L’objectif de notre thèse est de contribuer à l’étude des conditions de viabilité d’une approche basée sur l’algorithmique et la programmation pour l’enseignement et l’apprentissage de notions mathématiques à l’école primaire. Pour cela, nous considérons une séquence d’enseignement portant sur le sens de la division euclidienne, conçue par les chercheurs du projet EXPIRE dans l’environnement de programmation Scratch. Trois axes de recherche sont explorés : 1) la modélisation didactique des savoirs impliqués dans la séquence ; 2) l’étude de la viabilité de la séquence au sein du curriculum de l'école primaire française ; 3) l’étude des conditions et des contraintes qui pèsent sur la transposition didactique interne de la séquence dans le cadre d’une approche écologique.

Nous nous inscrivons dans la Théorie Anthropologique du Didactique et, plus spécifiquement, nous exploitons la formalisation du modèle praxéologique issue de T4TEL. En ce qui concerne le premier axe de recherche, à l’aide d’une Organisation Mathématique de Référence, nous construisons un modèle des savoirs qui met en lumière certaines caractéristiques des praxéologies impliquées, censées être problématiques pour la transposition didactique des savoirs en jeu. Nous abordons le deuxième axe à travers une étude statistique de productions d’élèves recueillies avant et après la mise en œuvre de la séquence. Cette étude a impliqué environ 2500 élèves de niveau CM1/CM2 lors de l’année scolaire 2017/2018. Finalement, en ce qui concerne le troisième axe, nous présentons les résultats d’une analyse des praxéologies didactiques réalisées par cinq enseignants lors de la transposition didactique interne de la séquence dans leurs classes pour faire émerger et institutionnaliser les connaissances mathématiques visées.

Les résultats nous suggèrent qu’une approche ayant les caractéristiques étudiées répond à la demande institutionnelle des programmes scolaires de 2016 d’introduire une « initiation à la programmation » au cycle 3 sans impacter l’écologie du système scolaire. Les conditions de viabilité relevées dans cette étude portent sur la nécessité pour les enseignants d’exploiter les caractéristiques d’une telle approche en réalisant des tâches de verbalisation et de décontextualisation lors du processus de transposition didactique interne.