Cette thèse se propose de mettre en évidence les connaissances nécessaires et les apprentissages réalisés lors d'un travail de conception de protocole expérimental en chimie à l'aide d'un EIAH (Environnement Informatique pour l'Apprentissage Humain).<br />Nous nous sommes penchés sur la capacité d'élèves de Terminale S à concevoir, en utilisant l'EIAH dédié Educ@ffix.net, un protocole expérimental qui réponde au problème posé suivant : « déterminer la concentration d'une substance par spectrophotométrie ». Nous nous sommes attachés à repérer la nature des difficultés rencontrées par les élèves, de manière à distinguer celles qui relèvent de la discipline de celles qui relèvent du contexte. Nous avons également étudié les stratégies suivies ainsi que le rôle attribué au tuteur par les élèves lors de leur travail. La thèse étudie également les apprentissages liés à la tâche de conception de protocole expérimental avec l'EIAH dédié. Pour cela, nous avons repéré les connaissances théoriques et procédurales nécessaires aux élèves dans leur travail et mis en évidence les relations réalisées entre une connaissance procédurale et une connaissance théorique associée. Les résultats obtenus révèlent que (1) l'EIAH étudié permet aux élèves d'accomplir la tâche demandée, (2) des conceptions des élèves et le contrat didactique établi préalablement dans la classe entraînent des difficultés pour les élèves lors de la conception du protocole expérimental, (3) les connaissances théoriques nécessaires à la construction de connaissances procédurales ne sont pas toujours maîtrisées par les élèves de Terminale S, (4) la partie cours théorique mise à la disposition des élèves et les retours du tuteur provoquent souvent une discussion au sein du binôme qui aide à réussir la tâche et construire la connaissance procédurale.

Ce travail porte sur la modélisation de décisions didactiques dans un contexte d'apprentissage en mathématiques dans un environnement informatisé: le micro monde Cabri-géomètre. Nous nous sommes intéresses à deux types de décisions: ― le diagnostic qui porte sur l'état courant des conceptions de l'élève mis en situation et ― le choix d'un feedback approprié (envoi d'une nouvelle situation, d'une aide etc...). Pour mener une approche expérimentale de ces deux types de décisions didactiques, nous avons conçu un dispositif expérimental mettant en collaboration un tuteur artificiel et un tuteur humain (principe du «Magicien d'Oz»). Les décisions sont pour partie prises par le tuteur artificiel, pour partie par le tuteur humain. Les décisions sont prises par le tuteur humain dans toutes les circonstances où le modèle d'interaction mis en œuvre est mis en défaut. L'étude concerne sur ces deux types de prises de décisions