a theoretical and an intuitive level, and explore their implications in the field of AI. The first error concerns the optimality of the $\mathcal{C}$-bound, a bound used in the context of binary classification. We demonstrate that in a noisy setting, this bound cannot reach an optimal value. Our analysis leads to the proof of the best value the $\mathcal{C}$-bound can achieve for a given classification problem. The second error concerns the convergence of the ADD-GP-UCB algorithm in the context of Bayesian optimization. Although this error has been raised in the past, it has never been properly addressed in the literature. We manage to demonstrate that the proposed proof is invalid while also shining light on a multitude of fallacious statements found in the literature concerning this algorithm.

Ce travail de recherche porte sur l’expérimentation d’une forme de développement professionnel des enseignants à travers leur fonctionnement en communauté d’apprentissage professionnelle (CAP) au sein de quelques écoles primaires dans le Département du Diamaré, situé dans la région de l’Extrême-Nord du Cameroun. Ce travail vise à identifier les effets de ce mode de développement professionnel sur les apprentissages scolaires des élèves. L’échantillon de l’étude était constitué de 10 écoles (06 comme groupe expérimental et 04 comme groupe contrôle). Les écoles du groupe expérimental, qui devaient fonctionner en CAP, comptaient 48 enseignants. Ces enseignants avaient au total 3065 élèves des niveaux 2 (3e et 4e année du primaire) et 3 (5e et 6e année du primaire). Le groupe contrôle, constitué de 04 écoles d’un autre campus de la même ville, ne fonctionnait pas en CAP et était composé de 20 enseignants qui encadraient 976 élèves. Il s’agit d’une recherche-action participative adoptant la démarche du modèle de recherche-action de Susman et Evered (1978). Cette démarche comporte plusieurs étapes, notamment : l’étape du diagnostic, l’étape de la planification des actions, l’étape de la réalisation des actions, l’étape de l’évaluation et l’étape de la définition des connaissances nouvelles. D’abord, une première étape consistant à évaluer le modèle de développement professionnel des enseignants en vigueur fut mise en œuvre. Cette démarche a adopté le modèle d’évaluation du développement professionnel de Guskey (2000) à travers les avis et réactions des bénéficiaires, et ce, en début d’année scolaire. Cette étape était suivie par une autre, qui consistât à l’instauration de la CAP comme mode de fonctionnement au sein des écoles ciblées. Ensuite, tout au long de l’année scolaire 2018-2019, les membres des équipes-écoles fonctionnant en CAP, à travers dix rencontres collaboratives, ont d’une part, discuté des apprentissages de leurs élèves en mathématiques et en français ; et d’autre part, ont adopté différentes stratégies susceptibles d’améliorer leur enseignement et les apprentissages scolaires des élèves. Enfin, une approche quasi-expérimentale utilisant la technique des doubles différences avec un dispositif pré-test/post-test d’évaluation des acquis scolaires en mathématiques et en français à l’aide d’un test standardisé a été conduit auprès des élèves fréquentant les écoles fonctionnant en CAP, d’une part, et auprès des élèves fréquentant des écoles ne fonctionnant pas en CAP, d’autre part. Les notes obtenues par les élèves aux deux évaluations ont été enregistrées, et ce, au début et à la fin de l’année scolaire. Nos résultats montrent que, d’une part, le modèle de développement professionnel des enseignants en vigueur dans le cycle primaire du système éducatif camerounais ne comble pas les attentes et les besoins en formation des enseignants. Les thèmes présentés lors des activités de développement professionnel sont, certes, de nature à permettre une amélioration des pratiques pédagogiques. Par contre, les fréquences avec lesquelles ces activités sont organisées ne sont pas suffisantes pour entraîner une amélioration des pratiques pédagogiques des enseignants et, éventuellement, une amélioration sur le plan des apprentissages scolaires des élèves. Les établissements scolaires, dans la limite de leurs moyens, offrent un cadre d’échanges et de discussions en leur sein ; par contre, ils ne fournissent pas les ressources nécessaires aux enseignants pour leur permettre une mise à jour de leurs pratiques pédagogiques. En dehors des inspections pédagogiques, la qualité perçue des activités de développement professionnel est la même chez les enseignants, selon qu’ils soient homme ou femme ; d’autre part, le développement professionnel des enseignants à travers le fonctionnement des écoles en CAP n’a pas eu un effet perceptible au niveau des apprentissages scolaires des élèves. Toutefois, il convient de souligner que l’on a pu relever une prise de conscience des enseignants sur la question de l’échec scolaire des élèves dans un contexte caractérisé par une absence de reddition de comptes. Par ailleurs, l’absence d’effet perceptible au niveau des apprentissages scolaires des élèves à la fin de l’année scolaire pourrait être dû au fait que le fonctionnement des écoles en CAP après un an se situerait au stade de l’initiation. Or, à ce stade, l’impact de l’utilisation des nouvelles pratiques instaurées au sein de la CAP sur la progression dans les apprentissages des élèves resterait non perceptible. Un tel constat a d’ailleurs été noté par certains auteurs dans le domaine (Huffman & Hipp, 2003 ; Leclerc, Moreau & Lépine, 2009). En d’autres mots, les effets du fonctionnement de l’école en CAP ne pourraient être perceptibles qu’à la fin de la deuxième année, lorsque la CAP aurait atteint le stade de l’implantation (Peiying & Wang, 2015). / In this research, a new type of teacher professional development was introduced through the professional learning community (PLC) work model in a group of elementary schools of the Diamaré Department in Cameroon’s Far North province. Specifically, we sought to identify the effects of this professional development model on student learning. Ten elementary schools participated in this study (6 experimental groups and 4 control groups). The schools in the experimental group worked as PLCs and were composed of 48 teachers who had a total of 3065 students (Cycle 2: grades 3 and 4; Cycle 3: grades 5 and 6). The non-PLC control group consisted of 4 schools located elsewhere in the city, with 20 teachers responsible for 976 students. Our participative action research initiative employed the action research model of Susman and Evered (1978) and was divided into several stages: diagnostic assessment, action planning, action, evaluation, and finally identification of the new knowledge acquired. The first phase consisted of a focused assessment of the existing teacher professional development model: Using Guskey’s professional development evaluation model (Guskey, 2000), we instigated an evaluative process at the beginning of the 2018-2019 school year to gather the PLC members’ comments and reactions throughout the year. The second phase involved the introduction of the PLC approach within the targeted schools. The members of the various school teams working as PLCs met for 10 collaborative meetings to discuss their students’ results in mathematics and French and to learn different pedagogical strategies to improve both their teaching practices and their students’ outcomes. Finally, a quasi-experimental method using the difference in difference technique was conducted and student pre-test/post-test assessments in both core subjects were administered in the form of a standardized test to the students attending the PLC and non-PLC schools. The students’ results on both tests were recorded at the beginning and at the end of the school year. Our findings reveal that the teacher professional development model currently used in Cameroon’s elementary education sector did not meet the expectations and training needs of its teachers. While the content covered during the continuing development activities was designed to improve teaching practices, the frequency with which these training sessions were organized was not enough to sustain any clear improvement of teaching practices and consequently, of student achievement. Schools did their best to support a climate of discussion and collaboration for their teachers; however, they failed to provide their teachers with crucial resources for their professional growth. As a result, the teacher professional development in the schools functioning as PLCs had no perceivable effect on student achievement during the school year under study. Our results also indicate that the teachers’ perceptions regarding the quality of their professional development activities were the same, regardless of gender. Of interest is that the PLC experience did generate greater awareness among the teachers regarding student failure in an education system demonstrating no clear accountability. After one year of operation, the schools working as PLCs were still in the initiation phase of this growth process, which may explain the absence of tangible improvements in terms of student achievement at the end of the school year; at this stage, the impact of the new practices developed within the PLC relative to student learning was too early to measure. This observation is supported by other findings on the subject (Huffman & Hipp, 2003; Leclerc, Moreau & Lépine, 2009). Indeed, the effects of the PLC professional development model are most often evidenced after at least two years of operation, when the PLC reaches full institutionalization (Peiying & Wang, 2015).

Titre de l'écran-titre (visionné le 27 février 2023) / La théorie « Vapnik-Chervonenkis » (VC) est un sous-domaine de la théorie de l'apprentissage automatique qui offre un moyen de comprendre la notion de généralisation d'un algorithme d'apprentissage en bornant le taux d'erreur des prédicteurs par l'utilisation d'outils combinatoires, tels que la dimension VC et la fonction de croissance. Bien que des pistes de recherche récentes indiquent que la théorie VC n'est pas le bon cadre pour comprendre la généralisation dans les réseaux de neurones profonds (Zhang et al., 2021), elle reste pertinente pour les modèles interprétables basés sur des décisions à seuil ferme, comme les arbres de décision et les formules booléennes. Pourtant, les bornes de généralisation pour les classes VC n'ont pas connu d'améliorations substantielles depuis près d'une décennie, et les propriétés combinatoires des arbres de décision, nécessaires à l'application de ces bornes, sont encore mal comprises. Dans cette thèse, nous abordons ces deux problèmes de deux manières distinctes, présentées en deux parties différentes. Dans la première partie, nous améliorons significativement les bornes de généralisation pour les classes VC à l'aide de deux idées majeures. Premièrement, nous évitons d'utiliser les inégalités de concentration en inversant la queue de l'hypergéométrique pour obtenir une borne supérieure non-uniforme, très serrée et indépendante de la distribution, sur le risque pour les classes VC. Ensuite, l'utilisation de l'inversion de la queue de l'hypergéométrique permet d'optimiser l'astuce de l'échantillon fantôme pour obtenir des gains supplémentaires non négligeables. Ces améliorations sont ensuite utilisées pour dériver une borne de déviation relative, une borne pour les classificateurs multiclasses à marge, ainsi qu'une borne inférieure. Dans nos dérivations, nous prenons soin d'introduire aussi peu d'approximations que possible afin de réduire au minimum les facteurs constants de la borne. Des comparaisons numériques montrent que la nouvelle borne est presque toujours informative et qu'elle est plus serrée que toute autre borne VC courante pour toutes des tailles raisonnables de jeux de données. Ensuite, dans la deuxième partie, nous revisitons les arbres de décision binaires du point de vue des partitions des données. Nous introduisons la notion de fonction de partitionnement, et nous la relions à la fonction de croissance et à la dimension VC. Nous considérons trois types d'attributs : à valeur réelle, catégorique ordinale et catégorique nominale, chacune avec des règles de décision différentes. Pour chaque type d'attribut, nous bornons supérieurement la fonction de partitionnement des souches de décision avant d'étendre les bornes aux arbres de décision généraux (avec n'importe quelle structure fixe) en utilisant une approche récursive. Parmi les nouveaux résultats les plus notables, nous obtenons que la dimension VC exacte des souches de décision sur des exemples de *ℓ* attributs à valeurs réelles est donnée par le plus grand entier *d* tel que $2\ell\geq \bigl(\begin{smallmatrix} d \\\left \lfloor \frac{d}{2}\right \rfloor \end{smallmatrix}\bigr)$. De plus, nous montrons que la dimension VC d'une structure d'arbre binaire avec $L_T$ feuilles sur des exemples de *ℓ* attributs à valeurs réelles est de l'ordre de $\mathscr{O}(L_T\,log(L_T\ell))$. Enfin, nous élaborons un algorithme d'élagage basé sur ces résultats qui surpasse les populaires algorithmes d'élagage *cost-complexity* (C4.5) et *reduced-error* (ID3) sur de nombreux jeux de données, avec l'avantage qu'aucune validation croisée n'est nécessaire. / Vapnik-Chervonenkis (VC) theory is a subfield of theoretical machine learning that offers a way to understand the notion of generalization of a learning algorithm by bounding the error rate of predictors through the use of combinatorial tools, such as the VC dimension and the growth function. Although recent research avenues indicate that VC theory is not the right framework to understand generalization in deep neural networks (Zhang et al., 2021), it is still relevant for interpretable models based on hard threshold decisions, such as decision trees and Boolean formulas. Yet, generalization bounds for VC classes have not seen any substantial improvement for nearly a decade now, and the combinatorial properties of decision trees, needed for these bounds to apply, are still poorly understood. In this thesis, we tackle both of these problems in two distinct ways, presented in two different parts. In the first part, we significantly improve the generalization bounds for VC classes by using two main ideas. First, we avoid making use of concentration inequalities by considering the hypergeometric tail inversion to obtain a very tight non-uniform distribution-independent risk upper bound for VC classes. Second, the use of the hypergeometric tail inversion allows us to optimize the ghost sample trick to procure further non-negligible gains. These improvements are then used to derive a relative deviation bound, a multiclass margin bound, as well as a lower bound. In our derivations, we are careful to introduce as few approximations as possible in order to bring to a minimum the constant factors of the bounds. Numerical comparisons show that the new bound is nearly never vacuous and is tighter than other common VC bounds for all reasonable data set sizes. Then, in the second part, we revisit binary decision trees from the perspective of partitions of the data. We introduce the notion of partitioning function, and we relate it to the growth function and to the VC dimension. We consider three types of features: real-valued, categorical ordinal and categorical nominal, all with different split rules. For each feature type, we upper bound the partitioning function of the class of decision stumps before extending the bounds to the class of general decision tree (of any fixed structure) using a recursive approach. Amongst the most notable new results, we find that the exact VC dimension of decision stumps on examples of *ℓ* real-valued features is given by the largest integer *d* such that $2\ell\geq \bigl(\begin{smallmatrix} d \\\left \lfloor d\over2\right \rfloor \end{smallmatrix}\bigr)$. Furthermore, we show that the VC dimension of a binary tree structure with $L_T$ leaves on examples of *ℓ* real-valued features is of order $(L_T\,log(L_T\ell))$). Finally, we elaborate a pruning algorithm based on these results that outperforms cost-complexity (C4.5) and reduced-error pruning algorithms on a number of data sets, with the advantage that no cross-validation is required.

Titre de l'écran-titre (visionné le 6 septembre 2023) / Afin des adapter au rythme des technologies numériques, plusieurs institutions offrent aux apprenants la possibilité de suivre un cours avec un environnement numérique d'apprentissage. Lorsque ces derniers apprennent dans un tel environnement, ils vont laisser des traces numériques qui peuvent être collectées et analysées. Pour cela, certains chercheur sont proposé des modèles de l'analytique de l'apprentissage, mais qui ne sont pas ou peu au profit de l'apprenant. Par exemple, leur modèle analytique ne favorisent pas un apprentissage autorégulé de l'apprenant sur l'environnement numérique d'apprentissage. La question est de savoir comment utiliser les traces d'apprentissage collectées sur l'environnement numérique d'apprentissage pour aider les apprenants à réussir ? Nous avons donc proposé un modèle analytique DP2A pour détecter la performance d'autorégulation sur l'environnement numérique d'apprentissage, avec l'analytique de l'apprentissage (Learning Analytics, LA) et l'apprentissage automatique supervisé. En effet, ce modèle permet de classifier les performances d'autorégulation des apprenants en deux groupes : les apprenants autorégulés et les apprenants non autorégulés. Cette classification a été effectuée en utilisant les classificateurs SVM et KNN, avec et sans ajustement des hyperparamètres de base. L'évaluation des classificateurs a montré que le classificateur SVM avec ajustement des hyperparamètres de base a bien prédit la classe d'autorégulation d'un apprenant, avec un taux de classification de 99%. Compte tenu de la performance de ce classificateur, il est approprié pour rendre optimal notre modèle DP2A dans la détection de la performance d'autorégulation des apprenants sur l'environnement numérique d'apprentissage. Il serait envisageable à l'avenir d'intégrer le classificateurs SVM avec ajustement des hyperparamètres de base pour détecter la performance d'autorégulation et éventuellement générer des conseils personnalisés à l'apprenant sur sa stratégie d'autorégulation. / Many institutions offer learners the opportunity to take a course in a digital learning environment in order to keep pace with digital technologies. When they learn in this kind of environment, they will leave digital traces that can be collected and analyzed. Some researchers have proposed models of learning analytics, but they have had little or no benefit to the learner. For example, their analytic model does not promote self-regulated learner learning in the digital learning environment. The question is how can we use the learning traces collected in the digital learning environment to help learners succeed? Consequently, we proposed a DP2A analytic model to detect self-regulatory performance in the digital learning environment, using Learning Analytics (LA) and supervised machine learning. Indeed, this model allows classifying learners' self-regulation performance into two groups: self-regulated learners and non-self-regulated learners. The classification was performed using the SVM and KNN classifiers, with and without adjustment of the basic hyperparameters. Evaluation of the classifiers showed that the SVM classifier with basics hyperparameters adjustment predicted a learner's self-regulation class well, with a classification rate of 99%. Considering the performance of this classifier, it is appropriate to make our DP2A model optimal for detecting learner's self-regulation performance in the digital learning environment. In the future, it would be conceivable to integrate the SVM classifiers with adjustment of the basic hyperparameters to detect the self-regulation performance and eventually generate personalized advice to the learner on his self-regulation strategy.