Alors qu’ordinateurs et programmes informatiques se sont implantés dans nombre de disciplines scientifiques en tant qu'outils d'analyse ou instruments de mesure, l'acquisition des compétences requises pour la conception de programmes ne se fait pas aisément. De nombreuses études ont caractérisé les erreurs et difficultés rencontrées par les programmeurs novices. Les environnements actuellement utilisés pour l’apprentissage de la programmation se composent d’outils conçus dans une unique optique de développement, et non pas dans un cadre explicitement pédagogique. A cette approche « industrielle » s'oppose une approche explicitement pédagogique, où le but premier est la découverte et la construction de connaissances, et non pas la réalisation de tâches techniques. Cette Thèse étudie l’usage d'un paradigme de programmation alternatif, la programmation graphique sur exemple, comme support à la construction active d’un savoir viable par l'étudiant, en s’appuyant sur des expérimentations en situation réelle avec un environnement adapté, conçu explicitement pour l’apprentissage.