Cet article présente les résultats d'une recherche visant à déterminer l'impact de l'utilisation d'une langue seconde sur le traitement cognitif des éléments non-linguistiques (savoirs et compétences disciplinaires) en contexte immersif. Deux questions centrales servent de fil conducteur : - un élève en immersion en L2 intègrera-t-il les savoirs disciplinaires à un même degré et de la même façon qu'un élève inscrit dans un programme traditionnel utilisant sa L1 ? - un élève en immersion est-il réellement en mesure de transférer et de mettre en œuvre dans sa L1 les savoirs qu'il a intégrés en classe par le biais de la L2 ? L'expérimentation est réalisée auprès de classes immersives de Wallonie (immersion en néerlandais) et auprès d'un groupe témoin d'élèves suivant un cursus traditionnel en français dans la même commune (l'échantillon est composé d'élèves de cinquième année de primaire). L'analyse cherche à mettre en avant les outils conceptuels et lexicaux dont disposent les élèves en L1 et en L2 après un cours de sciences donné en L2. Les résultats montrent que, à ce stade de leur scolarisation et de leur développement bilingue, les élèves en immersion s'appuient très fortement sur leurs ressources en L1 pour verbaliser les phénomènes étudiés en classe à travers la L2, les compétences bilingues consistant donc principalement à opérer des rapprochements entre les éléments nouveaux des leçons en L2 et les savoirs stockés en L1. On observe cependant chez un grand nombre d'élèves les prémisses de représentations sémantiques bilingues, encore en construction.