Les travaux présentés dans cette thèse s’inscrivent dans une problématique d’amélioration continue appliquée aux produits et aux processus industriels, par la mise en place d’un système de Retour d’Expérience (REx) couplé au système PLM (Product Lifecycle Management) de gestion du cycle de vie du produit. Les développements, menés dans le cadre d’un partenarial industriel, ciblent l’établissement d’une solution de valorisation du patrimoine immatériel de l’entreprise, constitué des expériences et des connaissances détenues par les experts métier. L’objectif visé est d’assurer la pérennisation de cette expertise, la prévention et la limitation des erreurs et l’application de bonnes pratiques dans une démarche générale d’amélioration des produits et des processus. La solution est portée par la mise en place d’un système REx appliqué aux connaissances tacites et explicites impliquées dans les activités techniques de l'entreprise et visant à capitaliser au fur et à mesure les informations métier, porteuses de sens. L’intégration du REx au système PLM permet de lever une part des difficultés d’appropriation par les experts métier, utilisateurs du système REx. L’ancrage de ce REx aux méthodes de résolution de problèmes (PSM, Problem Solving Methods) induit une instrumentation tout à fait performante pour l’acquisition des connaissances tacites issues d’événements négatifs. L’extension aux processus d’évolution des Normes Techniques qui formalisent les règles métier de l’entreprise permet leur évolution vers des connaissances explicites. Le caractère non intrusif du système REx dans son utilisation est assuré par un couplage étroit au processus de Gestion des Modifications du PLM, la capitalisation des informations étant naturellement induite par la démarche mise en œuvre dans ce processus. Au final, le système REx proposé et instrumenté dans l’outil PLM permet, en différentes étapes, de capitaliser, de traiter puis d’exploiter dans des formes performantes le patrimoine immatériel mis en exergue au cours des expériences de résolution de problèmes produit ou processus. / The work presented in this thesis considers continuous improvement issues which are applied to industrial products and processes through the implementation of a Lesson Learned System (LLS) coupled with the Company's Product Lifecycle Management (PLM) system. As an industrial partnership, these developments aim to increase the value of the intangible assets of the business including the business agent’s experiences and knowledge. In order to ensure the sustainability of expertise, to prevent errors and to encourage the application of good practices, all within a general approach of product improvement. The solution relies on the implementation of the LLS process which is applied to tacit and explicit knowledge related to the technical activities of the company. The integration of the LLS and PLM Systems removes some of the difficulties of ownership of business agents. The implementation of LLS and Problem Solving Methods (PSM) infers an efficient instrumentation for the acquisition of tacit knowledge. The extension of the evolution processes of technical documents that formalise the techincal business rules allows its evolution towards explicit knowledge. Using non-intrusive LLS is provided by close coupling with the process of Change Management (CM) where information capitalisation is naturally led by the approach implemented in this processes. Finally, the proposed and instrumented LLS in the PLM tool allows to efficiently capitalise, process, and exploit the intangible capital of the company (information and knowledge) highlighted during the modification experiments of product data.

Dans le cadre de notre thèse en didactique des mathématiques, nous explorons la pertinence du récit en tant que mode de pensée et support potentiel à la construction de raisonnement. Nous soutenons l'hypothèse que lors d'une activité de résolution de problèmes de mathématiques, la construction d'un récit visant à répondre à une situation problématique peut être un élément déclencheur, producteur et structurant du raisonnement. En nous appuyant sur différents travaux qui ont souligné les fonctions heuristiques et structurantes du récit, nous avons caractérisé au plan théorique et mis à l'épreuve expérimentalement un milieu didactique permettant d'envisager une co-construction entre récit et raisonnement. La situation de résolution de problèmes que nous proposons, construite autour d'un jeu, amène les élèves à produire des récits descriptifs (basés sur des parties effectivement réalisées) et des récits d'anticipation (basés sur des parties imaginaires). Nos résultats mettent en évidence que le récit enrichit le milieu didactique au sens proposé par Hersant (2010), en particulier au travers de l'acte de construction par les élèves. Celui-ci soutient l'établissement du raisonnement et sa justification mathématique. C'est en produisant différents types de récits que les élèves, tout en prenant en charge les contraintes mathématiques de la situation, s'affranchissent du monde sensible et s'engagent dans une véritable activité de preuve mathématique (production d'exemples, de contre-exemples, de conjectures, d'argumentations, etc.) / Our thesis in mathematics education explores the relevance of story building as a pattern of thought and potential support for the construction of reasoning. We assume that establishing a narrative in order to answer a problematic situation is both a trigger and processing aid. Our main hypothesis is that the narrative act offers structured guidelines for the process of reasoning during problem solving activity. Several studies have indeed highlighted the heuristics and structuring functions of narrative. Relying on these studies we first characterized theoretically and then tested experimentally a didactical environment. We shaped the characteristics of this environment with the objective of ensuring a joint development between narrative and reasoning. The situation of problem solving we offer is built around a game. To address problematic situations, students produced descriptive (based on games actually made) and anticipated (based on imaginary games) narratives. In both case, the construction of a narrative is a powerful asset. Our results demonstrate that the story enriches, within the meaning of Hersant (2010), the educational environment. The act of narration supports the student’s mathematical reasoning and justification. While producing different types of stories, students embrace the mathematical constraints of the situations and step back from the sensible world. No more restrained by material thinking, the students are more inclined to mathematical approach. Therefore, they develop or enhance their mathematical proving skills (example and counter-example arguments, mathematical conjectures and demonstrations, etc.)

Cette thèse porte sur l’influence des facteurs sémantiques dans la résolution de problèmes additifs isomorphes, et sur les différences de difficulté en résultant. Les contextes statiques favorisent la stratégie basée sur la recherche de la valeur de la partie complémentaire et ceux de type temporel favorisent l’analogie entre éléments homologues. L’objectif est de : (i) montrer que les situations de transformation d’états sont intermédiaires entre les situations statiques et temporelles, (ii) faire appliquer à des contextes statiques la procédure favorisée par le contexte temporel et inversement. Les expériences sont réalisées auprès d’élèves de CM1/CM2. La première atteste du statut intermédiaire des situations de transformation d’état, leur conférant un rôle pivot potentiel pour certaines acquisitions. Les problèmes de transvasement favorisent moins la solution fondée sur le complément que les énoncés de type ensembliste et moins la solution fondée sur la comparaison que ceux de type temporel. Dans la seconde expérience, deux conditions d’apprentissage sont testées : l’une par instruction écrite, l’autre par intervention pédagogique orale. Cette dernière favorise nettement la stratégie par différence-comparaison pour des problèmes d’effectifs, et celle par différence-complément pour les problèmes d’âges. L’effet de généralisation est plus marqué dans le groupe qui a appris la stratégie par différence-comparaison. Dans l’apprentissage écrit, la stratégie différence-comparaison est transférée aux problèmes d’effectifs et généralisée aux problèmes non appris ; la stratégie différence-complément n’est pas transférée aux contextes inhabituels. / This thesis examines semantic factors in additive problem solving and the related differences in difficulties. The problems studied can be solved by two strategies: the complementation strategy, based on a step by step procedure; and the matching procedure, based on the analogy between homologous elements. The two objectives of this work are: (i) to show that change problems are intermediate between combination problems with frequency contexts and combination problems with age contexts; (ii) to transfer to age problems the complementation procedure usually applied to frequency problems, and transfer to frequency problems the matching strategy usually applied to age problem. The experiments were conducted with children of 4th and 5th grades. The first experiment demonstrates that the change situations are intermediate between frequency and age problems. less often solved by a complementation strategy than frequency problems and less often solved by a matching strategy than age problems. In the second experiment, two teaching situations were tested. The first consisted in giving written instruction, in order to transfer the matching strategy to frequency problems, and to transfer the complementation procedure to age problems the transfer was observed for the matching strategy but not for the complementation strategy. The second teaching method consisted in oral lessons in class, the goal bieing similar: a massive effect of transfer of both procedures was observed as well as a generalization effect to problems with other contexts.

Introduction : l'aptitude à prendre des décisions est cruciale en médecine d'urgence. Notre étude avait pour objectif de mieux comprendre comment les médecins urgentistes prennent des décisions. Méthode : nous avons réalisé une étude qualitative basée sur des entretiens semi-structurés avec des urgentistes. Les entretiens ciblaient la gestion d'une situation d'urgence courante. Ils reposaient sur la visualisation d'une vidéo de l'activité enregistrée en perspective subjective située. Résultats : plusieurs résultats sont originaux. Nous avons en particulier montré le rôle central joué par l'intuition dans la prise de décisions. Par ailleurs, nous avons mis en évidence la façon dont les médecins urgentistes génèrent et hiérarchisent les hypothèses diagnostiques. Conclusion : l'usage d'une approche méthodologique innovante nous a permis de mieux comprendre la façon dont les urgentistes prennent des décisions, avec plusieurs implications pour la formation. / Introduction: the ability to makes decisions is a crucial skill in emergency medicine. Our study aimed at revealing how and when emergency physicians make decisions during the patients' initial management. Methods : we carried out a qualitative research project based on semistructured interviews with emergency physicians. The interviews concerned management of an emergency situation during routine medical practice. They were associated with viewing the video recording of emergency situations filmed in an “own-point-of-view” perspective. Résults : many results are original. Specifically, we showed the major role played by intuition in the decision making process. Moreover, we revealed the way emergency physicians generate and evaluate diagnostic hypotheses. Conclusions : the use of an innovative research method allowed us to better understand the way emergency physicians make decisions in their everyday practice. Our results are associated with several implications for medical education.

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L'identification du problème de morcellement des connaissances en physiologie en 2001 en France et en 2002-2003 au Liban a fait l'objet de plusieurs analyses. Les élèves de Cinquième et de Seconde comme d'ailleurs leurs enseignants mobilisent peu de liens entre les différents systèmes physiologiques étudiés d'une part et avec le système nerveux d'autre part. La relation entre tous ces systèmes et les besoins des cellules du corps est généralement absente, d'où les difficultés rencontrées par les élèves à mobiliser les concepts enseignés pour résoudre des problèmes. Les obstacles didactiques, épistémologiques et psychologiques mis en évidence dans ce travail de recherche pourraient constituer des éléments d'explication à ce cloisonnement des connaissances. Cependant, ces obstacles pourraient être franchis si la formation des enseignants en faisait un objectif pédagogique. En effet, à la suite d'une session de formation des enseignants à « l'enseignement de la physiologie selon le paradigme de la complexité », l'échantillon d'élèves dont les enseignants ont participé à la session et ont expérimenté l'apprentissage par résolution de problèmes (ARP) a été comparé à l'échantillon d'élèves témoins dont les enseignants n'ont pas été formés à la complexité. Des différences significatives ont été obtenues : la prise en compte de la complexité et de l'enseignement par problèmes ont permis aux élèves de mobiliser plus de liens entre les différents concepts enseignés en physiologie et de prendre plus de risque pour résoudre les problèmes qui leur ont été proposés. La prise en compte de la part de l'affectivité dans l'apprentissage et une relation à l'erreur « décontaminée de la faute » ont permis aux enseignants et ensuite à leurs élèves d'entretenir un nouveau rapport aux savoirs et une attribution de sens aux concepts enseignés.

L'image des mathématiques répandue dans notre société semble bien loin de la pratique effective de cette discipline. Mais alors, qu'est-ce que faire des mathématiques? qu'est-ce que chercher en mathématiques? Comment amener tout un chacun, élève ou grand public, à devenir un apprenti chercheur en mathématiques?<br />Nous pensons que répondre à ces questions peut être une aide pour que les mathématiques ne soient plus reconnues comme socialement problèmatiques, pour leur donner du sens aux yeux de chacun. Or, quel que soit le niveau scolaire, chercher en mathématiques n'est pas un apprentissage réellement formalisé dans l'institution scolaire, très peu d'outils étant disponibles. Alors comment faire ?<br />C'est dans ce but que l'erté Maths à modeler a été mise en place. Issue de la collaboration entre chercheurs en mathématiques discrètes et didacticiens, elle cherche à proposer à tous, élève ou grand public, de découvrir ce que peut être la recherche en mathématiques par le biais d'outils spécifiques: les situations recherche. La recherche s'y effectue de préférence en groupe, sur des problèmes facilement abordables, issus de questions de recherche et non nécessairement résolues! Il ne s'agit donc pas de trouver le bon outil mais de le construire, de se mettre dans la peau du chercheur et de fabriquer, de modeler la résolution même partielle du problème et cela sans pré requis mathématiques particulier si ce n'est savoir compter et réfléchir!<br />Dans le cadre de ma thèse, je m'intéresse plus particulièrement aux situations recherche dans lesquelles les problèmes sont présentés sous forme de jeu et par le biais d'un support matériel, afin de faciliter la rencontre entre public et mathématiques. Un des objectifs de ma recherche est d'étudier et de formaliser les savoirs en jeu (point de vue épistémologique), les apprentissages induits (point de vue didactique) dans de telles situations et les conditions de leur émergence, que ce soit à l'école (du primaire à l'université) ou sur le temps des loisirs (atelier régulier, Fête de la science...), afin de permettre une utilisation des situations Maths à modeler dans un cadre de formation et de vulgarisation.

L'émotion est indissociable des processus cognitifs et joue par conséquent un rôle majeur dans la prise de décision. De ce fait, elle occupe une place de plus en plus importante dans la recherche scientifique actuelle. L'objectif de cette thèse est de révéler l'intérêt que peut présenter une approche émotionnelle, et de prouver que des modèles informatiques dotés d'émotions artificielles peuvent dans certains cas s'avérer plus performants que leurs équivalents purement cognitifs. Partant de ce constat, deux modèles de l'émotion ont été réalisés sous différentes perspectives d'étude. Ils soulignent l'impact de l'ajout d'une dimension émotionnelle dans l'élaboration d'une décision rapide, efficace et adaptée. Le premier modèle développé utilise un graphe de représentation de stratégies afin de résoudre un exercice de mathématiques proposé à des élèves de CM2, intitulé "problème des Cascades". L'émotion y est représentée en tant que valuation des arêtes au sein du graphe, la dynamique de ce dernier étant assurée par un algorithme fourmi. Les tests effectués sur deux versions, l'une émotionnelle et l'autre purement cognitive, montrent que l'utilisation d'un modèle émotionnel permet une résolution plus efficace et adaptative. Par ailleurs, un second modèle, nommé GAEA vise à simuler un robot équipé de capteurs et effecteurs, et plongé dans un environnement proie-prédateurs au sein duquel il doit survivre. Son comportement est déterminé par son programme interne, évoluant grâce à un algorithme de programmation génétique linéaire manipulant une population d'individus-programmes. Les résultats sont prometteurs et indiquent une évolution de la population vers des individus au comportement de plus en plus adapté, et dont l'activité interne est analogue à l'émergence de réactions émotionnelles pertinentes.

Depuis quelques années déjà, la responsabilité de l’éducation à la citoyenneté est principalement confiée à l’enseignement de l’histoire dans le réseau scolaire québécois. Toutefois, aucune étude expérimentale n’a démontré que l’histoire était la matière la plus apte à éduquer à la citoyenneté. Cette recherche vise donc à savoir si les étudiants de niveau collégial transfèrent leurs connaissances historiques dans la résolution d’un problème d'actualité présentant une connotation historique. Le groupe cible de cette recherche est formé de vingt-cinq étudiants de Sciences humaines (ayant des cours d’histoire) et le groupe contrôle est constitué de vingt-cinq étudiants de Science de la nature (n’ayant pas de cours d’histoire). Durant des entrevues semi-dirigées d’une trentaine de minutes, les étudiants avaient à se prononcer sur une entente signée entre les Innus et les gouvernements fédéral et provincial. Une mise en situation leur était présentée préalablement. Il est ressorti peu de différences entre le groupe cible et le groupe contrôle. Ces deux effectifs considérés ensemble, le quart des répondants n’utilisait aucune connaissance historique. Surtout, la variable influençant le plus le transfert des connaissances historiques s’avère être le sexe. Parmi les répondants n’utilisant aucune connaissance historique, il n’y avait qu’un répondant de sexe masculin; et les seuls répondants à avoir utilisé les connaissances conditionnelles étaient tous de sexe masculin. C’est donc dire que le système scolaire québécois ne favoriserait pas suffisamment le transfert des connaissances historiques dans l’analyse de situations actuelles. / For the last few years, citizenship education in Quebec schools has been part of the history curriculum. However, this decision is not based on any experimental studies that would have shown history to be the topic best suited to the teaching of citizenship education. The objective of this research is to find out if college level students transfer their historical knowledge to use it in solving present day problems presenting an historical perspective. The target group of this research consists of twenty-five Social Science students (taking a history course) and the zero-group is made up of twenty-five Science students (not having a history course). During the semistructured thirty-minute interviews, students were asked to give their opinion on a treaty signed between the Innu and the two levels of government. A situation scenario was obviously presented to them beforehand. The outcome showed little difference between the target group and the zero-group. Moreover, when both groups were considered together, a quarter of respondents did not use any historical knowledge. Furthermore, the most influential variable in the transfer of historical knowledge proved to be gender. Amongst respondents using no historical knowledge, there was only one male respondent ; the respondents having used conditional knowledge were all males. It is to say that the Quebec school system does not foster the transfer of historical knowledge sufficiently in regard to the analysis of present day situations.

Notre recherche s’intéresse à la transformation des rapports aux nombres rationnels d’élèves de 1re secondaire présentant des difficultés d’apprentissage. Comme le montrent plusieurs recherches, le défi majeur auquel sont confrontés les enseignants, ainsi que les chercheurs, est de ne pas s’enliser dans le cercle vicieux d’une réduction des enjeux de l’apprentissage des nombres rationnels et des possibilités d’apprentissage de l’élève en difficultés d’apprentissage, cet élève n’ayant pas ainsi la chance de mettre à l’épreuve ses connaissances, d’oser s’engager dans une démarche de construction de connaissances et d’apprécier les effets de son engagement cognitif. Afin de relever ce défi, nous avons misé sur l’intégration harmonieuse de situations problèmes. Il nous a semblé que, dans une démarche d’acculturation, l’approche écologique soit tout indiquée pour penser une «dé-transposition/re-transposition didactique» (Antibi et Brousseau, 2000) et reconstruire une mémoire porteuse d’espoirs (Brousseau et Centeno, 1998). Notre recherche vise à: 1) caractériser la progression des démarches d’acculturation institutionnelle de l’enseignant, du chercheur et des élèves et leurs effets sur les processus d’élaboration et de gestion des situations d’enseignement; 2) préciser l’évolution des connaissances, des habitus et des rapports des élèves aux nombres rationnels. Notre intégration en classe, d’une durée de 6 mois, nous a permis d’apprécier les effets du processus d’acculturation. Nous avons noté des changements importants dans la topogénèse et la chronogénèse des savoirs (Mercier, 1995); alors qu’à notre entrée, l’enseignante adoptait la démarche suivante, soit effectuer un exposé des savoirs et des démarches que les élèves devaient consigner dans leurs notes de cours, afin de pouvoir par la suite s’y référer pour effectuer des exercices et résoudre des problèmes, elle modifiait progressivement cette démarche en proposant des problèmes qui pouvaient permettre aux élèves de coordonner diverses connaissances et de construire ainsi des savoirs auxquels ils pouvaient faire référence dans la construction de leurs notes de cours qu’ils pouvaient par la suite consulter pour effectuer divers exercices. Nous avons également pu apprécier les effets de l’intégration de diverses représentations des nombres rationnels sur l’avancée du temps didactique (Mercier, 1995) et la transformation des rapports et habitus des élèves aux nombres rationnels (Bourdieu, 1980). Ces changements se sont manifestés, entre autres, par : a) un investissement important lors de situations complexes; b) l’adoption de pratiques mathématiques plus attentives aux données numériques et aux relations entre ces données; c) l’apparition de conduites « inusitées » [ex. coordination de divers registres sémiotiques,exploitation de compositions additives/multiplicatives et d’écritures non conventionnelles]. De telles conduites sont similaires à celles observées dans plusieurs recherches effectuées auprès d’une population d’élèves qui ne présentent pas de difficultés d’apprentissage (Moss et Case, 1999). Les résultats de notre recherche soutiennent donc l’importance indéniable de considérer les élèves en difficultés comme étant mathématiquement compétents, comme le soulignent Empson (2003) et Houssart (2002). Il nous semble enfin important de souligner que le travail sur la représentation des nombres rationnels a constitué une niche particulièrement fertile, pour un travail fondamental sur les nombres rationnels, travail qui puisse permettre aux élèves de poursuivre plus harmonieusement leurs apprentissages, les nombres rationnels étant des objets de savoir incontournables. / Our research looks at how grade seven students with learning disabilities deal with rational numbers. Several studies have shown the biggest hurdle facing teachers and researchers is to avoid getting into the vicious cycle of minimizing the issues related to learning rational numbers and learning opportunities of students with a learning disability, which results in students not having the chance to test their knowledge, not taking the risk of becoming involved in their knowledge construction process and not appreciating the impact of their cognitive engagements. In order to address this challenge, we integrated complex situations. Taking an acculturation approach, we found the ecological model to be a fitting tool to consider a “dé-transposition/ré-transportation didactique” (Antibi and Brousseau, 2000) and to rebuild a hope-filled memory (Brousseau et Centeno, 1998). The aim of our research was to: 1) characterize changes in the institutional acculturation processes of the teacher, the researcher and the students as well as their effects on developing and managing teaching situations and 2) identify changes in students’ knowledge of, habits related to and relationship with rational numbers. Our own six-month classroom integration allowed us to appreciate the effects of the acculturation process. We noted significant changes in the topogenesis and chronogenesis of knowledge (Mercier, 1995). Initially, the teacher used the following approach: she presented the material and the steps the students would need to do; the students took notes they would then refer to when doing exercises and solving problems. The teacher would subsequently modify this approach by presenting problems that would allow students to bring together the different knowledge they had acquired, thus reconstructing the knowledge they could refer to when making course notes. The students could refer to these notes when completing subsequent exercises. We were also able to observe the effects of integrating various representations of rational numbers on the advancement of didactical timelines (Mercier, 1995) as well as the changes in students’ relationship with and habits related to rational numbers (Bourdieu, 1980). These changes manifested themselves in several ways: a) a noticeable effort during complex situations; b) the use of mathematical methods that took into account the numerical data sets and the relationship between these sets of data; c) the appearance of “unusual” behaviours [e.g. coordination of different semiotic registers, using additive/multiplicative operations and non-conventional writing]. Similar behaviours have been observed in several studies conducted on students who did not show signs of learning disabilities (Moss et Case, 1999). Our findings support the obvious importance of considering students with learning disabilities as being mathematically competent, as highlighted by Empson (2003) and Houssart (2002). We feel it is important to note that work done on the representation of rational numbers provided a particularly fertile niche for work on rational numbers, an essential element of knowledge, that would allow students to experience a more harmonious learning process.