Thèse de doctorat : Psychologie : Nancy 2 : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre.

Mémoire : Orthophonie : Tours : 2007. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr.

Thèse de doctorat : Philosophie : Paris Est : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

La recherche en didactique des sciences s'intéresse depuis longtemps au processus visant à faire évoluer les conceptions erronées intuitives des élèves : le changement conceptuel. Or, malgré les nombreuses avancées qu'ont permis les recherches dans ce domaine, les conceptions erronées des élèves persistent, particulièrement pour les concepts contre-intuitifs (Giordan, 1998). De récentes recherches pointent vers l'idée que certaines de ces conceptions ancrées pourraient provenir de l'interférence du raisonnement intuitif. De plus, la littérature a déjà établi, en mathématiques, que le fait de donner une réponse correcte allant de pair avec son intuition faisait appel à un processus de raisonnement différent de celui nécessaire pour surmonter des interférences intuitives. En effet, il semble dans ce dernier cas lié à l'activation de mécanismes d'inhibition (Stavy & Babai, 2010; Stavy, Goel, Critchley & Dolan, 2006). Dans ce contexte, la présente étude tient compte de l'apport des neurosciences et de la psychologie cognitive dans l'étude de la capacité des élèves à surmonter leurs intuitions en sciences. Sommairement, cette recherche tente de mieux comprendre le processus de raisonnement des élèves lorsqu'ils sont face à des concepts scientifiques contre-intuitifs. Pour ce faire, une tâche informatisée présentant des stimuli intuitifs et contre-intuitifs (interférences intuitives) autour du concept de masse volumique a été construite. Cette tâche, qui a le potentiel d'être utilisée dans un appareil d'imagerie cérébrale, a été présentée à 684 élèves âgés de 8 à 14 ans. Des données comportementales (temps de réaction, exactitude des réponses) ont été recueillies, puis analysées. Ces données nous indiquent que 1) les élèves prennent plus de temps à surmonter des interférences intuitives qu'à donner des réponses qui vont de pair avec leur intuition; 2) le pourcentage de réponses correctes données aux stimuli contre-intuitifs augmente avec l'âge; 3) le temps de réaction aux stimuli contre-intuitifs réussis diminue progressivement avec l'âge. Ces résultats viennent appuyer l'idée que la maturation des mécanismes cérébraux d'inhibition aurait un rôle à jouer dans le développement de la capacité de surmonter des interférences intuitives en sciences, et laissent entendre qu'il pourrait être pertinent de développer des interventions pédagogiques ayant pour but de développer les fonctions exécutives des élèves (inhibition). ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : masse volumique, règles intuitives, inhibition, temps de réaction, science, apprentissage, fonctions exécutives, interférence intuitive, raisonnement intuitif

Cette étude en didactique des sciences au primaire s'inscrit dans le domaine de recherche du changement conceptuel, lequel est issu en grande partie des constats au sujet de la persistance des conceptions initiales dites « erronées » des élèves (diSessa et al., 2004; Posner et al., 1982; Vosniadou, 2008). Sachant que le raisonnement, sous ses multiples formes, joue un rôle crucial dans le changement conceptuel en sciences (Kuhn et al., 1988; Peirce, 2002; Zimmerman, 2007) et que les connaissances initiales des élèves, plus ou moins organisées, constituent la base des changements conceptuels, cette recherche mise sur les compétences cognitives des élèves et sur la richesse de leurs raisonnements, plus précisément sur la « puissance cognitive » de leurs raisonnements analogiques (Nersessian, 1999, 2008b). La tendance chaude (warming trend) de l'étude du changement conceptuel suggère de prendre en compte des composantes cognitives, épistémologiques et contextuelles. Appuyée par la théorie de l'intentionnalité (Searle, 1985), ainsi que des recherches qui portent sur l'épistémologie personnelle (Hofer et Pintrich, 1997; Kuhn, 2001; Schommer, 1990), cette étude a examiné l'apport des croyances épistémiques dans le processus de changement conceptuel. Au sein d'un environnement où l'investigation, l'argumentation et le raisonnement sont préconisés (Dewey, 1933), le phénomène complexe de la flottaison a été choisi afin de susciter l'émergence des raisonnements des élèves rencontrés. Dans un contexte de classe entière où la cognition est distribuée (Pea, 1993; Salomon, 1993), l'observation de 142 élèves de la 3e à la 6e année lors de l'exploration du phénomène de la flottaison s'est faite selon une stratégie méthodologique multi-instrumentale : questionnaire portant sur les croyances épistémiques, carnet scientifique, entretiens individuels, enregistrements audio et vidéo. Cette étude mixte (qui allie des données quantitatives et qualitatives), s'inscrit dans un paradigme pragmatiste. Elle a permis de décrire et analyser les liens entre les raisonnements analogiques, les croyances épistémiques et l'engagement des élèves dans le processus de changement conceptuel au primaire lors de l'exploration du phénomène de la flottaison en apprentissage des sciences. Notre étude a démontré que les enfants sont des raisonneurs compétents. Elle a mis en exergue la compétence des élèves à opérer des changements conceptuels à l'aide de raisonnements de formes variées dont les raisonnements causal, expérimental et analogique. Ces raisonnements multiples agissent de façon synergique lors du changement conceptuel. Le raisonnement analogique, surtout exprimé oralement, contribue à la mise en œuvre du changement conceptuel. Les référents analogiques représentent des balises cognitives dans la construction de la trame explicative. En plus de la valeur cognitive liée à la systématicité ou potentiel d'appariement entre la source et la cible (Gentner, 1988), cette étude a confirmé la valeur esthétique des raisonnements analogiques (Jakobson et Wickman, 2007). Cette étude a aussi démontré que les croyances épistémiques prennent une place importante dans l'esprit des élèves. Elle a fait la lumière sur leur vision de la nature de la science et de sa construction. Les élèves possèdent une vision relativement évoluée de la science. La prédominance de la dimension de la justification permet d'attribuer aux élèves une vision empiriste; le recours à la symbolisation et l'expressivité associe leur vision au métaphorisme (Royce, 1978). Les élèves sont critiques face à la science, ils font preuve de scepticisme, d'évaluativisme (evaluativism) et se détachent d'une épistémologie naïve et d'une vision purement rationaliste de la science. Les liens entre les croyances épistémiques et l'utilisation de la stratégie du raisonnement analogique n'ont pu être mesurés de façon significative. La dimension de la certitude du savoir s'est démarquée dans les analyses corrélationnelles, mais pour toutes les formes de raisonnement. Une étude plus approfondie de la nature des relations entre l'épistémologie personnelle et le choix des stratégies cognitives s'avère une des avenues de recherche proposées. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Sciences au primaire, Changement conceptuel, Épistémologie personnelle, Raisonnement analogique, Flottaison.

L'écart entre le niveau de compétence des élèves en orthographe grammaticale et les attentes du milieu scolaire est bien connu. Depuis plusieurs années, des démarches didactiques alternatives ont été proposées, comme la dictée 0 faute, qui propose de développer l'activité métalinguistique des élèves (Cogis, 2005 ; Nadeau et Fisher, 2006, 2011). La seule étude s'étant intéressée à son effet sur les résultats d'élèves (Wilkinson, 2009) laisse croire qu'elle est une voie prometteuse pour l'apprentissage de l'orthographe grammaticale. Il semble que l'efficacité de la dictée 0 faute soit liée à la façon de conduire l'activité par l'enseignant, alors que ce dernier doit restructurer sa position dans les échanges en classe pour guider l'élève dans la verbalisation de son raisonnement. Ces démarches alternatives placent l'enseignant de français dans un nouveau rôle, dont la transformation amène des difficultés d'appropriation, voire de dérives, que seuls le temps et la formation pourront régler. Toutefois, parmi ces démarches, les interventions de l'enseignant en dictée 0 faute sont les moins décrites. Notre recherche consiste donc à décrire les interventions d'enseignants menant les élèves à plus ou moins de progrès en orthographe grammaticale. Pour un enseignement plus efficace de la grammaire, l'approche à préconiser est celle qui amène les élèves à réfléchir et à expliciter les connaissances afin de favoriser leur mobilisation en situation d'écriture (Chartrand, 1996 ; Cogis, 2005 ; Nadeau et Fisher, 2006, 2011). Au cours de discussions grammaticales en dictée 0 faute, les interventions de l'enseignant menant les élèves à plus ou moins de progrès en orthographe grammaticale devraient se distinguer par leur manière de faire verbaliser chez ses élèves les connaissances explicites nécessaires à la résolution d'un problème grammatical, soit 1) les étapes de la réalisation d'un raisonnement grammatical complet, 2) le recours aux manipulations syntaxiques ainsi que 3) l'emploi d'un métalangage précis. Dans la présente recherche, l'approche méthodologique est celle de l'étude multi-cas. Trois classes de 4e année du primaire dont les progrès d'élèves divergent en orthographe grammaticale ont été comparées et leur évolution en cours d'année scolaire a été décrite. Par une analyse des verbatims d'enregistrement vidéo, nous avons fait ressortir comment la gestion des échanges par l'enseignant et la manière de faire appel aux connaissances grammaticales explicites pour résoudre un problème grammatical expliquent les différences de progrès d'une classe à l'autre. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : dictée 0 faute, interventions, raisonnement grammatical, connaissances explicites, orthographe grammaticale

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la résolution approchée de problèmes de tournées de véhicules. Nous avons exploité des travaux menés sur les graphes d'intervalles et des propriétés de dominance relatives aux tournées saturées pour traiter les problèmes de tournées sélectives plus efficacement. Des approches basées sur un algorithme d'optimisation par essaim particulaire et un algorithme mémétique ont été proposées. Les métaheuristiques développées font appel à un ensemble de techniques particulièrement efficaces telles que le découpage optimal, les opérateurs de croisement génétiques ainsi que des méthodes de recherches locales. Nous nous sommes intéressés également aux problèmes de tournées classiques avec fenêtres de temps. Différents prétraitements ont été introduits pour obtenir des bornes inférieures sur le nombre de véhicules. Ces prétraitements s'inspirent de méthodes issues de modèles de graphes, de problème d'ordonnancement et de problèmes de bin packing avec conflits. Nous avons montré également l'utilité des méthodes développées dans un contexte industriel à travers la réalisation d'un portail de services mobilité.

Le but de cette étude exploratoire est de déterminer si le test de concordance de script est un instrument capable de mesurer le raisonnement clinique d’étudiantes en formation et s’il peut déceler des différences entre le raisonnement clinique des novices et des expertes de la profession. Un TCS adapté au domaine des sciences infirmières et portant sur des champs particuliers de la pédiatrie a été administré à des candidates revendiquant différents niveaux d’expérience : des expertes du domaine (n=15), des infirmières (n=40) et des étudiantes de troisième année de formation (n=30). D’une durée de 20 minutes, le test a été pratiqué en ligne; il comptait 15 scénarios et 45 items au total. Les scores des étudiantes étaient significativement inférieurs aux scores des infirmières et des expertes. Le TCS est un instrument fiable et utile lorsqu’il s’agit de déterminer, en termes de raisonnement clinique, une différence de niveau entre la novice et l’experte.