Le rapport au symbolisme algébrique : une approche didactique et épistémologique.

English Title : Establishing bonds between epistemology and mathematics education: towards a better understanding of the use and understanding of algebraic symbolism.

Auteur : Bardini Caroline

Résumé

Motivée par notre constat préalable de la fragilité du rapport à la factorisation des élèves en fin de Troisième, l’auteur s’est interrogé, dans cette thèse, sur la perception qu’ont les élèves des expressions algébriques qu’ils manipulent et des différents éléments constitutifs de celles-ci. Dans sa recherche, elle encadre ce questionnement didactique par une perspective épistémologique et montre comment celle-ci lui a permis de progresser dans l’étude du rapport au symbolisme algébrique, à différents niveaux. En effet, la lecture de différents écrits épistémologiques a non seulement permis de dégager les enjeux de connaissances présents dans l’algèbre et dans le symbolisme, en approfondissant ainsi l’analyse théorique relative aux concepts frégéens de sens et dénotation largement exploités par divers travaux didactiques, mais s’est aussi avérée un point d’appui fondamental dans la construction et l’analyse de différentes situations didactiques.
En particulier, elle propose une exploitation didactique de l’organisation de la représentation en 6 figures (proposée par M. Serfati) à travers une (re)lecture de certains travaux didactiques portant sur le symbolisme, et à travers la conception de plusieurs types de tâches destinés à illustrer différentes idées épistémologiques. Elle montre finalement comment la richesse de l’analyse de nature épistémologique lui a permis de parfaire l’examen de réponses d’élèves de 4e et 2de auxquels certaines tâches ont été proposées.
Elle projette de prolonger et systématiser dans un cadre informatique cette analyse épistémologico-didactique.

Abstract

he driving force behind the present study is our acknowledgement, revealed by our prior work, of a certain frailty with wich some french students carry out algebraic tasks such as factorizing. In order to deepen our quest concerning students’ use and understanding of algebraic expressions and its constituent, we have framed this didactical matter by an epistemological perspective and have shown how it has enabled us to progress in our investigation about one’s relationship to algebraic symbolism. Indeed, epistemology not only allowed us to bring out the stakes of knolwedge to be found in algebra and its symbolism, but also turned out to be crucial when designing and analysing several didactical activities. More specifically, we have suggested an educational investigation of the epistemological work of the French mathematician and philosopher Michel Serfati, who identifies six main categories in order to analyse the development of mathematics through the one of algebraic symbolism. This has been done by confronting several educational research related to algebraic symbolism and also by designing different tasks that illustrate specific epistemological ideas. Finally, we have shown how the epistemological background has enriched the analysis of different student’s answers to whom the exercises have been given and how this epistemological and educational study can be extended and systematised within a computer science framework.

Notes

Une version texte intégral est en téléchargement sur le site https://hal.science/tel-00011697

Données de publication

Éditeur IREM de Paris Paris , 2003 Collection Thèses Format A4, 285 p.

ISBN 2-86612-250-X EAN 9782866122508

Public visé chercheur, enseignant, formateur Niveau 3e, collège Âge 14

Type thèse Didactique des mathématiques, Paris, 2003 Langue français Support papier

Classification