Cette thèse rend compte d’une recherche inscrite dans le programme empirique et technologique du « cours d’action », un programme d’anthropologie cognitive poursuivant conjointement (i) un but épistémique par la production de concepts sur l’activité humaine et (ii) un but transformatif par la conception d’aides favorisant des transformations majorantes de cette activité. La thèse s’inscrit plus particulièrement dans un volet consacré à la vidéoformation des enseignants. La recherche dont elle rend compte poursuit des travaux antérieurs décrivant, analysant et modélisant l’activité des enseignants débutants afin de mieux comprendre les difficultés qu’ils rencontrent et les aider à mieux y faire face. Elle fait plus particulièrement suite à ceux qui ont abouti à la conception de NéoPass@ction (neo.ens-lyon.fr), un dispositif de vidéoformation en ligne basé sur la modélisation de l’évolution de l’activité typique des débutants du second degré dans une situation identifiée comme critique : l’entrée en classe et la mise au travail des élèves.L’objectif principal de la thèse est l’étude systématique de l’activité d’enseignants stagiaires du second degré en situation d’utilisation autonome de NéoPass@ction. Son objectif secondaire est l’étude exploratoire de l’influence de cette vidéoformation autonome sur l’activité enseignante en classe. La thèse vise ainsi à (i) investir la modalité d’autonomie en vidéoformation, originale sur le plan empirique ; (ii) contribuer à la connaissance de l’activité et des modalités d’apprentissage des enseignants en situation de vidéoformation, essentiellement étudiées à partir d’objets intermédiaires et rarement à grains fins et de façon holistique ; (iii) alimenter un processus de conception continuée de NéoPass@ction ; et (iv) proposer des pistes technologiques pour la conception et la mise en oeuvre de dispositifs de vidéoformation. Six enseignants stagiaires ont participé à l’étude par deux utilisations autonomes deNéoPass@ction, de quarante-cinq minutes chacune, et en accueillant le chercheur trois fois dans leur classe. Quatre types de données ont été recueillies : des données d’observation (i) de l’activité de vidéoformation (capture dynamique d’écran) et (ii) de l’activité en classe(enregistrements vidéo), et des données d’entretien (iii) de remise en situation à l’aide des traces numériques de l’activité de vidéoformation et (iv) d’autoconfrontation aux enregistrements en classe.Les résultats (i) montrent des structures typiques de différents niveaux dans l’organisation de l’activité en situation d’utilisation de NéoPass@ction ; (ii) montrent des concordances entre activité attendue par les concepteurs et activité réelle des enseignants, mais aussi des décalages motivant des aménagements ; (iii) modélisent un processus typique d’apprentissage (iv) articulant des séquences d’exploration (orientées-dispositif) et d’enquête (orientées-travail), (v) impliquant différents niveaux d’immersion mimétique correspondant à différents types d’enquête, (vi)ouvrant des séquences d’enquête consistant en l’identification et l’évaluation conjointes et spontanées de couplages significatifs [enjeu/action], (vii) aboutissant à la typification des couplages perçus et évalués comme viables et enviables, et (viii) pouvant participer d’une trajectoire de développement et s’accompagner d’échos significatifs en situation de classe. Un premier niveau de discussion globale des résultats mobilise des concepts essentiellement sémiotiques et narratologiques et présente des aménagements effectués et possibles pourNéoPass@ction ; un second niveau repositionne les résultats dans l’état de l’art empirique et technologique et propose des pistes de conception en vidéoformation. / This thesis reports on a research included in the empirical and technological program of "course-of-action", a program of cognitive anthropology jointly endorsing (i) an epistemic aim by producing concepts on human activity and (ii ) a transformative aim by designing aids enhancing the improvement of that activity. The thesis is part of a particular strand to video-enhanced teacher development. The research which it reports builds on previous work describing, analyzing and modeling the activity of beginning teachers in order to better understand the challenges they face and help them cope better. It especially follows on those that led to the design of NéoPass@ction (neo.ens-lyon.fr), an online video-enhanced device based on the modeling of the evolution of the typical activity of secondary school beginners in a situation identified as critical : entrying into the classroom and getting students to work. The main aim of the thesis is the systematic study of the activity of trainee teachers of secondary school in a situation of autonomous use of NéoPass@ction. Its secondary aim is the exploratory study of the influence of this autonomous video-enhanced training on teaching activity in the classroom. The thesis thus aims to (i) investigate the modality of autonomous videoenhanced training, an empirically original object; (ii) contribute to the knowledge of activity and of learning conditions for teachers in video-enhanced situations, that are mainly studied from intermediate objects and rarely in a fine-grained and holistic way; (iii) feeding a design-in-use process of NéoPass@ction; and (iv) make technological propositions for the design and implementation of video-enhanced devices and training sessions. Six trainee teachers participated in the study by two autonomous uses of NéoPass@ction, forty-five minutes each, and by hosting the researcher three times in their classroom. Four types of data were collected: observation data (i) of video-enhanced training activity (dynamic screen captures) and (ii) of teaching activity (video recordings); and interview data (iii) of re-situation using digital traces of the video-enhanced training activity and (iv) self-confrontation to classroom recordings. The results (i) identify typical structures of different levels in the organization of the activity in the situations of NéoPass@ction use; (ii) show matches between activity expected by the designers and actual activity performed by the teachers, but also offsets motivating design developments; (iii) model a typical learning process (iv) articulating exploration sequences (device-oriented) and inquiry sequences (work-oriented), (v) involving various levels of mimetic immersion corresponding to various types of inquiry, (vi) opening inquiry sequences consisting in the joint and spontaneous identification and evaluation of significant couplings [issue / action], (vii) resulting in the typification of the couplings perceived and evaluated as viable and “enviable”, and (viii) that can foster vocational growth and generate significant echoes in teaching situations. A first level of overall discussion of the results mobilizes primarily semiotic and narratological concepts and presents completed and possible design arrangements of NéoPass@ction; a second level repositions the results in the state of empirical and technological art and makes propositions for video-enhanced design.

La recherche se situe dans le cadre de l'étude des usages d'un environnement logiciel géométrique et algébrique dédié aux fonctions au lycée. Nous nous intéressons plus particulièrement au côté " élèves ", avec une étude des situations utilisant le logiciel Casyopée et de leurs effets sur l'apprentissage des fonctions. La problématique aborde des questions relatives aux usages des TICE dans l'enseignement et l'apprentissage des mathématiques, et considère l'enseignement des fonctions sous ses aspects épistémologique, cognitif et didactique. Le cadre théorique est construit à partir notamment d'une typologie d'activités sur les fonctions, de l'approche instrumentale de Rabardel et d'une théorie des représentations sémiotiques. Nous proposons une approche des fonctions via la modélisation fonctionnelle des dépendances géométriques. Les résultats indiquent un développement conjoint de connaissances mathématiques sur les fonctions et de connaissances sur Casyopée pendant la genèse instrumentale, et montrent comment une utilisation régulière de l'artefact permet aux élèves d'articuler ces deux types de connaissances. L'étude éclaire les apports de la typologie d'activités pour l'enseignement et l'apprentissage des fonctions en environnements numériques d'apprentissage. Nous considérons également comment les activités des élèves dans les différents registres de Casyopée peuvent faire émerger un co-développement des conceptions " processus " et " objet " et favoriser donc une compréhension flexible des fonctions.

L’objectif de cette thèse est d’étudier comment l’identification à un groupe peut conduire à de meilleures performances cognitives en s’appuyant sur la théorie de l’identité sociale (Tajfel & Turner, 1986). Cette théorie avance que l’identité sociale d’un individu repose en partie sur la comparaison entre son groupe d’appartenance et un autre groupe. La quête d’une identité sociale positive pousserait l’individu à agir pour le bien de son groupe afin de se placer dans une position avantageuse par rapport à un autre groupe. Le modèle SIDE (Social Identity model of Deindividuation Effects, Reicher, Spears & Postmes, 1995) a étendu cette théorie en considérant que l’anonymat facilite le passage de l’identité personnelle à l’identité sociale et la renforce. Notre recherche a été déclinée en trois axes. Les deux premiers ont examiné l’effet de l’anonymat et de la comparaison entre groupes sur les performances à des exercices d’informatique et de statistiques réalisés en environnements numériques. Le dernier axe a étudié les effets de l’anonymat et de la comparaison entre groupes à une tâche de production d’idées créatives en situation de coprésence. Conformément aux prédictions du modèle SIDE, les résultats ont montré que la comparaison intergroupe en situation d’anonymat active l’identité sociale des membres d’un groupe et les conduits à avoir de meilleures performances à des tâches cognitives. De plus, nous avons mis en évidence que des différences individuelles, comme le niveau de connaissances antérieures, viennent modérer les effets du modèle SIDE. Les implications pratiques et théoriques de ces résultats sont discutées, et des pistes de recherches futures sont proposées. / The aim of this thesis is to study how group identification may lead to better cognitive performance, based on social identity theory (Tajfel & Turner, 1986). This theory states that the social identity of individuals is partly based on comparison of their group with another group. The search for a positive social identity should drive individuals to act on behalf of their own group, putting them in an advantageous position compared to another group. The SIDE Model (Social Identity model of Deindividuation Effects, Reicher, Spears & Postmes, 1995) extends this theory by postulating that anonymity could facilitate the transition from personal to social identity, which is reinforced in the process. Our study was organized along three lines of research. The first two examined how anonymity and intergroup comparison affects performance on computer quizzes and statistics exercises in a web-based learning environment. The third studied the effects of anonymity and intergroup comparison on the generation of creative ideas in the presence of others. Consistent with the SIDE Model, we found that intergroup comparison under anonymity conditions activated group members’ social identity, leading to better performance on cognitive tasks. We also found that individual differences, such as prior knowledge, may moderate the effects of the SIDE model. The practical and theoretical implications of these results are discussed, and future research directions are suggested.

L’objectif de la thèse est de trouver les moyens d’améliorer la réussite en statistiques des étudiants en psychologie, en examinant les effets des feedbacks de comparaison sociale ou temporelle délivrés dans un environnement numérique d'apprentissage, plus particulièrement un exerciseur en ligne. Cet objectif s’appuie sur trois constats. Premièrement, les études qui s’intéressent aux environnements numériques pour l'apprentissage des statistiques montrent qu’une des caractéristiques centrales de ce type d’outil est l’utilisation de feedbacks immédiats, alors même que le type de feedback délivré est rarement questionné. Deuxièmement, la littérature s’est largement intéressée aux feedbacks centrés sur la tâche et assez peu à ceux qui reposent sur des processuspsychosociaux, comme la comparaison sociale ou temporelle. Troisièmement, les effets de ces comparaisons ont très rarement été étudiés en même temps, a fortiori dans le cadre d’exerciseurs en ligne. Le programme derecherches se décompose en deux séries d’études. Les trois premières études examinent les effets des feedbacks de comparaison sociale et temporelle sur les performances en statistiques. Les deux dernières études s'apparentent à des « recherches-action » visant à amener les étudiants à utiliser l’exerciseur en ligne à partir d’interventions pédagogiques réalisées en Travaux Dirigés. Globalement, les résultats ne montrent pas d’effet robuste des feedbacks de comparaison mais confirment le rôle prépondérant du comportement consistantà remettre un travail à plus tard (procrastination) et du niveau initial en mathématiques sur la réussite des étudiants. Les implications de ces résultats sont discutées en tenant compte du contexte écologique danslequel s'inscrivent ces recherches. / The aim of this thesis is to find ways of improving psychology students’ statistics performance, by examining the influence of social or temporal comparison feedback delivered in a web-based training environment. This aim is based on three observations. Firstly, immediate feedback has been shown as a central characteristic of web-based learning environments for statistics, but studies rarely interrogate which kind of feedback is delivered. Secondly, studies generally focus on taskoriented feedback rather than on psychosocial processes such as social and temporalcomparison. Thirdly, these two comparisons have rarely been examined at the same time, a fortiori in web-based training environments. The research program is divided in two sets of studies. The first three studies examine theinfluence of social or temporal comparison feedback on statistics performance. In the last two studies, interventions in class were implemented to encourage students to use the web-based training environments. Overall, results do not show a robust effect of comparison feedbacks but confirm the crucial influence of procrastination and initial knowledge on students’ performance. The implications are discussed considering thenaturalistic nature of this research.

Un fichier intitulé Charbonneau_Nathalie_2008_AnimationAnnexeT accompagne la thèse. Il contient une séquence animée démontrant le type de parcours pouvant être effectué au sein des environnements numériques développés. Il s'agit d'un fichier .wmv qui a été compressé. / Dans le cadre de la présente recherche, notre intérêt porte sur les possibilités d'avoir recours à l’outil informatique afin de contribuer au développement des habiletés cognitives du concepteur architectural. Plus précisément, il s'agit de permettre à ce dernier d'enrichir sa base de connaissances relatives au patrimoine bâti. Si ce sujet a retenu notre attention, c’est qu’il nous apparaît essentiel d’explorer de nouvelles possibilités de mettre à contribution des moyens informatiques pour véhiculer les valeurs intellectuelles rattachées au patrimoine, et d’œuvrer ainsi à un renouvellement des modes de formalisation et de diffusion de ces connaissances. Nous nous intéressons, d’une part, à la démarche de construction des savoirs qui amène l’historien de l’architecture à déployer un raisonnement en vue de proposer, et de diffuser, l'interprétation qu'il fait d'une réalité bâtie. Nous portons notre attention, de façon spécifique, sur l'une des stratégies auxquelles a recours le chercheur en patrimoine en vue de développer des savoirs nouveaux, soit la démarche typologique. Nous nous proposons de contribuer au développement d’un vecteur de diffusion qui soit suffisamment ‘flexible’ pour être adaptable à la mouvance de la connaissance, de manière à prévenir une certaine cristallisation des savoirs. Notre intérêt porte, d’autre part, sur le processus de reconstruction de la connaissance par l'apprenant, ici le concepteur architectural. Il s’agit de mettre à la disposition de l’individu des outils lui permettant d’appréhender la connaissance développée par l’historien. Dans cette optique, nous étudions les possibilités d’élaborer des outils heuristiques axés sur l’action du sujet cogitant. En somme, nous cherchons à évaluer et à comprendre dans quelle mesure et de quelles façons l’informatique pourrait contribuer à ce que le processus d’élaboration de la connaissance, entrepris par l’historien de l’architecture, et le processus d’appréhension de ladite connaissance par l’apprenant, s’opèrent tous deux de façon dynamique et itérative. Dans le cadre d'une telle réflexion, nous posons l’hypothèse selon laquelle la complémentarité pouvant être développée entre un modèle symbolique et un système génératif serait susceptible de bonifier les modalités par lesquelles le chercheur en patrimoine entre en communication avec le concepteur architectural. Afin de confronter notre hypothèse au réel, nous procédons à des expérimentations; il s’agit d’études de cas portant sur des typologies proposant respectivement l'organisation d'un corpus de charpentes de toitures construites entre les XIe et XIXe siècles, et d'un corpus de roses gothiques datant des XIIe et XIIIe siècles. Nous procédons à l'élaboration d'environnements numériques évolutifs, aptes à véhiculer l’interprétation proposée par le chercheur en patrimoine. La pertinence de ces environnements, tant au sein de la démarche de l’historien que de celle de l’apprenant, est évaluée par le biais de méthodes qualitatives. Suite à cette démarche exploratoire, nous proposons un modèle théorique établissant un lien envisageable entre histoire de l'architecture, cognition et informatique. Par nos expérimentations, et la théorisation qui en a résulté, nous cherchons à mettre en lumière la potentialité de la synergie pouvant prendre place entre l'historien de l'architecture et le développeur informatique. Au terme de ce parcours, qui nous a conduits de la problématique à l'hypothèse pour nous mener ensuite en terrain d'expérimentations, nous replaçons la présente étude dans un contexte plus large et traçons de nouvelles pistes de recherche. Celles-ci mettent en relief l'importance, pour le concepteur architectural, d’étoffer sa base de connaissances relatives au bâti ancien, par le biais d’un processus itératif, de même que l’intérêt d’exploiter lesdits savoirs, de façon consciente et articulée. Il nous apparaît que les tenants et les aboutissants de notre recherche sont susceptibles d’intéresser toute personne œuvrant dans le domaine de l'histoire de l'architecture (qu’il s’agisse de la recherche ou de l’enseignement) ainsi que tout concepteur architectural soucieux de mieux connaître, comprendre et apprécier le patrimoine qui lui a été légué. / Within the framework of this research project, we explore the possibilities of making use of information technologies to enhance the architectural designer's cognitive abilities. More precisely, we examine the possibilities of enabling the designer to become more knowledgeable about architectural heritage. We took an interest in this topic because it appears essential to explore new ways of conveying the intellectual values connected with the built heritage. In this regard, we hope to contribute towards the renewal of methods of the formalization and dissemination of the knowledge inherent in buildings and artefacts of historical interest. On the one hand, we take an interest in the knowledge construction process that induces the architectural historian to unfold a reasoning so as to organize his/her interpretation of a built environment. We study one of the strategies employed by the historian in tackling the problem of establishing connections between artefacts of a single family; that is, when proceeding to elaborate a typology. We intend to contribute to the development of a vehicle for knowledge that is sufficiently flexible to be adaptable to iterative changes in the interpretation provided by the historian, so as to prevent the eventual crystallization of the conclusions drawn from his/her study of the built environment. We also turn our attention to the knowledge reconstruction process undertaken by the learner, in this case the architectural designer. We aim to place at the designer’s disposal tools that enable him/her to apprehend the knowledge developed by the historian. In this regard, we explore the possibilities of implementing heuristic tools based on the learner’s action. In short, we strive to evaluate and understand to what extent and in which ways information technologies could make a difference in the knowledge construction process undertaken by the architectural historian, and in the knowledge reconstruction process undertaken by the learner. In what way could these processes take place in a dynamic and iterative way? Within the framework of this reflection on the possible uses of information technologies, we formulate the following hypothesis: we argue that the eventual complementarity likely to develop between a conceptual model and a generative system would enhance the methods by which the researcher, working on built heritage, could convey his/her message to the architectural designer. To assess the validity of our theory, we conduct a set of experiments. Our approach is exemplified by two case studies dealing with the works of historians who established typologies of roof frames constructed in the north of France and in Belgium between the 11th and 19th centuries, and of 12th and 13th century gothic rose windows crafted in the Île-de-France. We then proceed to the implementation of interactive digital environments. The usefulness of these environments, as much within the historian’s thought process as within the learner’s, is evaluated via qualitative methods. Based on the conclusions drawn from these case studies, we propose a theoretical model that establishes a connexion between architectural history, cognition and information technologies. In undertaking these experiments and the subsequent theorizing, we aim to shed new light on the synergy likely to take place between the architectural historian and the computer scientist. At the conclusion of this process, which brought us from the terms of reference to the hypothesis and experiments, we place the present study in a larger context and open up new avenues of investigation that highlight the importance, for the architectural designer, of being knowledgeable about the built heritage and of making use of this knowledge in a conscious and articulated way. The details of this research project are likely to be of interest to any person working in the broad field of architectural history, as well as architectural designers concerned with obtaining a better knowledge, understanding and appreciation of the heritage handed down from his/her predecessors.

Les jeunes pré-adolescents qui fréquentent les écoles secondaires du premier cycle vivent une période délicate : ils ne sont pas simplement occupés à affronter un parcours scolaire inédit et plus complexe, mais ils sont aussi occupés dans leurs tâches quotidiennes à former et négocier leurs identités et leurs rôles dans les différents groupes des pairs. Ce complexe scénario est élargi par leurs premières expériences, loin des yeux des adultes, avec les technologies : outils qui vont se superposer à l’univers relationnel qu’on vient de décrire, une dimension existentielle qui ouvre des nouvelles formes de communications médiées par les contextes numériques. Est-ce qu’il y a une influence des technologies sur les dynamiques relationnelles qui ont lieu entre élèves et aussi entre élèves et enseignants ? De quel rapport s’agit-il ? Quelles dynamiques sont impliquées ? Quel type de technologie est en jeu ? Est-ce qu’il existe un rapport d’influence entre les relations médiées par les contextes numériques et le climat social d’un environnement d’apprentissage ? Quel type de rapport ? Jusqu’à quel point les élèves dépendent des relations médiées par les enivrements numériques pour satisfaire leurs besoins relationnels ? Quelle perception ont les élèves et les enseignants des dynamiques relationnelles médiées par les contextes numériques ? Et quel rôle accordent-ils à l’école dans cette problématique ? Pour fournir une réponse à ces questions, la recherche présente une phénoménologie de le témoignage de 21 enseignants et 365 garçons et filles qui font partie des 4 établissements scolaires, dans deux villes en deux différents pays : France et Italie. / Young pre-teens attending junior high schools are going through a very delicate period: they are not just engaged in a new and more complex school career, but they are also engaged in their daily tasks of training and negotiating their identities and their roles in the different peer groups. This complex scenario is expanded by their first experiences, far from the eyes of adults, with technologies: tools that add, on the relational universe just described, an existential dimension that opens up new forms of communication mediated by digital contexts. Do technologies have an influence between on the relational dynamics that take place between students and their peers and between students and teachers? Which kind of influence? What dynamics are involved? What kind of technology is at stake? Is there a relationship of influence between the relationships mediated by the digital contexts and the social climate of a learning environment? What kind of influence? How much do students rely on digital-enriched relationships to satisfy their relationship needs? What perception do students and teachers have of relational dynamics mediated by digital contexts? And what role do they give to the school in this problem? To try to provide an answer to these questions, the research presents a phenomenology of the witness of 21 teachers and 365 boys and girls who are part of 4 schools, in two cities and in two different countries: France and Italy.

Dans le cadre de la présente recherche, notre intérêt porte sur les possibilités d'avoir recours à l’outil informatique afin de contribuer au développement des habiletés cognitives du concepteur architectural. Plus précisément, il s'agit de permettre à ce dernier d'enrichir sa base de connaissances relatives au patrimoine bâti. Si ce sujet a retenu notre attention, c’est qu’il nous apparaît essentiel d’explorer de nouvelles possibilités de mettre à contribution des moyens informatiques pour véhiculer les valeurs intellectuelles rattachées au patrimoine, et d’œuvrer ainsi à un renouvellement des modes de formalisation et de diffusion de ces connaissances. Nous nous intéressons, d’une part, à la démarche de construction des savoirs qui amène l’historien de l’architecture à déployer un raisonnement en vue de proposer, et de diffuser, l'interprétation qu'il fait d'une réalité bâtie. Nous portons notre attention, de façon spécifique, sur l'une des stratégies auxquelles a recours le chercheur en patrimoine en vue de développer des savoirs nouveaux, soit la démarche typologique. Nous nous proposons de contribuer au développement d’un vecteur de diffusion qui soit suffisamment ‘flexible’ pour être adaptable à la mouvance de la connaissance, de manière à prévenir une certaine cristallisation des savoirs. Notre intérêt porte, d’autre part, sur le processus de reconstruction de la connaissance par l'apprenant, ici le concepteur architectural. Il s’agit de mettre à la disposition de l’individu des outils lui permettant d’appréhender la connaissance développée par l’historien. Dans cette optique, nous étudions les possibilités d’élaborer des outils heuristiques axés sur l’action du sujet cogitant. En somme, nous cherchons à évaluer et à comprendre dans quelle mesure et de quelles façons l’informatique pourrait contribuer à ce que le processus d’élaboration de la connaissance, entrepris par l’historien de l’architecture, et le processus d’appréhension de ladite connaissance par l’apprenant, s’opèrent tous deux de façon dynamique et itérative. Dans le cadre d'une telle réflexion, nous posons l’hypothèse selon laquelle la complémentarité pouvant être développée entre un modèle symbolique et un système génératif serait susceptible de bonifier les modalités par lesquelles le chercheur en patrimoine entre en communication avec le concepteur architectural. Afin de confronter notre hypothèse au réel, nous procédons à des expérimentations; il s’agit d’études de cas portant sur des typologies proposant respectivement l'organisation d'un corpus de charpentes de toitures construites entre les XIe et XIXe siècles, et d'un corpus de roses gothiques datant des XIIe et XIIIe siècles. Nous procédons à l'élaboration d'environnements numériques évolutifs, aptes à véhiculer l’interprétation proposée par le chercheur en patrimoine. La pertinence de ces environnements, tant au sein de la démarche de l’historien que de celle de l’apprenant, est évaluée par le biais de méthodes qualitatives. Suite à cette démarche exploratoire, nous proposons un modèle théorique établissant un lien envisageable entre histoire de l'architecture, cognition et informatique. Par nos expérimentations, et la théorisation qui en a résulté, nous cherchons à mettre en lumière la potentialité de la synergie pouvant prendre place entre l'historien de l'architecture et le développeur informatique. Au terme de ce parcours, qui nous a conduits de la problématique à l'hypothèse pour nous mener ensuite en terrain d'expérimentations, nous replaçons la présente étude dans un contexte plus large et traçons de nouvelles pistes de recherche. Celles-ci mettent en relief l'importance, pour le concepteur architectural, d’étoffer sa base de connaissances relatives au bâti ancien, par le biais d’un processus itératif, de même que l’intérêt d’exploiter lesdits savoirs, de façon consciente et articulée. Il nous apparaît que les tenants et les aboutissants de notre recherche sont susceptibles d’intéresser toute personne œuvrant dans le domaine de l'histoire de l'architecture (qu’il s’agisse de la recherche ou de l’enseignement) ainsi que tout concepteur architectural soucieux de mieux connaître, comprendre et apprécier le patrimoine qui lui a été légué. / Within the framework of this research project, we explore the possibilities of making use of information technologies to enhance the architectural designer's cognitive abilities. More precisely, we examine the possibilities of enabling the designer to become more knowledgeable about architectural heritage. We took an interest in this topic because it appears essential to explore new ways of conveying the intellectual values connected with the built heritage. In this regard, we hope to contribute towards the renewal of methods of the formalization and dissemination of the knowledge inherent in buildings and artefacts of historical interest. On the one hand, we take an interest in the knowledge construction process that induces the architectural historian to unfold a reasoning so as to organize his/her interpretation of a built environment. We study one of the strategies employed by the historian in tackling the problem of establishing connections between artefacts of a single family; that is, when proceeding to elaborate a typology. We intend to contribute to the development of a vehicle for knowledge that is sufficiently flexible to be adaptable to iterative changes in the interpretation provided by the historian, so as to prevent the eventual crystallization of the conclusions drawn from his/her study of the built environment. We also turn our attention to the knowledge reconstruction process undertaken by the learner, in this case the architectural designer. We aim to place at the designer’s disposal tools that enable him/her to apprehend the knowledge developed by the historian. In this regard, we explore the possibilities of implementing heuristic tools based on the learner’s action. In short, we strive to evaluate and understand to what extent and in which ways information technologies could make a difference in the knowledge construction process undertaken by the architectural historian, and in the knowledge reconstruction process undertaken by the learner. In what way could these processes take place in a dynamic and iterative way? Within the framework of this reflection on the possible uses of information technologies, we formulate the following hypothesis: we argue that the eventual complementarity likely to develop between a conceptual model and a generative system would enhance the methods by which the researcher, working on built heritage, could convey his/her message to the architectural designer. To assess the validity of our theory, we conduct a set of experiments. Our approach is exemplified by two case studies dealing with the works of historians who established typologies of roof frames constructed in the north of France and in Belgium between the 11th and 19th centuries, and of 12th and 13th century gothic rose windows crafted in the Île-de-France. We then proceed to the implementation of interactive digital environments. The usefulness of these environments, as much within the historian’s thought process as within the learner’s, is evaluated via qualitative methods. Based on the conclusions drawn from these case studies, we propose a theoretical model that establishes a connexion between architectural history, cognition and information technologies. In undertaking these experiments and the subsequent theorizing, we aim to shed new light on the synergy likely to take place between the architectural historian and the computer scientist. At the conclusion of this process, which brought us from the terms of reference to the hypothesis and experiments, we place the present study in a larger context and open up new avenues of investigation that highlight the importance, for the architectural designer, of being knowledgeable about the built heritage and of making use of this knowledge in a conscious and articulated way. The details of this research project are likely to be of interest to any person working in the broad field of architectural history, as well as architectural designers concerned with obtaining a better knowledge, understanding and appreciation of the heritage handed down from his/her predecessors. / Un fichier intitulé Charbonneau_Nathalie_2008_AnimationAnnexeT accompagne la thèse. Il contient une séquence animée démontrant le type de parcours pouvant être effectué au sein des environnements numériques développés. Il s'agit d'un fichier .wmv qui a été compressé.

Dans une époque de changements des moyens de représentation et communication en architecture, cette recherche porte sur l’enseignement de la conception architecturale et plus spécifiquement sur l’apport que l’informatique pourrait avoir dans ce processus. En nous basant sur une méthodologie qualitative, exploratoire et participative, nous y procédons par enchainement de questions, celle de départ étant la suivante: Comment l’enseignement de la conception architecturale pourrait tirer avantage des moyens numériques? Notre objectif est de proposer des méthodes et des outils d’apprentissage aux étudiants en architecture pour enrichir leurs démarches de conception grâce à l’ordinateur. Après une revue de la littérature dans le domaine, et un approfondissement de l’étude sur le rôle des référents architecturaux et sur la conception intégrée, nous avons procédé à une observation exploratoire du travail des étudiants en atelier d’architecture. Ces premières étapes de la recherche ont permis de dégager des discordances entre les positions théoriques et la pratique en l’atelier, pour concrétiser ultérieurement la question de recherche. Dans le but de discerner des méthodes efficaces et innovatrices pour répondre aux discordances identifiées, nous avons engagé une étude de la littérature sur les théories cognitives par rapport aux connaissances, l’apprentissage et la conception. Certaines stratégies ont pu être définies, notamment la nécessité de représentation multimodale des référents architecturaux, l’importance de représenter le processus et non seulement le résultat, ainsi que l’avantage d’inciter les étudiants à travailler dans leur ‘zone proximale’ de développement. Suite à ces recherches, une méthode d’enseignement complémentaire a été définie. Elle propose aux étudiants des explorations de l’objet en conception basées sur la manipulation des savoir-faire architecturaux. Cette méthode a été opérationnalisée d’un point de vue pédagogique ainsi que didactique et mise à l’épreuve auprès des étudiants en atelier. Un prototype de librairie de référents architecturaux interactifs (LibReArchI) a été créé dans ce but. Elle a été conçue en tant qu’environnement de conception et espace de partage de savoir-faire entre étudiants et enseignants. Les principaux résultats de cette recherche démontrent le rôle positif de la méthode proposée pour le transfert des savoir-faire architecturaux lors de l’apprentissage en atelier. Son potentiel d’assister la conception intégrée et de stimuler l’émergence d’idées a été constaté. Au niveau théorique, un modèle d’un cycle du processus de design avec le numérique a été esquissé. En conclusion, des avenues de développements futurs de cette recherche sont proposées. / Conducted in a period of transition in the representation and communication strategies in architecture, the present research focuses on architectural design teaching and especially on the contributions of digital means to this process. Based on a qualitative methodology, including participative and exploratory approaches, this research evolved around a progression of questions, the first one being “How could architectural design teaching take advantage of digital technologies?” Our objective was to define computer-assisted teaching methods and digital devices that could enrich the students’ design methods. A starting point of the research was a comprehensive literature review of the domain, including in-depth studies of the role of architectural referents in the design learning process, as well as of the integrated design approaches. The findings from these theoretical studies were then confronted with evidence from observations of the students’ design processes when working on a small architectural task. This revealed some discrepancies between the theoretical positions and the teaching practices in the digital architectural studio. The research question was precised in consequence, in order to address them. Specifically, the present research proposes efficient and innovative methods for resolving the discrepancies between theory and teaching practice, based on cognitive aspects of the underlying processes. Focusing on theories of knowledge, learning and design process, we were able to identify some pertinent cognitive strategies for attaining the objectives of this research, namely the necessity for multimodal representation of referents, the importance of representing the process and not only the result, as well as the advantage of motivating the students to work in their ‘zone of proximal development’. As a result of these studies, a complementary design teaching method was defined. It incites the students to perform design explorations based on manipulations of architectural know-how during the conceptual phase of the project. Pedagogic and didactic strategies for the implementation of this method were developed. A prototype of a library of interactive architectural referents (LibReArchI) was created in order to enrich the students’ ‘design space’ and to serve as shared resource between students and tutors. The main results from this research show a positive role of the proposed design teaching method for architectural know-how learning in the digital studio. It was found that this method has the potential to assist some integrated design strategies and to stimulate the generation of ideas. At the theoretical level, we propose a model of one cycle of the conceptual process when performed with digital means. In conclusion, some limitations of the research are mentioned and perspectives for its future development are drawn.

Dans une époque de changements des moyens de représentation et communication en architecture, cette recherche porte sur l’enseignement de la conception architecturale et plus spécifiquement sur l’apport que l’informatique pourrait avoir dans ce processus. En nous basant sur une méthodologie qualitative, exploratoire et participative, nous y procédons par enchainement de questions, celle de départ étant la suivante: Comment l’enseignement de la conception architecturale pourrait tirer avantage des moyens numériques? Notre objectif est de proposer des méthodes et des outils d’apprentissage aux étudiants en architecture pour enrichir leurs démarches de conception grâce à l’ordinateur. Après une revue de la littérature dans le domaine, et un approfondissement de l’étude sur le rôle des référents architecturaux et sur la conception intégrée, nous avons procédé à une observation exploratoire du travail des étudiants en atelier d’architecture. Ces premières étapes de la recherche ont permis de dégager des discordances entre les positions théoriques et la pratique en l’atelier, pour concrétiser ultérieurement la question de recherche. Dans le but de discerner des méthodes efficaces et innovatrices pour répondre aux discordances identifiées, nous avons engagé une étude de la littérature sur les théories cognitives par rapport aux connaissances, l’apprentissage et la conception. Certaines stratégies ont pu être définies, notamment la nécessité de représentation multimodale des référents architecturaux, l’importance de représenter le processus et non seulement le résultat, ainsi que l’avantage d’inciter les étudiants à travailler dans leur ‘zone proximale’ de développement. Suite à ces recherches, une méthode d’enseignement complémentaire a été définie. Elle propose aux étudiants des explorations de l’objet en conception basées sur la manipulation des savoir-faire architecturaux. Cette méthode a été opérationnalisée d’un point de vue pédagogique ainsi que didactique et mise à l’épreuve auprès des étudiants en atelier. Un prototype de librairie de référents architecturaux interactifs (LibReArchI) a été créé dans ce but. Elle a été conçue en tant qu’environnement de conception et espace de partage de savoir-faire entre étudiants et enseignants. Les principaux résultats de cette recherche démontrent le rôle positif de la méthode proposée pour le transfert des savoir-faire architecturaux lors de l’apprentissage en atelier. Son potentiel d’assister la conception intégrée et de stimuler l’émergence d’idées a été constaté. Au niveau théorique, un modèle d’un cycle du processus de design avec le numérique a été esquissé. En conclusion, des avenues de développements futurs de cette recherche sont proposées. / Conducted in a period of transition in the representation and communication strategies in architecture, the present research focuses on architectural design teaching and especially on the contributions of digital means to this process. Based on a qualitative methodology, including participative and exploratory approaches, this research evolved around a progression of questions, the first one being “How could architectural design teaching take advantage of digital technologies?” Our objective was to define computer-assisted teaching methods and digital devices that could enrich the students’ design methods. A starting point of the research was a comprehensive literature review of the domain, including in-depth studies of the role of architectural referents in the design learning process, as well as of the integrated design approaches. The findings from these theoretical studies were then confronted with evidence from observations of the students’ design processes when working on a small architectural task. This revealed some discrepancies between the theoretical positions and the teaching practices in the digital architectural studio. The research question was precised in consequence, in order to address them. Specifically, the present research proposes efficient and innovative methods for resolving the discrepancies between theory and teaching practice, based on cognitive aspects of the underlying processes. Focusing on theories of knowledge, learning and design process, we were able to identify some pertinent cognitive strategies for attaining the objectives of this research, namely the necessity for multimodal representation of referents, the importance of representing the process and not only the result, as well as the advantage of motivating the students to work in their ‘zone of proximal development’. As a result of these studies, a complementary design teaching method was defined. It incites the students to perform design explorations based on manipulations of architectural know-how during the conceptual phase of the project. Pedagogic and didactic strategies for the implementation of this method were developed. A prototype of a library of interactive architectural referents (LibReArchI) was created in order to enrich the students’ ‘design space’ and to serve as shared resource between students and tutors. The main results from this research show a positive role of the proposed design teaching method for architectural know-how learning in the digital studio. It was found that this method has the potential to assist some integrated design strategies and to stimulate the generation of ideas. At the theoretical level, we propose a model of one cycle of the conceptual process when performed with digital means. In conclusion, some limitations of the research are mentioned and perspectives for its future development are drawn.