A l’heure où les Technologies de l’Information et de la Communication envahissent tous les espaces de notre vie quotidienne et permettent une certaine accessibilité à l’école des enfants handicapés mais en même temps bouleversent l’identité et les missions des institutions scolaires, ces outils nous obligent à interroger les fondations de la transmission et des apprentissages tout particulièrement liées à la maîtrise de la langue. L’étude propose une réflexion sur les perspectives offertes par ces outils, pour mieux prendre en compte les besoins des enfants handicapés moteurs avec troubles associés, en matière d’estime de soi, de réussite et d’autonomie mais également pour mieux révéler et mieux développer les stratégies de ces élèves. D’une part, notre étude décrit, selon une approche ethnographique, l’observation et l’analyse de vidéos de trois élèves en cours d’apprentissage médié par un outil numérique traçant conçu à cette occasion, et les rétroactions réflexives induites à partir des traces produites. D’autre part, notre étude analyse les résultats d’une enquête réalisée auprès d’enseignants spécialisés ayant utilisé notre outil avec centaine d’enfants en situation de handicap. L’enquête interroge les utilisateurs sur nos hypothèses relatives aux traces auditives et visuelles et à l’apport de l’outil en matière de développement de la conscience phonologique, morphologique et syntaxique et l’émergence de la métacognition, afin de conforter ou non les observations réalisés avec les trois enfants. Pour ces enfants présentant un handicap moteur associé à des troubles instrumentaux importants (langagiers, mnésiques, attentionnels…), nous avons privilégié, dans cet outil, le retour vocal comme trace auditive, la personnalisation et l’enregistrement de l’environnement de travail, la réflexivité augmentée sous la forme d’un retour visuel dynamique sur chacune des actions de l’enfant à l’aide d’un module « traceur », et l’enregistrement de tous les événements de l’historique « rejouables » a posteriori, dans un module « film ». Outil utilisé comme moyen de scolarisation et d’apprentissage de contenus, Pictop se veut être, en même temps et avant tout, une aide au développement de contenants de pensées. Cette étude ouvre des perspectives sur des utilisations nouvelles des traces informatiques au service des apprentissages et de l’autonomie, particulièrement importantes pour des enfants handicapés, mais probablement utiles à d’autres élèves. / In our time, Information and Communications Technology (ICT) has become all-pervading in our daily life and allows disabled children more access to the school system, while at the same time drastically changing the way we define the identity and missions of such institution s: ICT tools therefore lead us to question the very foundations of learning and teaching, especially as regards linguistic skills.This study offers a few perspectives on these tools and the possibilities they entail, in order to improve both the assessment of the needs of children with motor disability and associated disorders, in terms of self-esteem, success and autonomy, and the identification and development of strategies for these pupils. Our study first describes, from an ethnographical point of view, the observation and analysis of three videos by three pupils engaged in a course of learning via a digital tracer tool designed especially for the experiment, and the reflexive feedback derived from the traces that were produced. The study then goes on to analyze the results of a survey done with specialized teachers who used our digital tool with a hundred handicapped children. The survey questions users about our initial hypotheses concerning auditory and visual traces, and the tool’s contribution to the development of phonological, morphological and syntactical consciousness, as well as the emergence of metacognition, in order to confirm or disconfirm our observations on the case of the three children mentioned above. For these children with motor disability associated with severe sensory disabilities (linguistic, mnemonic, attention-related) we have privileged, in this tool, vocal feedback as auditory trace, personalization and registering of the work environment, increased reflexivity in the form of a dynamic visual feedback on every action of the child with the help of a “tracer” module, and recording of all events of the history likely to be replayed after the event in a “film” module. A tool used as a means of schooling and learning, Pictop is intended, first and foremost, as an aid to the development of thought contents. This study offers perspectives on new uses of digital traces as an instrument learning and autonomy, especially important for handicapped children, but probably useful to other pupils as well.

Les micromondes de programmation sont des environnements restreints et interactifs, dans lesquels l’apprenant apprend en interagissant avec des entités visuelles ou tangibles, sémantiquement liées à des concepts de programmation formels. Ils favorisent l’assimilation de connaissances et la compréhension de concepts abstraits de programmation au moyen de métaphores visuelles et d’expériences ludiques. Cette thèse tente d’apporter des avancées théoriques et méthodologiques sur la conception et l’évaluation de tels environnements, qui sont connus pour avoir un grand potentiel sur l’apprentissage sans que cela ne soit démontré. Les micromondes étant des environnements d’apprentissage par le jeu, nous avons tout d’abord examiné la question du jeu et son lien à l’apprentissage. En nous appuyant sur une revue de la littérature, nous avons souligné au même titre que certains auteurs, la nécessité de distinguer le jeu-game (l’artefact informatique) du jeu-play (la situation qui découle des interactions avec le jeu-game). Le but étant de situer l’apprentissage et d’aboutir à des éléments de conception et d’évaluation de l’apprentissage. Nous nous sommes ensuite intéressés aux recherches en didactique de l’Informatique, afin d’identifier les approches d’enseignement les plus répandues visant à palier les difficultés d’apprentissage de la Programmation Orientée-Objet ( POO ) rencontrées par des débutants. Nous avons défini une nouvelle approche didactique pour l’introduction de la POO . Suite à cela, nous avons défini les dimensions de conception d’un micromonde, que nous désignons comme un système de représentation transitionnel, dans lequel l’apprenant développe des connaissances sur les concepts formels et abstraits de la programmation, suite à ses interactions avec l’interface du micromonde. Les avancées théoriques et méthodologiques apportées ont été mises en œuvre dans un nouveau micromonde de POO fondé sur un jeu de construction et d’animation 3D appelé PrOgO. PrOgO implémente un système de représentation transitionnel, dans lequel les concepts fondamentaux de la POO sont représentés par des graphiques 3D visuels et interactifs. Il crée un jeu-play qui découle des interactions de l’apprenant avec son interface. Jouer avec PrOgO consiste à imaginer, créer et animer des constructions 3D significatives. PrOgO peut également être déployé dans une classe multi-dispositifs, grâce au framework Tactileo conçu à cet effet. Dans l’évaluation de l’apprentissage, nous utilisons des méthodes relevant de l’analyse de l’apprentissage, par la collecte et l’analyse de traces d’interaction pour la classification et la caractérisation des apprenants. En complément à cela, nous examinons l’état des connaissances d’apprenants, au travers de tests de vérification de connaissances. Nous tentons également d’identifier par l’analyse statistique, les actions et les comportements d’apprenants qui déterminent leur progression dans l’évaluation pré/post de l’acquisition des connaissances. / Programming microworlds are small and interactive environments, in which the learner learns from his interactions with visual or tangible entities having a strong semantic link with formal programming concepts. They promote knowledge assimilation and abstract programming concepts understanding by the use of visual metaphors and play. This thesis attempts to contribute to theoretical and methodological advances regarding the design and the assessment of such environments, which are known to have a great potential on learning without any evidence on that. As microworlds are game based learning environments, we first examined the gaming issue and its relation to learning. Based on a literature review, we emphasized as some authors, the need to distinguish between the game (the computing artefact) and the play (the situation that is triggered by the interactions with the game). The purpose is to analyze learning and establish concepts that will guide the design and the evaluation of learning. Then we reviewed some research on Computer Science Education, with the view to identify some widespread teaching approaches that address beginners’ difficulties in learning Object-Oriented Programming (OOP). We defined a new didactic approach for OOP introduction. We then defined the design dimensions of a microworld, we refer to as a transitional representation system, in which the learner develops knowledge on programming abstract and formal concepts, as a result to his interactions with the microworld interface. We have implemented the theoretical and methodological advances we provided, in a new OOP microworld based on a 3D constructive and animation game called PrOgO. PrOgO implements a transitional representation system, in which basic OOP concepts are depicted with visual and interactive 3D graphics. It enables play that arises from the learner’s interactions with its interface. Playing with PrOgO involves to imagining, creating and animating significant 3D constructions. PrOgO can be also deployed within a multi-device classroom through the Tactileo framework, we designed for that purpose. In the evaluation of learning, we use methods belonging to learning analytics by the collection and the analysis of digital interaction logs, with the view to classify and characterize learners. In addition to this, we examine the state of learners’ knowledge through test knowledge verifications. We also attempt to examine through statistical analysis, the learners’ actions and behaviours that affect their progress in pre/post evaluations of gained knowledge.