1/ Thèses en cours
DidaScO
Pauline HELLIO, « Enseignement et apprentissage des mathématiques en première année d’université pour des étudiant.es « non-spécialistes » : le cas de l’analyse en filières de physique. »
Co-direction Ghislaine Gueudet et Aude Caussarieu (Membre associée ICAR, UMR 5191, ENS Lyon)
L’échec en première année d’université est un problème social majeur. Dans les filières scientifiques, les mathématiques ont été identifiées comme cause essentielle de cet échec. Ces constats ont amené au cours des dernières années un développement significatif des recherches en didactique des mathématiques menées au niveau international au sujet de l’enseignement et de l’apprentissage des mathématiques dans les filières dites de « non-spécialistes ». Cette thèse s’inscrit dans cette thématique, en se centrant sur le cas de l’analyse mathématique dans des filières de physique en première année d’université.
Il s’agira tout d’abord en analysant des supports de cours de physique et de mathématiques utilisés dans ces filières de repérer et de classifier les différences entre les concepts et méthodes d’analyse enseignés en cours de mathématiques et ces mêmes concepts et méthodes mobilisés dans les enseignements de physique. Certaines de ces différences peuvent découler de différences épistémologiques entre les deux disciplines, tandis que d’autres peuvent provenir de la manière dont les disciplines sont enseignées. En appui sur ces premières analyses, il s’agira ensuite de repérer et analyser les types de difficultés des étudiant.es découlant des différences identifiées. Des enseignant.es de mathématiques et de physique de ces filières seront interrogés pour recueillir et analyser leurs perceptions des besoins des étudiant.es de physique dans le domaine de l’analyse, et ce qu’ils/elles mettent en place dans leurs enseignements pour permettre que les étudiant.es réalisent les apprentissages nécessaires. Des observations de cours et de travaux dirigés de physique et de mathématiques permettront d’approfondir et de préciser les déclarations des enseignants. En dernier lieu un enseignement de mathématiques susceptible de favoriser l’apprentissage de concepts et méthodes d’analyse et leur mobilisation en physique sera conçu, implémenté, et son impact sur les apprentissages des étudiant.es sera évalué.
GHDSO
Alassane FALL, « Les ingénieurs de machinisme agricole et de génie rural dans la recherche agronomique tropicale française au C.R.A. de Bambey (Sénégal) (1922-1982) »
Codirection : Virginie Fonteneau et Delphine Berdah
L’économie de la colonie du Sénégal a été très tôt orientée par les autorités coloniales vers la monoculture de l’arachide. L’arachide, Arachis hypogaea, est une plante oléagineuse originaire d’Amérique du Sud, introduite en Afrique de l’Ouest au XVIe siècle. L’extension de sa culture au Sénégal s’explique par la volonté de développer sa production à des fins de transformation industrielle. Les premiers essais officiels d’amélioration de la culture de l’arachide furent entrepris en 1897 par trois personnes : M. Enfantin, professeur d’agriculture en mission, M. Perruchot, ingénieur agronome et son collaborateur M. Brennemann. Tous trois préconisèrent la substitution progressive des charrues à la houe primitive [hilaire]. En 1911-1912, à la suite d’une mission d’études scientifiques complètes et des conditions biologiques de son développement au Sénégal, W. Ponty, gouverneur général de l’A. O. F., ordonna la création d’une station de recherche qui serait consacrée spécialement à l’arachide, qui ne vit le jour qu’en 1921 dans le cadre du Centre de recherches agronomiques de Bambey. Celui-ci avait pour mission d’améliorer les semences, les instruments et méthodes de culture. Les résultats obtenus ont permis de jeter les bases de cahiers des charges du matériel à mettre au point en vue des politiques adéquates pour un meilleur développement de la culture d’arachide. A son accession à l’indépendance en 1960, le Sénégal hérite et conserve toutes les structures de recherche mises en place durant la période coloniale. Mais la France continuait d’en assurer la gestion, conformément aux accords de coopération scientifique et technique, par l’intermédiaire de nouvelles structures de recherche tropicale. C’est ainsi que sont créés, en 1960, l’IRAT [Institut de recherches agronomiques tropicales et des cultures vivrières] et le CEEMAT [Le Centre d’Etudes et d’Expérimentation du Machinisme Agricole Tropical]. Ce projet de thèse a pour objectif d’étudier les recherches sur la conception d’un matériel adapté aux milieux tropicaux par les différentes générations d’ingénieurs machinistes et de génie rural au C.R.A de Bambey de 1922 à 1982, année de la faillite de la première usine de fabrication de matériels agricoles et marquant un changement majeur des structures de recherche suite à l’échec de la politique agricole, avec un désengagement de l’État sénégalais du secteur agricole en 1980.
Anne-Sophie ROZAY, « L’histoire du GANIL, Grand accélérateur d’Ions Lourds : objet(s) scientifique(s), acteurs et pratiques (1972-2019) »
Codrection : Virginie Fonteneau et Anne Bidois
Le projet de construction du Grand Accélérateur d’Ions Lourds (GANIL), initié dès 1972, émerge dans un paysage scientifique dans lequel la culture de la « Big Science » post seconde guerre mondiale est encore très présente. Les moyens financiers, les effectifs des équipes et la taille des instruments sont démultipliés. Les échelles quasiment industrielles conjuguées aux stratégies politiques de la « Recherche » induisent de profondes mutations dans la manière de « faire de la science ». Le GANIL Grand Accélérateur National d’Ions Lourds, situé à Caen en Normandie est mis en fonctionnement en 1983. Conçu comme une plateforme destinée à servir la communauté scientifique dans son ensemble, c’est l’un des grands laboratoires internationaux dédiés à la recherche scientifique en physique nucléaire et physique des particules.
L’enjeu de ce projet de thèse est d’interroger les modes de compréhension historique de ce grand équipement scientifique.
Il s’agira dans un premier temps de faire l’histoire du GANIL, celle de l’objet, sa matérialité, mais également de celles et de ceux qui interagissent avec l’objet, que ce soit pour sa construction, son entretien ou son utilisation pour la production de savoirs scientifiques. Quelles sont leurs pratiques ? Quels réseaux formels et informels se tissent autour de cet équipement singulier par sa taille mais aussi par les mutations constantes qu’il connait du fait des besoins des équipes de recherche.
Au-delà de l’histoire du GANIL, il s’agira également de porter une réflexion sur la spécificité des grands instruments scientifiques.
Léonie RINGUEDE, Questionnements, expérimentations, concepts et usages de l’électricité par les chimistes européens au XIXe siècle
Codirection : Virginie Fonteneau et Corinna Guerra
L’intérêt très rapide des chimistes pour la pile électrique et l’électricité au début du XIXe siècle est connu (voir notamment : Dolan, 1998, Sudduth, 1980 ; Fisher, 2018). Cet intérêt est double, d’une part, comme une nouvelle possibilité de décomposition des substances chimiques, avec notamment la mise en évidence du sodium et du potassium par Humphry Davy (Fullmer, 1975) et d’autre part, comme concept pour penser la question de l’affinité chimique et de cohésion de la matière par des chimistes comme Berzélius (Melhado, Frdngsmyr, 2003), Baudrimont (Scheidecker, 2005), mais aussi par des savants comme Ampère menant des travaux en physique et en chimie (Sadoun-Goupil, 1977).
Les études en histoire de la chimie ont majoritairement été menées sur le début de la période car l’attention et les préoccupations des chimistes se tourneraient ensuite vers la chimie organique, champ en émergence. La place grandissante occupée par la chimie organique ne règle cependant en rien la question de la place de l’électricité dans la production et la transmission des savoirs en chimie tout au long du XIXe siècle. Fusse-t-elle reléguée aux marges, l’électricité est toujours objet de questionnements et d’expérimentations. Le travail de recherches d’Axel Petit sur le concept d’ion au XIXe siècle (Petit, 2013) montre ainsi comment l’électrolyse est définie comme une frontière entre la physique et la chimie.
La première ligne de recherche de cette thèse porte sur la place de l’électricité au-delà de l’électrolyse et de l’émergence du concept d’ion dans les questionnements, expérimentations, concepts en chimie tout au long du XIXe siècle. Sont-ils propres à cette communauté ? Des divergences (éventuellement des controverses) émergent-elles au sein des chimistes ? Est-il possible d’identifier des réseaux ? Une attention particulière sera portée à l’utilisation de l’électricité dans les montages expérimentaux, et aux concepts que cet usage sous-tend. Enfin la place de l’électricité dans l’enseignement de la chimie dans les facultés des sciences et écoles techniques (écoles des mines, écoles d’ingénieurs, etc.) sera étudiée afin de déterminer si l’électricité fait partie des contenus enseignés, comment elle est enseignée, si cette place évolue au cours du XIXe siècle.
Myriam Scheidecker, souligne que « dans les années 1830, la chimie couvre donc un territoire important qui englobe l’électricité, la chaleur, la cristallographie, etc., mais c’est précisément à cette époque que les champs explorés par la chimie et la physique vont se séparer »(Scheidecker, 2005). Le deuxième axe posera la question de l’électricité entre chimie et physique tout au long du XIXe siècle : objet commun, partagé, disputé, objet frontière ? Est-ce une ligne de partage entre les deux communautés spécifique et signifiante ? L’électricité est-elle un domaine revendiqué, disputé par les chimistes aux physiciens ?
En raison des sources disponibles, l’étude portera principalement sur le cas de la France, elle ne saurait s’y limiter. L’étude des correspondances et l’analyse de réseaux permettront de d’élargir l’étude au niveau européen. Il est également prévu des missions à l’étranger pour travailler sur des fonds d’archives spécifiques.
2/ Thèses soutenues
DidaScO
2019 : Clément CRASTES, « Les enseignants du supérieur et l’écoulement interne d’un fluide : modélisation et contextualisation dans différentes disciplines et filières de formation en France et aux Etats-Unis ». Thèse soutenue le 22 novembre 2019 à l’Université Paris-Saclay
Directrice de thèse : Laurence Maurines
https://www.theses.fr/2019SACLS401
2018 : Nicolas JOURNAUX, « Le physicien, l’observation et ses présupposés, au travers de l’histoire des modèles d’univers : représentations d’élèves de terminale S ». Thèse soutenue le 11 décembre 2018 à l’Université Paris-Saclay
Directrice de thèse : Laurence Maurines
https://www.theses.fr/2018SACLS397
GHDSO
2022 : Florian MATHIEU, « Usages politiques et populaires du savoir astronomique : entre science et utopies révolutionnaires (France, 1871 – 1939). Thèse soutenue le 30 novembre 2022 à l’Université de Paris-Saclay. Directeurs de thèse : Hélène Gispert et David Aubin
https://www.theses.fr/2022UPASK007
2020 : Matthias CLERY, « La théorie des probabilités et l’Institut Henri Poincaré (1918-1939) : construction d’un champ probabiliste parisien et pratique d’un transfert culturel », Thèse soutenue à l’Université Paris-Saclay, le 13 novembre 2020. Directeurs de thèse : Hélène Gispert et Laurent Mazliak
https://www.theses.fr/2020UPASK003
2019 : Samson DURAN, « Des géométries étatsuniennes à partir de l’étude de l’American Mathematical Society : 1888-1920 ». Thèse soutenue à l’Université Paris-Sud/université Paris-Saclay, le 2 juillet 2019. Directeurs de thèse Hélène Gispert et Renaud Chorlay
https://www.theses.fr/2019SACLS207
2018 : Bertrand EYCHENNE, « Le Colegio Militar de Bogota (1848-1884). La mise en place d’un enseignement supérieur scientifique et technique après l’indépendance de la Colombie ». Thèse soutenue à l’Université Paris-Sud, le 9 juillet 2018. Directeur de thèse : Renaud d’Enfert
https://www.theses.fr/2018SACLS176
2017 : Marie ITOIZ, « Genèse de la pétrographie microscopique. Les conditions de mise en œuvre d’une nouvelle pratique d’observation au cours du XIXe siècle » Thèse soutenue à l’Université Paris-Sud, le 12 décembre 2017. Directeurs de thèse : Renaud d’Enfert et Pierre Savaton