Des environnements d'apprentissage étayés par les technologies peuvent-ils rendre les élèves capables de construire leurs connaissances scientifiques dans un environnement infodense ? Quelles caractéristiques du design produisent quels effets ?

La biologie a profondément changé sous l'effet des technologies de l'information.

On glisse vers une vision de la vie comme des flux d'information plutôt que comme un système de molécules, et nombreux sont ceux qui parlent de changement de paradigme.

Comme les outils et les usages ont changé, de nouvelles compétences et connaissances sont nécessaires, et la question du changement des enseignements est posée.

On peut distinguer 4 problématiques de transposition de la biologie actuelle : celle de la biologie "in silico" , liée aux énormes bases de séquences génomiques et protéomiques, est le plus visible. La transposition du traitement des bases de données biogéographiques (GIS), botaniques et zoologiques est une deuxième. La manière d'aborder les simulations et la biologie des systèmes sont un troisième. Comment construire des connaissances scientifiques – étayées, argumentées et mises en perspective – est la problématique principale de notre recherche.

L'étude porte sur des dispositifs au secondaire supérieur s'appuyant sur des communautés d'apprentissage étayée par des outils cognitifs pour développer des stratégies d'apprentissage, de validation et de sélection de ressources surabondantes.

La thèse développe et évalue -dans une méthodologie Design Based Research - des règles de conception de dispositifs technopédagogiques qui favorisent l'élaboration par l'élève des propriétés de la connaissances scientifique.