Cette thèse avait pour objectif de concevoir et tester un dispositif dont l'ambition était d'amener des élèves d'école secondaire à entrainer l'utilisation et la création de modèles, et à susciter leur intérêt pour le sujet abordé. Le dispositif a pris la forme d'une activité coopérative de travaux pratiques de biologie soutenue par les technologies. Deux outils constitutifs du dispositif ont été conçus et développés : une plateforme collaborative de partage de photos (Beekee Live) et un boitier permettant d'utiliser cette plateforme sans nécessiter de connexion internet (Beekee Box). En suivant une approche de type Design-based research, deux itérations ont fait l'objet d'une évaluation dans des classes d'écoles. Les résultats ont montré l'intérêt de proposer des activités autour de l'utilisation et la création de modèles, de soutenir les élèves durant le processus de modélisation, de structurer les interactions grâce à l'apprentissage coopératif et d'avoir recours aux outils développés durant cette thèse.