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This paper reports on a research study conducted with a group of practising primary school teachers (n = 24) in North East Scotland during 2011-12. The teachers were all participants in a newly developed Masters course that had been designed within a didactical design research framework with the aim of promoting the development of mathematical thinking in the primary classroom as part of project supported by the Scottish Government. The paper presents the background for this initiative within the context of the Scottish Curriculum for Excellence reform. It reports on the research design, research questions and methods of data collection of the research study related to the project as a whole. Further it explores the impact on pupil learning arising from the teachers’ experiences of this course and, in particular, from the process of classroom inquiry through their action research projects. The analysis of classroom interaction utilises a theoretical framework based on the concept of joint action in didactics. This framework is applied to the analysis of data from one teacher-researcher’s action research project based on the development of a topic-based approach to teaching and learning mathematics on the theme of “The Rainforest”. The findings from this study highlight the ways in which the children actively engaged in the ‘milieu’, the ways in which the teacher developed the ‘didactic game’ by extending the ‘epistemic games’ through the use of the open-ended topic-based approach combined with effective teacher questioning. They also highlight the ways in which the discursive elements of ‘learning games‘ as part of these lessons proved to be very effective means through which to support the children to engage in the milieu and to develop mathematical thinking. It was evident in this study that children had very differing prior knowledge and experiences to bring to the problem solving elements of the tasks and that, due to their ability to visualise the problems, the mathematics became more accessible leading to an evolution in mathematical thinking for all. Cet article présente les résultats d’un projet de recherche mené auprès d'un groupe d’enseignants du primaire (n = 24) dans le nord-est de l'Écosse en 2011-12. Tous les enseignants participaient à un master nouvellement développé qui avait été conçu dans le cadre d’une recherche de conception didactique ayant pour but la promotion du développement de la pensée mathématique dans les classes primaires dans un projet appuyé par le gouvernement écossais. Cet article présente le contexte de cette initiative dans le cadre de la réforme éducative écossaise « le Curriculum pour l’Excellence ». Il décrit le modèle de recherche, les questions de recherche et les méthodes de collecte de données pour le projet dans son ensemble. En outre, il explore l'impact sur le savoir des élèves résultant de l'expérience du master des enseignants et, en particulier, du processus d'enquête en classe à travers leurs projets de recherche-action. L'analyse de l'interaction en classe utilise un cadre théorique basé sur le concept de l'action commune en didactique. Ce cadre a été utilisé pour l'analyse des données provenant du projet de recherche-action d’un des enseignants-chercheurs, qui était basé sur le développement d'une approche thématique à l'étude des mathématiques sur le thème de la « forêt pluviale ». Les résultats de cette étude mettent en évidence la manière dont les enfants s’engageaient activement dans le « milieu », et la manière dont l'enseignant développait le « jeu didactique » en étendant les « jeux épistémiques » grâce à l'utilisation d’une approche thématique ouverte, combinée avec une interrogation efficace de la part de l'enseignant. Les résultats soulignent la façon dont les éléments discursifs de « l'étude ludique » dans ces leçons s’avéraient très efficaces pour soutenir les élèves à s’engager dans le milieu et à développer la pensée mathématique. Il était évident dans cette étude que les enfants apportaient à la résolution de problèmes des connaissances et expériences très différentes, et que, en raison de leur capacité à visualiser les problèmes, les mathématiques devenaient plus accessibles, ce qui entrainait une évolution de la pensée mathématique pour tous.