Pourquoi la majorité des enseignants utilisent-ils une forme frontale d'enseignement, alors que des formes plus sophistiquées et parfois plus efficaces ont été élaborées depuis longtemps ? En quoi les classes dont ils ont la charge ont-elles des caractéristiques spécifiques qui les apparentent à des systèmes complexes ? Quelles sont les formes de connaissances de l'enseignement qu'ils peuvent avoir et comment se développent-elles ? Comment étudier les régularités des événements survenant dans les classes ? Préparer un enseignement, est-ce prévoir les événements qui vont se dérouler dans la classe ou ordonner le contenu que les élèves vont apprendre ? Quels types d'outils sont à même de pouvoir assister leur activité ? Ce document essaie de répondre à ces différentes questions, et plus largement s'intéresse à la cognition engagée dans une activité d'enseignement. Nous concevons l'enseignement comme une activité consistant d'abord à être engagé dans une boucle perception-action au sein d'un environnement parfois dynamique et d'utiliser l'assistance d'outils et d'instruments, qui permettent, en tant qu'interfaces, de faire le lien entre les cognitions des protagonistes de la situation (enseignants, élèves) et les objets ou événements de l'environnement. Dans une perspective de sciences cognitives, ce cadre général est utilisé pour décrire, tout d'abord, certains aspects contextuels de l'enseignement, puis, dans le chapitre 2 les aspects liés à l'exploration et la supervision d'un environnement scolaire, le chapitre 3 au détail des heuristiques et schémas utilisés dans l'enseigne-ment, le chapitre 4 concernera les aspects liés à la connaissance de ou pour l'enseignement. La seconde partie est le pendant de la première. Y sont détaillés les outils et instruments conçus et développés pour assister cette activité qu'est l'enseignement et, en retour avoir les moyens de mieux la comprendre. Cette partie débute par une revue de la notion d'outil et d'instrument, ainsi que l'exposé de l'analyse sémantique latente, la méthode de traitement statistique de corpus textuels au cœur de la plupart de nos réalisations. Ensuite, seront présentés des instruments d'observation et d'analyse d'environnements scolaires (chapitre 5), des instruments ou outils d'aide à la planification de l'enseignement (chapitre 6), des instruments centrés sur la connaissance (chapitre 7) et, enfin, des outils de formation à l'enseignement (chapitre 8).

Ce travail adopte le cadre de l’ingénierie cognitive en vue de la conception et de l’évaluation d’outils cognitifs dans le domaine de l’administration d’entreprises artisanales. Ce cadre relève d’une approche dite écologique des systèmes de travail. L’objectif général de ce travail est double. D’une part, il s’agit de montrer la pertinence de cette approche écologique eu égard au domaine étudié et d’autre part, de proposer une interface utilisateur pour un système d’aide à la gestion administrative sur support numérique mobile. Plus précisément, nous proposons une modélisation du domaine de travail en considérant certaines de ses caractéristiques les plus complexes à modéliser : la récursivité et la dimension éthique. Ensuite, nous testons une méthode récente pour valider et vérifier cette modélisation (Task Machine Turing Analysis, TMTA). Nous proposons également une nouvelle méthode de validation et vérification d’un domaine de travail, dite méthode des « points de vue ». À partir d’un modèle du domaine de travail de la gestion administrative dans les entreprises artisanales, nous expérimentons plusieurs maquettes d’interfaces pour un système d’aide. Cette expérimentation nous permet de mesurer le degré d’application des principes dirigeant la conception d’interface écologique. Enfin, nous proposons et testons une maquette finale de systèmes à destination des artisans. / This work adopts the cognitive engineering framework for the design and evaluation of cognitive tools interfaces in the administrative handicraft field. This framework relies on an ecological approach of work systems. The objectives of this work were twofold. First, it consisted in showing the heuristic value of the ecological approach. Second, we aimed at proposing a user interface for a mobile digital cognitive tool assisting administrative tasks. More precisely, we proposed to consolidate the work domain analysis framework by considering some of the more complex characteristics to model, that is to say recursion and the ethical dimension. Afterwards, we tested a recent method named “Turing Machine Task Analysis” to validate and verify the work domain model. We also proposed a new verification and validation method for work domain model, named “viewpoints method”. Based on a modeling of the administrative handicraft domain, we tested several user interface mockups for a cognitive tool. This experiment permitted us to measure the degree of application of the Ecological Interface Design principles. Finally, we proposed and tested a final mockup for craftsmen.