Thèse Ancrer les Mathématiques dans la Vie Quotidienne Développement Modélisation et Évaluation d'Un Programme Visant à Améliorer les Représentations et la Participation des Jeunes Présentant un T H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université Paris-Saclay GS Sport, Mouvement, Facteurs Humains École doctorale : Sciences du Sport, de la Motricité et du Mouvement Humain Laboratoire de recherche : REcherche, HAndicap, Dysfonction, Adaptations, Participation et Technologie Direction de la thèse : Samuel POUPLIN ORCID 0000000320363063 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-01T23:59:59 Les enfants présentant un trouble des apprentissages en mathématiques (TAM), dont la prévalence est estimée entre 1 et 10 % selon les études, développent fréquemment des représentations et des affects négatifs à l'égard de cette discipline (Fayol, 2019). Or, les modèles de la dynamique motivationnelle soulignent le rôle central de ces perceptions dans l'engagement et la persévérance, deux processus essentiels aux apprentissages. Ces représentations et affects négatifs peuvent constituer un facteur aggravant, en favorisant des conduites d'évitement et une diminution de la participation. Leurs déterminants demeurent peu documentés, mais l'absence de liens perçus entre les mathématiques scolaires et la vie quotidienne pourrait jouer un rôle significatif. Le rétablissement de liens explicites entre les apprentissages mathématiques et des activités de la vie quotidienne signifiantes pourrait contribuer à diminuer les affects négatifs et à accroître la valeur perçue de la discipline, favorisant ainsi l'engagement dans les apprentissages et les interventions de rééducation. Dans cette perspective, un programme en mathématiques comprenant 12 ateliers thématiques ancrés dans des activités de la vie quotidienne a été développé au Centre de Référence des Troubles du Langage et des Apprentissages de l'Hôpital Raymond-Poincaré. Ces ateliers impliquent également les parents afin de soutenir le transfert et le maintien des acquis. Les observations cliniques suggèrent une diminution des affects négatifs à l'égard des mathématiques ainsi qu'une amélioration des habiletés. En 2024, une étude a démontré (i) la faisabilité de l'implantation du programme en contexte clinique au cours de l'année scolaire, et (ii) une bonne adhérence ainsi qu'une participation active des enfants. Toutefois, les outils de mesure utilisés pour évaluer les effets du programme sur les représentations n'ont pas mis en évidence d'amélioration significative, et le programme demeure à ce jour peu documenté sur le plan scientifique. L'objectif de cette thèse est de documenter, modéliser et évaluer les effets de ce programme innovant, ancré dans les activités de la vie quotidienne (AVQ), sur les représentations des mathématiques et la participation fonctionnelle de jeunes présentant un TAM.
Ce projet s'articule en trois études complémentaires. La 1ere consistera en une revue de la portée (scoping review) des outils de mesure utilisés dans l'évaluation des interventions en mathématiques. La 2ème visera à modéliser le programme à l'aide d'un modèle logique, en documentant ses composantes, ses mécanismes d'action et ses conditions de mise en oeuvre. Ces deux études permettront d'assurer un arrimage rigoureux entre les objectifs du programme et les outils de mesure sélectionnés. La 3ème étude portera sur l'évaluation des effets du programme sur (i) les représentations des mathématiques, (ii) les habiletés mathématiques mobilisées dans des contextes de vie quotidienne (incluant les contextes scolaires et de loisirs), et (iii) la participation dans des situations signifiantes. Une attention particulière sera portée aux dimensions motivationnelles et affectives, considérées comme des leviers clés de l'engagement. Ce projet présente un fort potentiel de retombées scientifiques et cliniques. Il contribuera à mieux comprendre les déterminants des représentations des mathématiques et leur lien avec la participation fonctionnelle et soutiendra l'implantation d'un programme innovant en réadaptation. Un plan structuré de transfert des connaissances est intégré, incluant le développement d'une formation pour les cliniciens, la production de manuscrits scientifiques pour chacune des études, la diffusion dans des congrès ainsi que des activités de vulgarisation, et la création de matériel accessible aux familles. En s'inscrivant dans une approche écologique centrée sur la participation, ce projet vise à améliorer l'engagement, l'autonomie et la qualité de vie des jeunes présentant un TAM.
Les mathématiques scolaires se concentrent sur des concepts théoriques comme l'algèbre et la géométrie, visant à développer la pensée logique et la résolution de problèmes abstraits. Les raisons de la faible performance lors des épreuves standardisées (ex. PISA, TIMMS, CEDRE) ou l'expression d'un désintérêt pour les mathématiques sont multifactorielles. Les sciences cognitives, la psychologie développementale et la didactique des mathématiques offrent des éclairages sur ces difficultés (Rajotte et al., 2014). Certaines analyses examinent les dysfonctionnements individuels, tandis que d'autres explorent les interactions entre l'apprentissage, le contexte d'enseignement et les connaissances à acquérir (Giroux, 2010) ;
Le manque de compétences en mathématiques chez les élèves peut expliquer leur désintérêt ou l'abandon de la matière, notamment en raison de lacunes dans les notions fondamentales (Villani & Tarossian, 2018). Une enquête sur les performances en calcul des élèves de CM2 (Chabanon et al., 2019) révèle qu'en 2017, seuls 55 % des élèves de CM2 maîtrisaient la soustraction contre 67% en 2007. Pour la division, les taux sont passés de 43 % en 2007 à 37 % en 2017, tandis que pour la résolution de problèmes, ils ont chuté de 40 % en 2007 à 32 % en 2017. Brissiaud (2019) attribue cette baisse des compétences aux changements pédagogiques intervenus en 1986, qui ont favorisé un comptage-numérotage (privilégie l'ordre des nombres) au détriment du comptage-dénombrement (privilégie les quantités ou l'aspect cardinal), limitant ainsi la compréhension de notions essentielles comme l'itération de l'unité.
Par ailleurs, les sentiments de compétence définis par Bandura A. (1986) comme les jugements des individus sur leur capacité à réaliser des performances spécifiques, jouent un rôle important dans l'engagement des individus. Dans le modèle de la dynamique motivationnelle, Viau (1997) distingue la « perception de la compétence » comme étant l'évaluation que l'élève fait de sa capacité à réussir ses apprentissages dans la matière. Elle est influencée par les expériences antérieures d'échecs et de réussites, l'observation des autres réalisant la même tâche, la persuasion d'autrui et les réactions psychologiques ou émotives (Viau Rolland, 2009). La perception de compétence est étroitement liée à l'anxiété ressentie (Jansen et al., 2013).
Les blocages affectifs (Blouin 1987,1985) et les pressions familiales et sociales (Lafortune, 1989) peuvent entraver l'apprentissages des mathématiques. Les individus tendent à se conformer à l'image que les autres ont d'eux-mêmes ; par exemple, un enfant fréquemment qualifié de 'nul' en mathématiques risque de l'intégrer comme identité. (Perronnet, 2021). L'attitude des parents vis-à-vis des mathématiques a un impact significatif sur celle de leurs enfants (Olivares & Ceglie, 2020). Une attitude négative des parents peut justifier, favoriser l'acceptation et perpétuer les lacunes de leurs enfants, tandis qu'une attitude positive favorise le sentiment de compétence. De même, l'attitude de l'enseignant et ses méthodes d'enseignement influencent le comportement des élèves. (Blouin 1987). En résumé, les croyances et préjugés véhiculés par la société, l'école et la famille déterminent les attitudes des élèves envers les mathématiques, influençant leur ouverture ou leur fermeture face aux apprentissages (Mongeau & Lafortune, 2002).
Les facteurs affectifs se rapportent aux états de plaisir ou de douleur et touchent les émotions, les sentiments (Sillamy, 1980). Les mathématiques peuvent susciter des émotions positives, telles que la passion et le plaisir à faire des mathématiques, mais aussi négatives, comme l'anxiété et la peur (Lafortune, 1992). Certaines personnes perçoivent les mathématiques comme un jeu intellectuel où la recherche de solutions au défi à relever génère excitation et sentiment de satisfaction, de fierté et de plaisir face à la réussite (Pallascio et Lafortune 2000). À l'inverse, une difficulté persistante ou une perception des mathématiques comme une contrainte peut entraîner un sentiment d'insécurité, d'inquiétude, d'anxiété ou de peur. (Goetz, 2004 ; Pekrun et al., 2005) a identifié sept émotions prédominantes chez des élèves allemands de 10 à 16 ans en classe de mathématiques : fierté, jouissance, ennui, anxiété, honte, colère et désespoir.
L'anxiété liée aux mathématiques a été largement étudiée (Hembree, 1990 ; Ashcraft, M. H., 2002 ; Ashcraft & Moore, 2009 ; Fayol, 2019). Elle est définie comme un sentiment d'appréhension et de tension dans des situations impliquant des informations numériques (Richardson & Suinn, 1972). Elle peut apparaître dès les premières années de scolarité (Vilette, 2017). Selon l'intensité de l'anxiété mathématique, certains élèves développent une aversion pour cette matière, éprouvant un malaise ou des peurs face aux concepts mathématiques (Lafortune & Mongeau, 2002). Leur malaise face aux mathématiques les pousse à appliquer des formules sans réfléchir, cherchant un soulagement dans une réponse indépendamment de sa cohérence (Lafortune, 1995). Ces tentatives souvent infructueuses, associées à des échecs répétés, contribuent à une perte progressive de confiance en leur capacité de réussir dans cette matière. (Lafortune, 1995).
Le manque de confiance en soi est un sentiment par lequel un individu fera preuve de hardiesse et d'assurance quant à la réussite d'une expérience (Sillamy Norbert & Blumel Bethsabée, 2010). La confiance en soi est liée à la perception de ses propres capacités à accomplir une tâche. L'enquête Trends in International Mathematics and Science Study, (TIMMS 2019) révèle que la confiance en soi et la motivation se dégradent fortement entre le CM1 et la quatrième : 45 % des élèves Français déclarent ne pas avoir confiance en leurs capacités mathématiques. Dans l'apprentissage mathématique, l'élève qui a confiance en ses capacités de réussir persévérera dans la recherche de solution à un problème mathématique. Au contraire, l'élève qui n'a pas confiance en lui se découragera plus vite devant la difficulté (Lafortune, 1992 ; Lafortune & Mongeau, 2002). Quatre types de réaction négative sont relevées chez ces élèves : l'abandon, l'apprentissage par mémorisation, la résolution par automatisme et la généralisation de l'échec (Lafortune, 1995). Selon Lafortune, réduire l'anxiété et augmenter la confiance à réussir favoriseraient le plaisir de l'élève à faire des mathématiques. Cela contribuerait à transformer sa motivation extrinsèque, liée à l'obligation de réussir en mathématique en une motivation intrinsèque où le goût de réussir n'est pas guidé par des pressions extérieures mais par l'élève lui-même (Lafortune, 1995).
La motivation est un ensemble de désir et de volonté qui pousse un individu à accomplir une tâche ou un objectif qui correspond à un besoin (Legendre 1993). Elle détermine la conduite d'un individu. Plusieurs auteurs estiment qu'elle est indissociable des apprentissages. S'il n'y a pas de motivation, il n'y a pas d'apprentissage (Walberg et Uguroglu, 1980). Selon Lafortune, la motivation à s'engager dans l'activité mathématique permettrait à l'individu d'être en partie libéré des émotions négatives.
Le manque d'appétence pour les mathématiques chez l'enfant, pourrait s'expliquer par une difficulté à en percevoir le sens ou l'utilité de celle-ci dans la vie quotidienne. Pourtant, une étude qualitative menée auprès de sur 79 enfants du primaire (Kindergarden à Grade 3), montre que, bien qu'ils reconnaissent l'utilité des mathématiques ils peinent à en identifier les applications concrètes Perlmutter et al., (1997). Les enfants associent majoritairement les mathématiques à l'école, les définissant comme un outil pour compter ou faire des opérations. Peu d'entre eux font le lien avec les usages quotidiens chez les adultes, bien qu'ils reconnaissent leur importance pour réussir à l'école ou dans leur vie future (Perlmutter et al., 1997). Cependant, ils n'envisagent pas ces savoirs comme des outils transférables dans leur vie quotidienne. Dans cette perspective, Quadling (1982) distingue trois types de mathématiques : celles de la vie courante (ancrées dans l'environnement et les pratiques personnelles) les mathématiques pratiques (celles des programmes scolaires) et les mathématiques des mathématiciens (formelles, abstraites). Enfin, placer les apprentissages mathématiques dans un contexte significatif favoriserait leur appropriation et leur motivation car les enfants en percevraient clairement la valeur et l'utilité (Perlmutter et al.,(1997). (Kloosterman & Cougan, 1994).
Le modèle de la dynamique motivationnelle (Viau & Bouchard, 2000) souligne l'importance des perceptions de la valeur que l'enfant accorde à l'activité, la perception de compétence à l'accomplir et de contrôlabilité dans l'engagement cognitif et la persévérance indispensable aux apprentissages. Les représentations et affects négatifs deviennent alors un facteur aggravant des difficultés d'apprentissage, entraînant des conduites d'évitement et des limitations de participation dans les activités en lien avec la numératie. C'est pourquoi, plusieurs auteurs Blouin (1985, 1987 ; Gattuso et Lacasse 1989; Nimier,1977, Tobias 1987; Lafortune1987, 1988, 1990) s'accordent sur la nécessité de prendre en compte certaines composantes de la dimension affective dans le processus d'enseignement et d'apprentissage des mathématiques (cité par Lafortune, 1992). Perlmutter et al., (1997) soulignent l'importance de montrer les liens entre les mathématiques scolaires et les situations de vie quotidienne pour favoriser l'engagement des enfants. Plusieurs auteurs estiment que les parents et enseignants doivent expliciter l'utilité des mathématiques au quotidien (Perlmutter et al., (1997) ; Carraher & Schliemann, 2002).

Parmi les enfants ayant des difficultés scolaires, 1 à 7 % sont concernés par le Trouble Spécifique d'Apprentissage en Mathématiques (TSAM) (Badian, 1999; Dirks et al., 2008; Gross-Tsur et al., 1996 ; Vannetzel et al., 2009). Cette différence de prévalence dépend des critères diagnostiques, des tests choisis, de l'âge des enfants, de la langue et la culture.
Le Trouble Spécifique d'Apprentissage en Mathématiques (TSAM) est un trouble neurodéveloppemental d'origine biologique (DSM-5, 2013). Il se caractérise par l'objectivation des symptômes comportementaux suivants : a) des difficultés à maîtriser le sens des nombres, les données chiffrées ou le calcul et b) des difficultés avec le raisonnement mathématique. Ces difficultés interfèrent de façon significative avec les performances scolaires, universitaires ou professionnelles, ou avec les activités de la vie courante en dépit des interventions proposées. Or un enfant qui présente des difficultés d'apprentissage dans un des domaines de langage écrit, langage oral ou de mathématique court un risque accru de marginalisation, voire de stigmatisation, et une difficulté ultérieure d'insertion sociale (INSERM, 2007). Ce risque est probablement d'autant plus élevé qu'il existe une comorbidité fréquente avec les troubles d'apprentissage de la lecture (dans 43% des cas chez Badian, 64% des cas chez Lewis et coll., et 17,1% chez Gross-Tsur et coll.,1996), ou du trouble déficitaire de l'attention (25,7 % chez Gross-Tsur et coll., 1996) ou du trouble de la coordination (88 % chez Vaivre-Douret et al., 2011). Ainsi l'enfant qui présente un trouble de la cognition numérique (c'est-à-dire un déficit des habiletés numériques de base et du traitement des quantités exprimées par les codes numériques analogiques, arabe et oral) (Lafay et al., 2014) pourrait ne pas être bien outillé pour appréhender le monde environnant et rencontrer des limitations d'activités qui influencent ses choix, son orientation scolaire et impacterait plus tard sa vie d'adulte.
Une prise en charge thérapeutique adaptée est nécessaire de manière à modifier la trajectoire développementale des enfants TSAM, à améliorer leurs habiletés mathématiques dans leur milieu naturel et à favoriser leur participation dans les activités de vie quotidiennes associées aux mathématiques.

La plupart des interventions utilisés auprès des enfants avec TSAM visent à remédier aux déficits liés aux traitements des nombres non symboliques (Bazire et al., 2023) et symboliques (Lafay et al., 2017), à la comptine numérique et au dénombrement ( (Jordan & Hanich, 2000), à la compréhension du système de numération (Chan et al., 2017; Lafay et al., 2023) et de transcodage (Moura et al., 2013) car ces habiletés prédisent les compétences en calcul des enfants. Les interventions ciblent alors la manipulation des nombres dans le but d'améliorer les compétences en calcul.
En 2021, Cattini et Lafay ont publié une revue systématique narrative de treize revues de littérature systématiques et de méta-analyses explorant l'efficacité des interventions en mathématiques chez l'enfant présentant un TSAM. Cinq présentaient une qualité méthodologique de faibles niveau et huit une qualité moyenne pour un total de 283 études. Les résultats de ces travaux montrent que les interventions ciblent principalement l'amélioration des aspects cognitifs. Les auteurs ont distingué trois types d'intervention (c.-à-d. directe/explicite ; assistée par l'adulte ou auto-apprentissage), menées soit par un enseignant, un chercheur ou par le tutorat par les pairs ou encore à l'aide de l'ordinateur. L'utilisation de la technologie impliquait un enseignement présenté à l'aide de logiciels informatiques ou de livres électroniques.
Toutes les interventions visaient l'amélioration des compétences dans onze domaines mathématiques (ex : habiletés numériques précoces, numération, transcodage, calcul...). L'intervention directe/explicite - incluant organisateur visuel, informations explicites, modeling, étayage avec effacement progressif, feedback, mise en pratique guidée, travail en autonomie et révision - améliore efficacement les performances scolaires en mathématiques. L'outil informatique a surtout été utilisé pour développer la fluence arithmétique c'est-à-dire la capacité de résoudre rapidement et sans effort des opérations simples. Toutes les interventions ciblaient l'amélioration des capacités mathématiques liées à la scolarité, autrement dit aucune des interventions ne s'intéressait au contexte environnemental de l'enfant en dehors du système scolaire (c.-à-d. manipuler les nombres, exposition au calcul, expérience de raisonnement, mise en pratique) en proposant des interventions indirectes par le biais de la formation des parents. Par ailleurs, les effets des interventions recensées ne sont pas évalués à l'aide de mesures écologiques telles que l'amélioration du vécu du patient (ex. anxiété) ou de ses compétences dans des situations de la vie quotidienne (ex.achats).''
L'objectif de cette thèse est de documenter, modéliser et évaluer les effets de ce programme innovant, ancré dans les activités de la vie quotidienne (AVQ), sur les représentations des mathématiques et la participation fonctionnelle de jeunes présentant un TAM. 1. Examen de la portée (Scoping Review)
2. Recherche Action Participative impliquant l'application des connaissances intégrées
3. Pour évaluer la qualité et le succès de la mise en oeuvre de cette intervention novatrice, nous mobiliserons le cadre RE-AIM (Reach [portée], Effectiveness [efficacité], Adoption, Implementation[Implantation], Maintenance[Maintien])

La personne recherchée devra posséder :

une formation en sciences de la réadaptation, psychologie, neuropsychologie, ergothérapie, orthopédagogie, éducation spécialisée ou dans un domaine connexe ;

un intérêt marqué pour la recherche clinique et les approches centrées sur la participation ;

de bonnes capacités d'analyse, de synthèse et de rédaction scientifique ;

un intérêt pour les dimensions motivationnelles et affectives des apprentissages ;

des aptitudes pour le travail interdisciplinaire et collaboratif avec les familles et les cliniciens.

Une expérience auprès d'enfants ou d'adolescents présentant des troubles neurodéveloppementaux, ainsi qu'une connaissance des méthodes de recherche qualitatives ou quantitatives, constitueraient des atouts.

La personne devra également faire preuve d'autonomie, de rigueur scientifique, d'organisation et d'excellentes habiletés relationnelles