Véritable précis d'ingénierie pédagogique qui s'inscrit dans une double continuité par rapport à l'ouvrage Comment concevoir un enseignement ? : préciser les bases théoriques de l'ingénierie pédagogique et fournir de nombreux exemples pour soutenir sa mise en oeuvre. Les auteurs proposent une théorie fondée sur les trois actes : l'acte d'apprendre à l'école, l'acte d'enseigner et l'acte de concevoir un dispositif d'enseignement-apprentissage.

S'appuyant sur les recherches les plus récentes en psychologie cognitive, en psychologie de l'apprentissage et en résolution de problèmes, cette théorie établit le lien entre les approches didactiques, centrées sur l'analyse des savoirs à enseigner, et les approches pédagogiques, centrées sur les activités à proposer aux élèves. Autrement dit, comment s'y prendre pour faire apprendre sachant ce qu'est "apprendre".

L'ouvrage propose ensuite 11 applications dans des domaines et des niveaux d'enseignement très diversifiés (l'histoire au collègue, le système de numération au lycée, le calcul littéral en IUT, la résolution de problèmes de mécanique pour préparer un concours...).