Dans cette thèse, nous étudions le rôle de l’attention visuelle lors de l’acquisition, par un lecteur expert, de nouvelles connaissances lexicales orthographiques. Notre contribution est double. D'une part, nous développons un nouveau modèle computationnel, probabiliste d’apprentissage orthographique. Notre modèle, nommé BRAID-Learn, est une extension de BRAID, un modèle probabiliste hiérarchique de la reconnaissance visuelle de mots et de décision lexicale. D'autre part, nous apportons des données expérimentales originales sur l’évolution des mouvements oculaires lors de l’apprentissage incident de formes orthographiques nouvelles et démontrons la capacité du modèle à rendre compte de ces observations. Notre contribution est décrite dans trois articles.Dans le premier article, nous simulons l’effet de longueur tel qu'observé expérimentalement pour les mots en décision lexicale dans le French Lexicon Project. À travers 5 simulations, nous montrons que l’attention visuelle module l’effet de longueur et que réaliser plusieurs fixations attentionnelles lors du traitement des mots longs (à partir de 7 lettres) réduit l’effet de longueur au lieu de l’accentuer. Cette étude nous permet de calibrer les paramètres du sous-module de décision lexicale de notre modèle d’apprentissage.Le second article porte sur l'étude expérimentale du comportement oculomoteur de lecteurs adultes experts lors de l’apprentissage incident de mots nouveaux. Nous montrons que le nombre de fixation et la durée de traitement évoluent en fonction du nombre d'exposition avec un nouveau mot, témoignant du renforcement progressif de sa représentation orthographique en mémoire. Des données exploratoires suggèrent qu’apprentissage orthographique et comportements oculomoteurs sont également modulés par les capacités visuo-attentionnelles des participants.Dans le troisième et dernier article, nous présentons le modèle d’apprentissage BRAID-Learn et testons sa capacité à rendre compte des données oculomotrices précédemment décrites en condition d’apprentissage orthographique. Le modèle repose sur deux hypothèses originales. La première est que le système contrôle les paramètres visuo-attentionnels afin d'optimiser l'accumulation d'informations perceptives sur l’identité des lettres du stimulus et, donc, de construire efficacement une nouvelle trace orthographique pendant l’apprentissage. La seconde hypothèse est que la familiarité lexicale, c'est-à-dire, la probabilité que le stimulus présenté soit un mot connu, module l’influence descendante des représentations lexicales sur la perception des lettres. Nous montrons que le modèle reproduit avec succès les observations, c'est-à-dire la diminution du nombre de fixations et du temps de traitement pour les mots nouveaux au fil des répétitions.BRAID-Learn est le premier modèle d’apprentissage orthographique à établir un lien explicite entre acquisition orthographique et mouvements oculomoteurs en condition d’apprentissage incident. Une autre contribution importante de cette thèse est de montrer et préciser le rôle de l’attention visuelle dans l’apprentissage orthographique, suggérant que cette dimension pourrait être fortement impliquée dans le passage du mode de lecture analytique caractéristique de l’apprenant au mode de lecture global qui caractérise le lecteur expert.