Cette recherche étudie l’activité des enseignants de technologie. Par activité, nous entendons la prédiction de la difficulté des exercices de dessin industriel, avant la séance, et l’anticipation des difficultés que peuvent rencontrer les élèves pour résoudre ces tâches au cours de la séance. L’analyse porte sur la détermination des éléments explicatifs du processus de prédiction et d’anticipation, et les raisons des choix explicités par les enseignants en matière de difficulté.Tout d’abord, nous déterminons les caractéristiques propres des exercices de dessin industriel sur lesquelles s’appuient les enseignants pour prédire le niveau de difficulté, à partir des résultats issus d’un questionnaire soumis à une centaine d’enseignants. Ensuite, nous explicitons les facteurs propres à la situation d’interaction qui permettent aux enseignants d’anticiper les difficultés d’apprentissage des élèves à partir d’une analyse vidéographique de trois séances d’enseignement, suivi par des entretiens. Enfin, la méthodologie mixte nous permet d’analyser l’articulation des résultats obtenus lors du processus de prédiction et d’anticipation.Les résultats obtenus mettent en évidence le concept d’anticipation et de prédiction lors du processus d’enseignement-apprentissage.L’identification du processus de prédiction et d’anticipation contribue à dégager des pistes pour la réalisation future d’un dispositif de formation pour les enseignants novices.Mots clés : Enseignant / This research studies the activity of technology teachers. By activity, we mean the prediction of the level of difficulty of the industrial drawing exercises, before the session, and the anticipation of the difficulties that the pupils may meet to solve their tasks during the session. The analysis will concern the clarity and certainty of the explanatory elements of the process of prediction and anticipation, and the reasons for the choices made by teachers in terms of difficulty.First, we determine the specific characteristics of the industrial drawing exercises on which teachers rely to predict the level of difficulty, based on the results of a questionnaire submitted to about hundred teachers. Next, we explain factors specific to the interaction situation that allow teachers to anticipate learning difficulties for students from a video analysis of three teaching sessions, followed by interviews. Finally, a mixed methodology will enable us to analyze the articulation of the results obtained during the process of prediction and anticipation.The obtained results highlight the concept of anticipation during the process of teaching and learning:The identification of the prediction and anticipation process helps to identify contrivances for the future realization of a training plan for novice teachers

Les erreurs humaines et les interruptions sont des phénomènes courants mais négligés, voire ignorés, dans le processus de développement des systèmes interactifs. En outre, leur automatisation massive n'a pas éliminé erreurs et interruptions, mais en a accentué le caractère critique. Ce mémoire a pour objet l'amélioration de la fiabilité des systèmes homme-machine par la prise en compte explicite des erreurs et des interruptions dans la pratique de l'Ingénierie de l'Interaction Homme-Machine. Nous appliquons notre étude au cas exigeant des systèmes critiques automatisés et notamment aux systèmes aéronautiques, pour lesquels les erreurs humaines et les interruptions ont une importance décisive. Dans la première partie du mémoire, dédiée aux concepts, nous présentons une revue des recherches sur l'automatisation et sur l'analyse des erreurs humaines telle que l'envisage la psychologie cognitive. A notre tour, nous proposons le concept de singularité comme notion pivot aux phénomènes d'erreur et d'interruption. Nous en fournissons un modèle qui explicite les activités mentales en relation avec la détection et la correction de singularité. La seconde partie du mémoire a trait à l'expression formelle des singularités dans le processus de développement d'un système interactif. Après une revue des formalismes et des notations utilisés en Interaction Homme-Machine, nous retenons MAD, UAN et les réseaux de Petri pour leurs qualités et leur usage complémentaires. Pour chacun, nous proposons les extensions nécessaires à l'expression des singularités. Nous fournissons également les règles de traduction de ces extensions entre les trois formalismes retenus, évitant ainsi la perte de conformité au cours du processus de développement d'un système.

La recherche s'organise autour de séances d'enseignement apprentissages de lecture d'un texte court de littérature de jeunesse en cycle 3. Elle a pour objet d'étudier les façons de faire des maîtres. Comment modalisent-ils le cadrage des disciplines du français et de la littérature, comment appliquent-ils les orientations des prescriptions ministérielles et comment travaillent-ils conjointement avec les élèves ? Peut-on en tirer des constantes afin de transposer ces données en ressources pour la formation initiale et continue ? La méthode d'analyse des données est comparative entre les quatre maîtres expérimentés et à travers une unique séance de lecture d'un texte court Archimémé de B. Friot. Cette recherche vise à structurer une conception méthodologique qui combine les approches didactiques et ergonomiques à l'aide d'outils d'analyse comme le scénario et les tâches doxiques de l'enseignement du texte littéraire à l'école. Elle établit des points d'ancrage d'observation à l'aide de différentes grilles d'analyse selon des niveaux macro et microméthodologiques. Cette recherche récolte aussi les discours des enseignants sur leur mode de faire et les intègrent à la matrice méthodologique. Ce qui est expérimenté ici, c'est de repérer des savoirs professionnels à partir des pratiques ordinaires des maîtres pour envisager de les traduire à la fois pour la recherche didactique et pour l'élaboration de ressources de formation professionnelle. Mots clefs : enseignement de la lecture, didactique du français, didactique de la littérature, travail de l'enseignant, tâche doxique, gestes professionnels.

Cette étude a pour objectif de mieux comprendre comment les professeurs des écoles débutants apprennent leur métier sous l'influence de la prescription de l'Institut de Formation et de l'employeur (Éducation nationale) au cours de l'année de formation initiale post-concours. L'activité enseignante est envisagée comme un travail. Cette approche utilise le paradigme épistémologique de la psychologie ergonomique qui permet d'inférer la signification de l'activité du sujet lorsqu'il est soumis à l'influence de la prescription. Cette interprétation peut se faire à partir de ce que ce dernier déclare de son activité. Pour réaliser cette étude, une cohorte de quinze PE2 a été suivie tout au long de l'année scolaire 2005-2006. Ces PE2 ont participé individuellement ou collectivement à une dizaine d'entretiens qui ont été enregistrés. La narration et l'analyse des déclarations de ces débutants a permis de mettre à jour les nombreuses articulations qui s'opèrent entre la réception d'informations, l'élaboration des conceptions et le sentiment d'acquisition des compétences issues de l'expérience de l'action. L'analyse de ce corpus montre que le développement des enseignants débutants est influencé par un double processus de pragmatisation et d'idéalisation des prescriptions de l'employeur et de l'Institut de Formation. Selon les modalités de cette double influence, les parcours des débutants divergent. En effet, ces prescriptions que tous jugent idéales, sont retenues par certains PE2 pour entreprendre un travail de généralisation de leur expérience par catégorisation des situations rencontrées lors des stages. Ainsi construisent-ils progressivement une représentation opératoire de la tâche d'enseignement. D'autres PE2, au contraire, juxtaposent, au moins provisoirement, leurs différentes expériences pour se satisfaire d'une prescription spécifique aux différentes situations d'enseignement rencontrées et ainsi construire une représentation pragmatique de la tâche d'enseignement

Ce travail est centré sur l'activité de laboratoire en chimie, dans ses aspects manipulatoires et en prenant en compte les ressources cognitives qui permettent de contrôler cette activité. Nous nous sommes interrogés sur la place de cette pratique dans le curriculum de chimie dans l'enseignement général.Le premier volet est l'analyse de ce qu'est cette pratique de laboratoire des chimistes, à partir de leur discours, obtenu avec une technique d'entretien. Le deuxième volet est l'analyse des protocoles proposés aux élèves et des grilles d'observation fournies aux évaluateurs pour les épreuves de capacités expérimentales de baccalauréat de la session 1999. Dans le troisième volet, nous avons cherché les traces d'une éventuelle prise en charge d'un apprentissage progressif du contrôle de l'activité dans les manuels scolaires de lycée.Nous nous intéresserons à la progressivité, à la cohérence des manuels, considérés comme relevant du curriculum possible, sur ces aspects.

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

(résumé en anglais uniquement)

Ce travail de thèse a eu pour objectif de définir et mettre en oeuvre l'architecture décisionnelle d'un robot réalisant une tâche en collaboration avec un homme pour atteindre un but commun. Un certain nombre de fonctionnalités existaient déjà ou ont été développées conjointement avec ce travail au sein de l'équipe. Ce travail a d'abord consisté en l'étude puis à la formalisation des différentes capacités nécessaires. Il s'est traduit concrètement par l'approfondissement de certains des modules fonctionnels existants par l'auteur ou par d'autres membres de l'équipe en lien étroit avec l'auteur. La première contribution principale de l'auteur a consisté à développer une couche de contrôle de haut niveau qui a permis l'intégration et la mise en oeuvre des différentes capacités du robot découpée en 3 activités : la construction et la mise à jour de l'état du monde ; la gestion des buts et des plans de haut niveau ; l'exécution et le suivi des mouvements de manipulation. La deuxième contribution principale a consisté à améliorer les raisonnement géométriques et temporelles pour d'abord permettre au robot de mieux suivre l'évolution de l'état du monde puis lui donner la capacité à inférer quand l'homme a des croyances distinctes de celle du robot.

La robotique humanoide arrive a maturité avec des robots plus rapides et plus précis. Pour faire face à la complexité mécanique, la recherche a commencé à regarder au-delà du cadre habituel de la robotique, vers les sciences de la vie, afin de mieux organiser le contrôle du mouvement. Cette thése explore le lien entre mouvement humain et le contrôle des systèmes anthropomorphes tels que les robots humanoides. Tout d'abord, en utilisant des méthodes classiques de la robotique, telles que l'optimisation, nous étudions les principes qui sont à la base de mouvements répétitifs humains, tels que ceux effectués lorsqu'on joue au yoyo. Nous nous concentrons ensuite sur la locomotion en nous inspirant de résultats en neurosciences qui mettent en évidence le rôle de la tête dans la marche humaine. En développant une interface permettant à un utilisateur de commander la tête du robot, nous proposons une méthode de contrôle du mouvement corps-complet d'un robot humanoide, incluant la production de pas et permettant au corps de suivre le mouvement de la tête. Cette idée est poursuivie dans l'étude finale dans laquelle nous analysons la locomotion de sujets humains, dirigée vers une cible, afin d'extraire des caractéristiques du mouvement sous forme invariants. En faisant le lien entre la notion "d'invariant" en neurosciences et celle de "tâche cinématique" en robotique humanoide, nous développons une méthode pour produire une locomotion réaliste pour d'autres systèmes anthropomorphes. Dans ce cas, les résultats sont illustrés sur le robot humanoide HRP2 du LAAS-CNRS. La contribution générale de cette thèse est de montrer que, bien que la planification de mouvement pour les robots humanoides peut être traitée par des méthodes classiques de robotique, la production de mouvements réalistes nécessite de combiner ces méthodes à l'observation systématique et formelle du comportement humain.

Cette thèse porte sur trois thématiques principales liées à l'ordonnancement de graphes de tâches sur des plates-formes de calcul modernes. Un graphe de tâches est une modélisation classique d'un programme à exécuter, par exemple une application de calcul scientifique. La décomposition d'une application en différentes tâches permet d'exploiter le parallélisme potentiel de cette application sans adapter le programme à la plate-forme de calcul visée. Le graphe décrit ces tâches ainsi que leurs dépendances, certaines tâches ne pouvant être exécutées avant que d'autres ne soient terminées. L'exécution d'une application est alors déterminée par un ordonnancement du graphe, calculé par un logiciel dédié, qui décrit entre autres quelles ressources sont allouées à chaque tâche et à quel moment. Les trois thèmes étudiés sont les suivants: exploiter le parallélisme intrinsèque des tâches, utiliser des accélérateurs tels que des GPU, et prendre en compte une mémoire limitée.Certaines applications présentent deux types de parallélisme que l'on peut exploiter: plusieurs tâches peuvent être exécutées simultanément, et chaque tâche peut être exécutée sur plusieurs processeurs afin de réduire son temps de calcul. Nous proposons et étudions deux modèles permettant de régir ce temps de calcul, afin d'exploiter ces deux types de parallélisme.Nous étudions ensuite comment utiliser efficacement des accélérateurs de calcul tels que des GPU, dans un contexte dynamique où les futures tâches à ordonnancer ne sont pas connues. La difficulté principale consiste à décider si une tâche doit être exécutée sur l'un des rares accélérateurs disponibles ou sur l'un des nombreux processeurs classiques. La dernière thématique abordée concerne le problème d'une mémoire principale limitée, et le recours à des transferts de données coûteux. Nous avons traité ce problème via deux scénarios. S'il est possible d'éviter de tels transferts, nous avons proposé de modifier le graphe afin de garantir que toute exécution ne dépasse pas la mémoire disponible, ce qui permet d'ordonnancemer les tâches dynamiquement au moment de l'exécution. Si tout ordonnancement nécessite des transferts, nous avons étudié le problème consistant à minimiser leur quantité.L'étude de ces trois thèmes a permis de mieux comprendre la complexité de ces problèmes. Les solutions proposées dans le cadre d'étude théorique pourront influencer de futures implémentations logicielles. / This thesis deals with three main themes linked to task graph scheduling on modern computing platforms. A graph of tasks is a classical model of a program to be executed, for instance a scientific application. The decomposition of an application into several tasks allows to exploit the potential parallelism of this application without adaptating the program to the computing platform. The graph describes the tasks as well as their dependences, some tasks cannot be initiated before others are completed. The execution of an application is then determined by a schedule of the graph, computed by a dedicated software, which in particular describes which resources should be allocated to each task at which time. The three studied themes are the following: exploit inner task parallelism, use accelerators such as GPUs, and cope with a limited memory.For some applications, two types of parallelism can be exploited: several tasks can be executed concurrently, and each task may be executed on several processors, which reduces its processing time. We propose and study two models allowing to describe this processing time acceleration, in order to efficiently exploit both types of parallelism.We then study how to efficiently use accelerators such as GPUs, in a dynamic context in which the future tasks to schedule are unknown. The main difficulty consists in deciding whether a task should be executed on one of the rare available accelerators or on one of the many classical processors. The last theme covered in this thesis deals with a available main memory of limited size, and the resort to expensive data transfers. We focused on two scenarios. If it is possible to avoid such transfers, we propose to modify the graph in order to guarantee that any execution fits in memory, which allows to dynamically schedule the graph at runtime. If every schedule needs transfers, we studied how to minimize their quantity.The work on these three themes has led to a better understanding of the underlying complexities. The proposed theoretical solutions will influence future software implementations.