There has been a call to reform science education to integrate scientific thinking practices, such as data interpretation and modeling, with learning content in science classrooms. This call to reform has taken place in both K-12 science education through Next Generation Science Standards and undergraduate education through AAAS initiative Vision and Change in Undergraduate Biology Education. This dissertation work examines undergraduate students' learning of multiple scientific thinking skills in a curricular format called Teaching Real data Interpretation with Models (TRIM) applied to a large-enrollment course in Cellular and Developmental Biology. In TRIM, students are provided worksheets in groups and tasked to interpret authentic biological data. Importantly, groups are tasked to relate their data interpretations to a 2D visual model representation of the relevant biological process. This dissertation work consists of two studies with the overarching question: How do students use model representations to interpret data interpretations? In the first study, we primarily describe how students learn to navigate and interpret discipline-based data representations. We found the majority of groups could construct quality written data interpretations. Qualitative coding analysis on group discourse found students relied on strategies such as decoding the data representation and noticing data patterns together to construct claims. Claims were refined through spontaneous collaborative argumentation. We also found groups used the provided model to connect their data inferences to a biological context. In the second study, we primarily target our analysis on how individual students relate their data interpretations to different modeling tasks, including student-generation of their own model drawing. I interviewed students one-on-one as they worked through TRIM-style worksheets. From iterative qualitative analysis of transcripts and collected video on hand movements, I characterize the forms of reasoning at play at the interface of data and model representations. I propose a model at the end of Study 2 describing three modes of reasoning in data abstraction into models. I found when relating between data and models, students needed to link signs in both representations to a common referent in the real-world phenomenon. Establishing this sign-referent relationship seemed to depend on bringing in outside mechanistic information about the phenomenon. Once a mechanism was established, students could fluidly move between data and model representations through mechanistic reasoning. Thus data abstraction seems to rely on mechanistic reasoning with models. The findings from this dissertation work support the feasibility of student development of multiple scientific thinking skills within a large lecture course, and provide targets for curriculum and assignment designs centered on teaching higher order reasoning skills.

What exactly can we understand by "structural mathematics"? Mathematical structures was a concept which dominated images of mathematics of the twentieth century. It was followed by an effort to transpose the work of Nicolas Bourbaki and his contemporaries into high school education. Progress and results of so-called "modernization of school mathematics" were often received with criticism and hesitation. Using didactical-mathematical concepts of constructivism, languages of mathematics and their various representations and instrumental realism we analyze the principal reasons of that failure. Concurrently we show how it is possible to revive its teaching by broader conception of "structuring" in mathematics. So from mathematical structures we gradually pass to structural mathematics.

Il s'agit de démontrer la portée politico-religieuse du mythe conspirationniste. Dans un premier temps, aborder la question pluridisciplinaire des champs théoriques. Dans un deuxième temps, traiter de la formation d'une véritable mythologie postmoderne inscrite dans la résurgence mythique à l’œuvre dans notre contemporanéité et dans un troisième temps, appréhender les différents supports de diffusion du conspirationnisme. / This is to demonstrate the scope of the political-religious conspiracy myth. First , address the issue of multidisciplinary theoretical fields . Secondly , dealing with the formation of a true postmodern mythology recorded in the legendary resurgence at work in our contemporary and thirdly , understand the different conspiracy theories of the broadcast media.

Les travaux présentés dans cette thèse portent sur l'effet d'apprentissages à court et long terme sur le système visuel. Nous avons d'abord montré grâce à des enregistrements Éléctroencéphalographiques que l'apprentissage d'une séquence de stimuli visuels induisait une activité cérébrale spontanée et sélective au prochain stimulus devant apparaitre et que cette activité sélective s'exprimait dans les bandes alpha et beta de l'activité électrique cérébrale. Par la suite nous avons montré grâce à de l'Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle que lors d'apprentissages longs (trois semaines) les représentations neurales de catégories visuelles associées étaient modulées et devenaient plus similaires après l'apprentissage. Les travaux présentés dans cette thèse ont donc permis de mieux caractériser l'impact d'apprentissages à différentes échelles de temps sur les représentations neurales d'objets visuels. / The work presented in this thesis deals with the effect of short- and long-term learning on the visual system. We first demonstrated through electroencephalographic recordings that learning a sequence of visual stimuli induced spontaneous and selective cerebral activity to the next-to-appear stimulus and that this selective activity was expressed in the alpha and beta bands of cerebral electrical activity. Subsequently, we showed through functional magnetic resonance imaging that during long learning (three weeks) the neural representations of associated visual categories were modulated and became more similar due to learning. The work presented in this thesis has thus made it possible to better characterize the impact of learning at different time scales on the neural representations of visual objects.

La thèse examine les relations entre l'activitéagricole et le milieu qu'elle transforme : l'intérêt estici porté aux vallées. Dans ces espaces spécifiquesen matière de sols, de topographie et de modesd'écoulement, l'activité agricole doit s'adapter,valoriser ou surmonter les spécificités naturelles,tout en répondant à des attentes sociales fortes(qualité de l'eau et des paysages, aménagementdes cours d'eau, biodiversité...). L'espaced’analyse est constitué des trois principales valléesdu bassin de la Maine (Loir, Mayenne et Sarthe).Ces vallées de l'Ouest concentrent des fonctions etusages variés, dont l'agriculture représente l'un desprincipaux éléments structurants.Il est d'abord montré en quoi l'agriculture desvallées considérées est spécifique des points devue environnemental et socio-économique, àl'échelle du bassin versant jusqu'à celle de zonesd'études de quelques communes en vallée, et defaçon diachronique (du XIXe siècle à l'époqueactuelle). Puis, des entretiens auprès d'agriculteursà l'échelle des exploitations agricoles permettentd'accéder à la diversité des prises en compte d'unmême milieu, caractérisé par des contraintesd'hydromorphie dans le fond de vallée et de pentesur les versants. Les usages spécifiques à la valléesont mis en évidence : types de cultures,accessibilité des parcelles, type d'usage dufourrage herbager, etc. Enfin, grâce à huit critèresd'ordres quantitatifs et qualitatifs, tels que ladispersion des parcellaires, les dynamiquesd'usages des terres de vallée ou la relation à l'eau,une typologie d'exploitations est construite sur troisniveaux d'appréciation de la vallée portée par lesagriculteurs. / This PhD thesis analyzes relationships betweenfarming activity and its local environment,precisely in the valleys. In these valleyenvironments that have specific features in termsof soils, topography and water flows modes,farming activities have to adapt, take advantage orcope with the natural features, as well as satisfyresource management requirements (such aswater and landscapes quality, riverbankmanagement, biodiversity...). The case study fieldis made of the three main valleys of a basin inwestern France, Maine river basin (Loir, Mayenneand Sarthe rivers). In these valleys areconcentrated several functions and social uses, inwhich agriculture represents one of the mostdominant elements. First, it is shown thatagriculture is specific in these valleys in terms ofenvironmental conditions and socio-economicalcontext, at different scales (from basin level tostudy areas level composed of a few municipalitiesin valleys), and throughout time (from 19th centuryuntil today). Then, interviews with farmers at thefarming system level give access to the variety ofassessments of a same local environment, namelythe bottom of the valley characterized by wet soilsand sloped sides. Specific land uses in the valleysare revealed from these investigations: kinds ofcrops, plots accessibility, grass forage types, etc.Finally, the selection of eight qualitative andquantitative criteria, such as distribution of plots,land use dynamics or nature of the relationship towater resources in the valley, has allowed us tobuild a typology of three types of farms, based onthe level of appreciation of the valley environmentby farmers.

La métropole de Bogotá présente une mobilité internationale croissante, caractérisée par une importante émigration au cours des deux dernières décennies, le retour d’anciens émigrants colombiens à différentes périodes et dans une moindre mesure, l’arrivée d’immigrants internationaux. Ces mouvements de population ont des effets directs et indirects sur les dynamiques résidentielles. La thèse les analyse à partir de la structure urbaine de la métropole, des stratégies migratoires et résidentielles, de l’évolution des pratiques et représentations urbaines et des modes de vie plus ou moins visibles dans certains quartiers de l’aire métropolitaine. Cette recherche se fonde sur une diversité de sources quantitatives et qualitatives : documents officiels, recensements de la population, enquête sur la mobilité spatiale réalisée en 2009 à Bogotá puis complétée par un travail de terrain dans deux villes européennes (Barcelone et Paris) dans lecadre du projet ANR METAL. Les processus spatiaux sont analysés aux échelles nationale, métropolitaine, de 12 zones d’enquête et de 4 secteurs localisés de la ville. L’appareil théorique et méthodologique permet de définir quatre types de trajectoires migratoires à Bogotá : le retour, l’itinérance, l’immigration internationale et la circulation. Chaque type de trajectoire présente des relations spécifiques avec les dynamiques résidentielles. L’étude des processus spatiaux à partir de la mobilité internationale contribue à une meilleure compréhension et gestion des facteurs du changement urbain à différentes échelles dans la capitale colombienne / Bogotá, the capital city of Colombia, is in a context of increasing international mobility. Such mobility is characterized by three main factors: a large population outflow in the last twenty years, the return of former Colombian emigrants during different periods of time and, to a lesser extent, the arrival of international immigrants. These movements have both direct and indirect effects on residential dynamics as indicated by four main issues: the changes on broad urban structure, the adjustment of migration and residential strategies, the modification of urban practices and representations and, the more or less visible, change on the way of life in certain neighborhoods in the metropolitan area. This research provides a multiscalar analysis in which the national, metropolitan, and local scales (12 survey areas and 6 emphasis areas) are considered. Hence, it combines various data sources like public policy reports, population censuses, and a survey on spatial mobility conducted within the ANR METAL project accomplished in 2009 in Bogotá and two European cities (Barcelona and Paris). The analysis of the data reveals four types of migratory trajectories in Bogotá: the return, the itinerancy, the international migration and the circulation associated with residential dynamics. Taking into account the role played by the international mobility in Bogota´s spatial processes, contributes to a better understanding and management of factors that shape the urban change at different scales

En France, les étudiants tendent à s’éloigner de l’Université au profit des écoles supérieures explicitement professionnelles, alors même que l’Université intensifie la professionnalisation de ses cursus. Dans une perspective d’analyse psychosociale de ce phénomène, nous avons étudié la représentation sociale de l’Université chez les étudiants en Sciences de l’éducation et ses liens avec celle de la Professionnalisation. Les données recueillies par questionnaire ont permis plusieurs modes de traitement dont les résultats montrent tout d’abord, que la représentation sociale de l’Université s’élabore à partir des éléments les plus consensuels de la représentation collective de cet objet (études, travail et autonomie). D’autre part, les étudiants associent peu l’Université à la Professionnalisation : seuls les éléments travail, très polysémique, et avenir assurent une conjonction entre ces deux représentations. Enfin, la fréquentation de l’institution et la pratique de dispositifs de professionnalisation qu’elle propose, semblent participer à l’éloignement cognitif de ces deux objets. En outre, les résultats obtenus permettent d’envisager une modélisation de la genèse représentationnelle dans laquelle se succèdent dans un continuum, trois états de la représentation : la représentation collective, la représentation non-structurée et la représentation sociale, la représentation se spécifiant progressivement à un groupe social particulier. La mise en perspective culturelle et historique des deux objets étudiés interroge finalement la possibilité, dans un avenir proche, de leur rapprochement représentationnel chez les étudiants malgré les transformations a priori favorables du contexte et des pratiques. / In France, students are tending to move away from university and to favour competitive-entry higher education establishments, which offer a more explicitly vocational education, even though university is intensifying the professionalization of its degree courses. In order to analyze this phenomenon in a psychosocial point of view, we studied the social representation of university among students in Education Sciences and its links to their social representation of professionalization. The data were collected by questionnaire and analyzed with different methods. Results show that on the one hand, the social representation of university is based on the more consensual elements of the collective representation (studies, work and autonomy). On the other hand, students rarely associate university to professionalization, the only link between university and professionalization being based on two items, i.e. work, which is polysemous, and future. Finally, the cognitive distance between these two objects seems to be increased on the one hand by the attendance to the institution and on the other hand by the use of the professionalization schemes it offers. Moreover, results show that the way this representation is created can be modeled: collective representation appears, it is then replaced by non-structured representation, and finally social representation emerges, the latter being specific to one particular social group. From cultural and historical standpoints, results show that it is unlikely that the representation of university and professionalization among students will come closer in the near future, even if the evolution of the context and practices seems favourable.

L’écologie s’est imposée comme un thème clef dans notre société moderne depuis les années 60 et interroge notre rapport à la nature. Néanmoins, l’écologie a trouvé un écho différent en France et en Allemagne dès l’apparition des premiers mouvements écologistes. L’objectif de cette étude est de saisir la manière dont la pensée sociale se représente l’écologie et la manière dont les pratiques individuelles prennent sens. L’approche théorique développée dans cette étude est celle des représentations sociales (RS), approche dialogique de la connaissance, envisageant le rôle du contexte socioculturel et historique dans la construction et le partage des RS. La comparaison France/Allemagne est utilisée afin d’éclairer le rôle de ce contexte. Une analyse documentaire permet de saisir certaines différences dans la manière dont l’écologie a été thématisé dans les deux pays. Le plan méthodologique qualitatif mis en place fonctionne sur le mode de la triangulation. Des entretiens, des focus groups et une analyse de presse ont été menés, et différentes méthodes d’analyse ont été mises à contribution. Les résultats permettent de dégager une structure représentationnelle reposant sur quatre thêmata, mobilisés de manière différentielle au niveau individuel, et rendant compte de la pensée sociale. De même, on observe une objectivation morale de l’écologie en Allemagne, avec un ancrage autour des risques globaux et des risques locaux. En France, l’écologie vient s’objectiver sur le mode du risque (économique, politique, sanitaire…) et donne lieu à des formes d’ancrage multiples qui renvoient à des inscriptions historiques variés du mouvement vert. Par ailleurs, les risques écologiques, et notamment le changement climatique, viennent s’ancrer, dans les deux pays, sur le mode de l’étrange, autour de l’idée d’une nature dénaturalisée qui constitue une menace pour l’identité. Dans ce contexte, les pratiques écologiques renvoient à des motifs variés. Elles prennent sens au sein d’un système représentationnel, dans une sphère interpersonnelle, mettant en jeu un Alter-ego en Allemagne et un Alter en France. / Since the 1960’s, ecology has become an important question for our modern societies to deal with. Yet ecology resonates differently in France and in Germany since the ecological movements first appeared. The aim of this study is to understand how social thinking represents ecology and how individual practices sense-making. The theoretical approach is the social representations (SR), which considers knowledge in a dialogical way and takes the role of the socio-cultural and historical context in the construction and the sharing of SR into account. The French/German comparison is used to highlight the role played by this context. A documents analysis gives some relevant elements about the way ecology is accepted in both countries. The qualitative methodological design is based on triangulation. Interviews, focus groups, and media analysis were conducted. Different kinds of methodological tools from Social Psychology were used. A representational structure based on four thêmata is derived from our results and shows the content and the processes of social representations. Moreover, at an individual level, some of these thêmata are preferred and structure daily knowledge. We also observed a moral objectification of ecology in Germany, with an anchoring on local and global risks. In France, ecology is objectified into risk (economical, political, health…) and anchoring categories are diverse. They refer to different evolutions of green movements in France. Moreover, in both countries, anchoring ecological risks, and particularly climate change, maintains strangeness through the idea of a denaturalized nature, which threatens the identity. Ecological practices are guided by different motives; nature’s protection is only of them. These practices are embedded in an interpersonal sphere; an Alter-ego emerged in Germany whereas in France it is an Alter.

Cette thèse interroge les images dans le parcours de soin de femmes touchées par un cancer du sein. Nous questionnons de façon spécifique les images ayant trait à la chirurgie curative du cancer du sein, images représentant la transformation du corps de la femme. Notre objectif est de comprendre les usages des images dans la consultation chirurgicale et de saisir leur interaction avec l’expérience de la maladie vécue par les patientes. Nous nous appuyons sur l’approche des représentations sociales pour appréhender la notion d’image selon deux acceptions. D’une part, l’image renvoie à l’iconographie ; ce qui nous intéresse alors est l’objectivation graphique, forme d’objectivation qui ne passe pas par les discours mais par la transformation des idées en entités concrètes dans des objets graphiques réels, comme l’iconographie circulant dans différents contextes. D’autre part, la notion d’image nous sert à désigner la dimension figurative des représentations sociales. Sous cette signification, l’image renvoie à l’aspect concret des représentations sociales, issu du processus d’objectivation. Ces deux acceptions de la notion d’image sont mises en lien avec la dimension expérientielle et les processus de genèse et de transformation des représentations sociales. Les méthodes d’enquête que nous avons mises en place sont qualitatives et s’inscrivent dans des lieux de soin. Nous nous appuyons sur un plan méthodologique reposant sur le principe de la triangulation des méthodes, qui permet d’atteindre différentes facettes de l’objet, dans différents contextes. Dans notre étude, la méthode d’observation de consultations chirurgicales est éclairée par des entretiens et focus groups avec des patientes.Les observations de consultations permettent de relever les types d’images utilisés dans ce contexte et les usages qui en sont faits : photographies et schémas sont principalement employés pour représenter la chirurgie du cancer du sein, chaque type d’image mettant en scène le corps selon des caractéristiques singulières. Si les patientes commentent peu ces images au cours des consultations, entretiens et focus groups nous donnent accès à leur perspective : photographies et schémas n’entrent pas en interaction de la même manière avec l’expérience des patientes et ne renvoient pas aux mêmes univers représentationnels. / This thesis questions the images in the treatment of breast cancer. More particularly, we question the images related to breast cancer curative surgery representing the transformation of the woman body. Our objective is to understand the use of the images in surgical consultation and to seize their interaction with the experience of the disease by the patients. We rely on the approach of social representations to comprehend the concept of image according to two different acceptances. On the one hand, the image refers to iconography; therefore, what interests us is the graphical objectification, which does not imply speeches but the transformation of ideas into concrete entities in real graphical objects such as the iconography available in different contexts. On the other hand, the concept of image is used to refer to the figurative aspect of social representations. Under this meaning, the image refers to the concrete aspect of social representations emanating from the objectification process. These two acceptances of the concept of image are linked to the experience dimension and to the genesis and transformation processes of social representations. We used qualitative investigating methods and worked in care centers. Our methodology is based on triangulation, which enabled us to assess different aspects of the object in different contexts. The method used to observe surgical consultations in our study was enlightened by interviews and focus groups held with patients.The consultation observations enabled us to highlight the types of images used in this context and how they are used: photographs and schemas are mainly used to represent breast cancer surgery as each type of image shows the body according to specific features. While the patients do not comment much these images during the consultations, they make more comments during interviews and focus groups, showing us their perspectives: photographs and schemas do not interact the same way with the experience of the patients, and do not refer to the same representational spheres.

Cette thèse a pour objectif l’exploration de la dimension sociale des odeurs. Les travaux déjà menés en sciences humaines et sociales montrent que le rapport que les individus et les groupes entretiennent avec les odeurs leur permet de se situer et d’être situés dans un contexte donné. L’intérêt porté à l’ancrage de cet objet sensoriel dans la vie affective des groupes ainsi qu’à sa matérialisation notamment au travers des processus de communication nous conduit à traiter la diversité des connaissances qui en résulte à l’aune de l’approche des représentations sociales. Nous interrogeons les dynamiques inhérentes aux représentations sociales que les groupes ont des odeurs tout autant que les effets que ces dernières ont sur les pratiques et sur les relations sociales. Les liens réciproques existant entre le « senti » d’une part, le « nommé », le « classé » et le « représenté » d’autre part sont ainsi mis à l’étude. Notre plan de recherche se centre sur la conduite de treize focus groups (N=63). Dans ce cadre, nous avons répliqué la technique de la reproduction sérielle (Bartlett, 1932) avec des matériaux odorants. Les groupes ont également collectivement partagé plusieurs expériences olfactives. Enfin, ils ont débattu de leurs rapports aux « odeurs en société ». Les résultats montrent que les groupes reconnaissent et reconstruisent l’odeur par le biais d’une centration collective sur ses sources potentielles. Celles-ci activent à leur tour des attributions, des contextes, et des souvenirs prenant la forme d’un réseau de représentations jugé pertinent par les groupes pour matérialiser l’objet sensoriel. Aussi, une logique de l’ambiguïté caractérise les relations des groupes aux « odeurs sociales ». Ils entretiennent une pluralité de proximités et d’implications à leur encontre, dépendamment des points de perspectives à partir desquels ils se situent. Notre recherche souligne également la négociation collective dont font l’objet les phénomènes représentatifs associés aux odeurs. Elle rend compte des différents visages de ces phénomènes en lien avec les significations qu’ils ont pour les groupes. En s’inscrivant dans la continuité des études menées sur la pensée sociale, cette thèse apporte de nouvelles réflexions s’agissant de l’étude conjointe du social et du sensible. / The present thesis aims to explore the social dimension of odours. Past literature in the field of social and human sciences demonstrated that the relation individuals and groups engage in with odours allow them to self-situate and be situated in a specific context. This work focuses on the diversity of knowledge resulting from the anchoring of this sensorial object in the affective life of groups, as well as from its materialization through the communication processes, with a social representation approach. We investigate the dynamics of groups’ social representations concerning odours, as well as the effects that these have on social practices and relations. The reciprocal connections between the « perceived » on one hand, and the « named », « classed » and « represented » on the other hand are thus central to this study. Thirteen focus groups (N=63) have been carried out for this research, using the technique of serial reproduction (Bartlett, 1932) with odorous stimuli. The groups also shared several olfactory experiences. In the end, participants discussed about their relation to the « odours in society ». Results show that the groups recognized and reconstructed an odour by collectively focusing on its potential sources. These sources activated attributions, contexts and memories structured in a network of representations considered pertinent by the groups to materialise the sensorial object. Moreover, the relations of participants with « social odours » are characterised by an ambiguity. This aspect is indeed defined by a plurality of proximities and implications that the groups have when relating to « social odours », depending on the perspective they adopt when encountering them. The present research highlights the collective negotiation of the representational phenomena associated to odours, and explains the plurality of facets of these phenomena depending on the meaning they have for the groups. In continuity with past studies on social thinking, this manuscript offers new insights concerning the joint study of the social and the sensorial and sensitive.