Les nombres rationnels sont aujourd'hui l'objet d'ingénieries qui distinguent en général deux phases d'apprentissage : un temps long pour traiter rhétoriquement une classe de problèmes à des fins de conceptualisation, un temps bref pour assimiler les notations symboliques à des fins de communication et traitements. Des avancées importantes ont déjà été obtenues grâce à une telle démarche. Mais la discrimination des caractéristiques propres à chaque système exprimant les nombres, notamment celles des écritures fractionnaires et décimales, reste difficile. Une autre difficulté importante est de reconnaître dans les objets mathématiques ainsi – symboliquement – exprimés ceux dont on parlait lors de la phase de conceptualisation. <br />Pour surmonter ces difficultés, nous avons proposé une introduction aux rationnels qui privilégie un système d'expression au moyen de droites graduées. L'élaboration de ce support, plongé dans un environnement informatique permettant l'interactivité, a été conduite en respectant certaines contraintes : familiarité pour les élèves ; consistance suffisante pour garantir sa pérennité ; adéquation à la mise en place d'un véritable registre sémiotique, de nature à décourager l'usage de routines aveugles ; adaptabilité aux problèmes liés aux rationnels. S'approprier ce premier registre permet ensuite d'annoncer puis de contrôler les traitements applicables au registre fractionnaire et au registre décimal ; coordonner enfin ces trois registres autorise l'objectivation du concept de nombre rationnel.<br />L'observation d'une classe d'élèves ayant suivi cet enseignement a permis de confirmer ou d'affiner nos hypothèses. Sept compétences nécessaires à la maîtrise des rationnels ont pu être énoncées et reliées à l'appropriation du registre des droites graduées, dont le coût élevé se trouve ainsi compensé. Le rôle clé de la langue naturelle et de son articulation avec les registres symboliques a été confirmé.

Située dans le champ de la didactique des mathématiques, la recherche doctorale brosse un portrait des connaissances d'élèves du 2è cycle primaire, précisément, de 3èe année, sur le système de numération de position décimale et procède à une analyse didactique exploratoire des situations d'enseignement qui leur sont proposées. Plusieurs études ont mis en exergue un certain nombre de difficultés et de conceptions erronées des élèves liées à ce savoir (Bednarz et Janvier, 1988, 1986, 1984a, 1984b, 1982; Brun, Giossi et Henriques, 1984; Collet, 2003; Deblais, 1997, 1996, 1995; Fuson, 1988; Giroux, 1991 et 2005; Kamii, 1990; Perret, 1985a, Perret, 1985b, etc.). Certaines de ces études interprètent ces difficultés à l'aune de l'approche par objectifs des programmes d'enseignement et des méthodes d'enseignement en découlant (Bednarz et Janvier; Kamii ...). Or, depuis une dizaine d'années, un nouveau programme inspiré du socio-constructivisme et rompant ainsi avec le paradigme béhavioral de l'ancien programme, a été implanté au Québec (PFÉQ, 2001). L'implantation de l'actuel programme, fondé sur une approche par compétences, a pu donner lieu, dans les classes, à une nouvelle organisation des savoirs et à un renouvellement des situations d'enseignement et de leur gestion par les enseignants. Il est donc possible que ce changement ait pu produire un certain effet sur les connaissances des élèves au regard des résultats d'études antérieures (Bednarz et Janvier, 1988, 1986, 1984a, 1984b). Dans cette perspective, notre étude vise à brosser le portrait actuel des connaissances d'élèves de 3e année primaire sur la numération de position décimale et à procéder à une analyse didactique de situations d'enseignement proposées à cet ordre d'enseignement. Trois études ont été menées pour atteindre les objectifs. La première étude caractérise, sur la base d'une analyse qualitative des conduites des élèves, les connaissances d'un échantillon d'un nombre restreint d'élèves (N=18) mises en œuvre dans la réalisation de deux tâches utilisées par Bednarz et Janvier dans les années 80. Ces connaissances ont été confrontées à celles identifiées par Bednarz et Janvier (1982, 1984 et 1986). Les résultats révèlent que les connaissances des élèves de notre étude sont comparables à celles des élèves instruits sous l'ancien programme. Une seconde étude procède à l'évaluation des connaissances sur la numération de position décimale de 154 élèves de fin de 3e année primaire, provenant de différentes écoles et régions du Québec. L'analyse qualitative engagée permet la caractérisation de cinq profils de performances. Une analyse mixte (quantitative et qualitative) montre que les performances des élèves sont, pour la majorité des tâches, affectées d'effets de type « classe ». Ainsi, pour plusieurs tâches, les performances des élèves varient en fonction non seulement de leurs profils de performances et de la complexité de la tâche mais également en fonction de la classe à laquelle ils appartiennent. Enfin, la troisième étude procède à une analyse qualitative didactique qui permet d'une part de caractériser des situations d'enseignement observées dans 2 classes de 3e année primaire au regard de l'approche du programme actuel et, d'autre part, de formuler des hypothèses explicatives sur les relations entre les situations d'enseignement et les performances des élèves. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : numération de position décimale, opérations, connaissances, contrat didactique, programme de formation, style d'enseignement, profils de performances, effets tâche et classe, méthodologie mixte.