En considérant que les séances au laboratoire de sciences pouvaient être plus formatrices et que la conservation d'un lien strict avec la réalité pouvait influencer l'apprentissage du processus de modélisation scientifique, nous avons conçu et développé un environnement d'apprentissage permettant d'assister les élèves dans la réalisation d'un ensemble d'étapes de raisonnement inductif et déductif. Nous avons utilisé pour cela certaines des potentialités que peut offrir le couplage d'un système d'expérimentation assistée par ordinateur et d'un système de simulation assistée par ordinateur. D'un point de vue didactique, l'environnement développé permettait aussi d'identifier les actions posées par les élèves lors de leur implication dans un processus de modélisation. Ce qui est le plus novateur dans cet environnement, c'est de permettre à l'élève, après avoir extrait des mesures à partir d'une séquence vidéo et les avoir modélisées, de réaliser ensuite une simulation, en animation, de manière à comparer celle-ci, par une superposition directe des images, avec la réalité filmée.<br /><br />Lors des mises à l'essai faisant intervenir des élèves de physique mécanique au collégial, nous avons observé qu'ils se sont engagés dans un processus de modélisation faisant intervenir des étapes de raisonnement inductives et déductives qui ont été identifiées automatiquement et avec une relative fidélité par l'environnement d'apprentissage. Nous avons aussi observé que les élèves ont réussi à utiliser l'environnement d'apprentissage pour obtenir des réponses satisfaisantes à des questions dont certaines concernaient des éléments de théorie vue en classe et d'autres concernaient des éléments nouveaux. Les élèves ont complété l'expérience plus de deux fois plus rapidement que normalement et se sont montrés d'avis que l'environnement d'apprentissage permettait de mieux comprendre le phénomène physique que les expériences précédentes de la même session.<br /><br />Nous en concluons que cette nouvelle façon de concevoir l'utilisation de l'ordinateur dans l'enseignement et l'apprentissage des sciences que nous avons mise en œuvre et mise à l'épreuve à travers ce développement structuré d'un outil didactique enrichit vraisemblablement l'éventail des possibilités offertes aux élèves et aux professeurs, qui pourraient utiliser l'environnement pour apprendre et faire apprendre, mais aussi aux didacticiens, qui pourraient utiliser l'environnement pour suivre les cheminements d'élèves engagés dans un processus de modélisation. Il serait aussi, à notre avis, intéressant d'explorer, par des expérimentations contrôlées avec de grands échantillons, certains mérites propres associés à cette nouvelle façon de concevoir l'utilisation de l'ordinateur, dont certains comme l'accélération temporelle, l'enrichissement du raisonnement et l'équilibre entre l'induction et la déduction, ont été observés dans nos échantillons.

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.

Au cœur de notre étude se trouve la question du symbolisme dans l'enseignement des mathématiques. Motivés par le constat de la fragilité du rapport à la factorisation des élèves en fin de Troisième mis à jour dans nos recherches antérieures, nous nous sommes interrogés sur la perception qu'ont les élèves des expressions algébriques qu'ils manipulent et des différents éléments constitutifs de celles-ci. Dans le présent travail, nous nous proposons d'encadrer ce questionnement didactique par une perspective épistémologique et montrons comment celle-ci nous a permis de progresser dans l'étude du rapport au symbolisme algébrique, à différents niveaux. En effet, l'épistémologie s'est avérée un point d'appui fondamental non seulement pour orienter théoriquement notre questionnement, mais aussi pour construire et analyser certaines situations didactiques. A travers cette recherche, nous mettons en évidence l'importance d'une analyse épistémologique pour raffiner l'interprétation du rapport des élèves au symbolisme. Un prolongement possible de l'articulation entre didactique et épistémologie est ensuite envisagé dans l'environnement informatique, à travers une analyse plus systématique de certaines expressions algébriques.

La carte géologique n'est plus enseignée en collèges et lycées, mais le reste en premier cycle universitaire en géographie et en sciences de la Vie et de la Terre. Elle fait toujours l'objet de questions aux concours du Capes et de l'agrégation. Révélatrice des connaissances et théories géologiques de son époque, elle est inséparable de l'histoire de la géologie. Cette thèse fait le point sur l'enseignement de la carte géologique dans le secondaire et pose des repères pour de futures recherches en didactique de la géologie.<br /> La première partie de ce travail présente : une étude descriptive des cartes géologiques françaises depuis le début du XIXe siècle (le savoir savant de référence), une présentation des textes officiels retraçant l'introduction puis l'évolution d'un enseignement de la géologie (le savoir à enseigner), une analyse de l'enseignement de la carte géologique proposé à travers un corpus de 150 manuels scolaires (le savoir enseigné) et enfin, un examen de la place de la carte géologique dans les concours de recrutements (le savoir attendu des enseignants) depuis le début du siècle.<br /> La deuxième partie, après une analyse des dimensions spatiale, temporelle et interprétative de la carte et le constat à travers une enquête auprès d'élèves de classes de première scientifique de la non prise en compte de la part interprétative de la carte, propose un ensemble de suggestions pour un meilleur usage didactique de la carte géologique.<br /> Les cartes géologiques françaises ont été présentées dans l'enseignement secondaire dès le milieu du XIXe siècle à la faveur d'un enseignement spécial destiné à des carrières techniques dans l'industrie ou l'agriculture. Le souci économique et pratique de ces premières cartes rejoignait les objectifs de cet enseignement. Jusqu'en 1959, l'enseignement généralisé à tout le secondaire reste limité à un commentaire des différents terrains de la carte géologique de la France. Après cette date, apparaissent quelques exercices : de lectures ponctuelles de la carte, de comparaison entre la géologie et la végétation ou la géomorphologie, de reconstitution de l'histoire géologique, de construction de cartes simplifiées, de construction de coupes. L'introduction d'un enseignement de la tectonique des plaques au début des années 80 marque la disparition des travaux effectués sur la carte.<br /> La carte traduit de manière codée l'état des connaissances géologiques de son époque. Elle est un objet complexe par le codage des différentes roches et terrains dans les trois dimensions de l'espace et dans le temps. Cette complexité est un obstacle majeur à son apprentissage. Ces dimensions étant indissociables d'un enseignement construit de la géologie, un apprentissage de leur décodage cartographique est incontournable. Il passe nécessairement par un travail sur la représentation spatiale de la disposition des terrains. Il doit permettre d'introduire une réflexion sur la construction scientifique d'un savoir, au delà de la géologie. Des exercices sont proposés pour développer une représentation opérationnelle de l'espace géologique dans un esprit épistémologique.

L'arrivée de produits multimédias dans le domaine de la formation en langues, comme le souligne Cembalo (2001), a fait naître "excitation et curiosité, espoirs et doutes, certitudes péremptoires et proclamations catastrophistes". Effectivement, alors que certains parlent à leur propos d'une révolution comparable à celle opérée par l'imprimerie de Gutenberg, d'autres n'en voient qu'une simple tromperie consumériste (Lancien 1998a). <br />L'objectif de ce travail est donc de tirer au clair les caractéristiques les plus prometteuses des produits multimédias ainsi que leurs limites afin de montrer ce que ces produits apportent comme changements notables et de quels points de vue ils diffèrent des autres processus déjà utilisés et qui continuent à être utilisés en didactique des langues. <br />Notre travail s'articule autour de trois grandes parties. Dans la première partie nous essayons d'interroger la généalogie des produits multimédias pour les situer par rapport aux technologies qui les ont précédés, car ils ne sont pas nés de rien. Dans la deuxième, nous procédons à l'analyse des cédéroms de langue et des sites Internet conçus pour l'apprentissage/enseignement du français afin d'envisager leur fonctionnement et caractéristique tant didactiques que techniques. Nous étudions, dans la troisième partie, les rapports établis entre ces outils et les autres méthodes ou approches du Français pour les positionner dans le terrain de la didactique des langues.<br />En ce qui concerne le choix des logiciels et des sites Internet qui sont toujours au centre de ce travail, nous nous en tenons aux produits, conçus pour la langue générale, qui s'adressent uniquement à un public débutant, faux-débutant ou intermédiaire et non pas à un public avancé que les concepteurs ne considèrent pas comme clientèle.

Cette thèse relate une recherche-action en didactique de l'anglais de spécialité en lien avec les environnements d'apprentissage multimédias. Le versant “recherche” fait appel aux disciplines connexes de la philosophie de l'éducation, de la psychologie de l'apprentissage, de la linguistique appliquée et des sciences cognitives pour forger des outils théoriques. Nous revisitons les modèles ternaires de la situation pédagogique, d'abord pour y redéfinir la place du processus d'enseignement puis pour y introduire les instruments d'enseignement, ce qui nous amène à proposer un modèle nouveau, le carré pédagogique. Les concepts de médiatisation et de médiation sont redéfinis à la lumière de la théorie des situations d'activités instrumentées de Rabardel. Les conceptions et approches de la didactique des langues étrangères de la seconde moitié du XXe siècle sont examinées du point de vue de la situation pédagogique et de la place qu'elles font aux instruments didactiques. Le versant “action” de la recherche conduit au développement d'un didacticiel multimédia dont on fait l'hypothèse qu'il amènera une amélioration de la motivation et des stratégies d'apprentissage de la population cible. On formule une deuxième hypothèse selon laquelle la valeur de la médiation exercée par l'instrument multimédia est fonction de l'action de médiatisation exercée par l'enseignant. Le dispositif a fait l'objet d'une expérimentation in situ pendant six ans, période au cours de laquelle des données ont été recueillies a) par enquêtes et questionnaires, b) par enregistrement informatique de la trace du parcours des utilisateurs et c) par enregistrement audio d'interactions verbales. Les données des types a) et b) ont été analysées par l'analyse factorielle de correspondances et celles de type c) par les méthodes de l'analyse du discours.

Dans cette thèse, nous traitons de l'apprentissage/enseignement de l'Amazighe au Maroc et de sa graphie Tifinaghe. Dans le cadre théorique, nous éclairons quelques concepts sociolinguistiques et didactiques en présentant des situations de langues minorées (catalan, corse) et en présentant la situation de l'Amazighe en France, en Algérie et au Maroc. C'est dans ce dernier - le Maroc - que notre enquête s'est effectuée pour expliciter le choix de cette graphie Tifinaghe pour enseigner/apprendre l'Amazighe, les conditions de ce choix, les représentations faites de cette graphie et les pratiques de classe des acteurs scolaires (enseignants et élèves). Concernant ces trois volets, (conditions, représentations et pratiques), nous sommes partie d'un recueil varié de données documentaires et médiatiques ainsi que d'une enquête de terrain : elles nous permettront d'analyser les conditions dans lesquelles l'écriture Tifinaghe est en train d'être diffusée au Maroc.

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

La compréhension des pratiques enseignantes constitue l'objectif principal de mes recherches en didactique des mathématiques. L'enseignant y est considéré comme un individu en situation de travail dont les activités poursuivent des objectifs qui ne concernent pas seulement les élèves, mais aussi, par exemple, des impératifs liés à l'exercice même du métier. En conséquences, mes travaux sont marqués par une attention majeure à la complexité des pratiques des enseignants ainsi qu'à leur point de vue sur leurs pratiques, sans tomber pour autant dans l'impasse de tenir pour vrai tout ce qui s'appuie sur leur expérience. Certaines recherches ont été menées avec des enseignants, parfois même à partir de leurs problèmes professionnels, ou avec d'autres chercheurs en sciences de l'éducation au sein d'un groupe codisciplinaire. L'étude des régularités des pratiques, ainsi que de leur diversité et de leur variabilité, a permis de mettre au jour des règles de métier en lien avec des contraintes professionnelles, ainsi que certaines marges de manœuvre que les enseignants investissent, en classe particulièrement, et des possibilités de développement professionnel individuelles ou collectives. L'ensemble de ces travaux et des résultats obtenus m'ont amené à développer un cadre où les pratiques enseignantes sont considérées, d'une part, comme relevant d'un ensemble d'activités professionnelles interdépendantes que sont la préparation, l'enseignement, l'évaluation, la formation et la coopération, et, d'autre part selon trois dimensions : institutionnelle, sociale et personnelle. Ce cadre ouvre des perspectives de nouvelles recherches en didactique des mathématiques. Ainsi, par exemple, des travaux sont en cours sur les aides que les enseignants apportent ou pourraient apporter à leurs élèves, sur les difficultés souvent rencontrées lors des transitions scolaires, de l'école au collège ou du collège au lycée, ainsi que sur la formation au calcul de doses médicamenteuses, une activité mathématique réalisée par les professionnels en soins infirmiers.

Cette thèse rend compte des effets de l'expérience et de l'expertise sur les pratiques d'enseignement en EPS. Cette recherche en SBF questionne le sens que l'enseignant d'EPS confère à sa pratique professionnelle analysée à partir du croisement des données théoriques de la didactique clinique. Cette orientation scientifique fondée sur la théorie du sujet en didactique " divisé " entre des contraintes contradictoires, permet au chercheur d'identifier le rapport personnel du praticien à l'activité enseignée soumise à la contingence de la transmission des savoirs. Elle justifie l'utilisation d'un point de vue méthodologique des trois temps de l'analyse didactique clinique : l'analyse du déjà-là qui renseigne sur l'intention de l'enseignant, l'observation in situ et les entretiens d'après-coup qui permettent à l'enseignant de réfléchir sur sa propre activité et au chercheur d'inférer les causes des phénomènes didactiques observés. Les analyses inter et intra sites rendent compte de chaque profil didactique et permettent de les comparer afin d'identifier les effets spécifiques de l'expérience et de l'expertise. Notre projet final est de présenter un " cadre générique" d'analyse et d'interprétation des pratiques d'enseignement en articulant les dimensions didactiques et cliniques afin de vérifier nos hypothèses.