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− | '''Programme de l’enseignement de spécialité ISN'''
| + | = Textes officiels et programmes = |
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− | '''Informatique et Sciences du Numérique''' | + | #'''Le programme de la spécialité ISN :''' |
| + | #* Note parue au BOEN du 13 octobre 2011 :<br>[http://www.education.gouv.fr/pid25535/bulletin_officiel.html?cid_bo=57572 Enseignement de spécialité d'informatique et sciences du numérique de la série scientifique - classe terminale] |
| + | #*[[Image:Pucegrain.png]] [[TexteOfficielProgrammeISN|Texte officiel du Programme ISN, enrichi de liens]] |
| + | #'''La formation et l'habilitation des enseignants :''' |
| + | #* Note parue au BOEN du 30 septembre 2011 sur la [http://www.education.gouv.fr/pid25535/bulletin_officiel.html?cid_bo=57998 Prise en charge pédagogique de l’enseignement ISN] |
| + | #* La note a été suivie d'un [http://www.education.gouv.fr/pid25535/bulletin_officiel.html?cid_bo=58398 rectificatif portant sur les disciplines de rattachement des professeurs concernés]. |
| + | #'''L'épreuve comptant pour le baccalauréat :''' |
| + | #*Note parue au BOEN spécial du 6 octobre 2011 sur l'[http://www.education.gouv.fr/pid25535/bulletin_officiel.html?cid_bo=57489 épreuve de spécialité informatique et sciences du numérique] |
| + | #*La note précédente a été complétée par la note parue au BOEN du 3 mai 2012 [[Bac._S,_grilles_de_comp%C3%A9tences_et_d%E2%80%99%C3%A9valuation_de_l%E2%80%99%C3%A9preuve_de_sp%C3%A9cialit%C3%A9_ISN|relative à la grille de compétences et à la notation]]. |
| + | #*Et, en complément, il y a le [http://media.education.gouv.fr/file/special_3_men/65/9/livretscolaire_S_210659.pdf livret scolaire pour la série S] (où apparaît la prise en compte de l'enseignement ISN avec un niveau de maîtrise allant de 1 à 5 pour chacune des grandes compétences C1 à C5). |
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− | Classe terminale de la série S – Enseignement de spécialité
| + | Autres endroits des programmes en lien avec l'ISN : |
| + | * [http://www.education.gouv.fr/cid28928/mene0913405a.html l'algorithmique est abordée en 2nd] |
| + | * [http://eduscol.education.fr/cid48728/technologie.html il y a des choses intéressantes dans le programme de technologie pour le collège] |
| + | * L'informatique est également abordée dans les séries STI2D et STG (ou STMG) de la voie technologique. |
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− | = 1. Préambule =
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− | Les sciences informatiques, et plus généralement les sciences du numérique, ont aujourd’hui envahi nos vies professionnelles et personnelles. Elles ont entraîné des mutations profondes dans nos sociétés (culture, sciences, économie, politique …). Pourtant, seule une faible partie de la population maîtrise les mécanismes fondamentaux qui régissent ces mutations et est en mesure d’apprécier les enjeux sociétaux qui en découlent. L’enseignement de l’informatique au lycée peut contribuer à réduire cette fracture.
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− | L’objectif de l’enseignement de spécialité ISN en classe terminale de la série S n’est pas de former des experts en informatique, mais plutôt de fournir aux élèves quelques notions fondamentales et de les sensibiliser aux questions de société induites.
| + | '''[[Et . . comment présenter l'Option ISN ?]]''' |
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− | Il s’agit d’un enseignement d’ouverture et de découverte des problématiques actuelles, adapté à la société d’aujourd’hui, qui valorise la créativité et contribue à l’orientation.
| + | [[Catégorie:PageThématique]] |
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− | = 2. Mise en activité de l’élève =
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− | Afin de refléter le caractère scientifique et technique propre à la discipline et de développer l’appétence des élèves en faveur de cet enseignement nouveau pour eux, il convient de les mettre en situation d’activité aussi souvent que possible. Une pédagogie de projet est à privilégier pour favoriser l’émergence d’une dynamique de groupe. Dans ce cadre, le professeur joue un rôle central : il impulse et coordonne les projets, anime les débats et met en place l’évaluation et ses modalités.
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− | L’informatique étant connexe à de nombreux domaines, il est utile d’envisager un travail pluridisciplinaire : la complémentarité des approches, associée à la richesse d’un travail collaboratif, joue un rôle stimulant pour les élèves et les équipes pédagogiques. Le professeur peut s’appuyer sur la mise en place d’exposés suivis de débats au sein de la classe pour introduire des questions sociétales liées à la généralisation du numérique. Enfin, lors de la préparation des exposés, comme lors du développement des projets, le professeur guide les élèves dans leurs recherches documentaires s’appuyant sur des livres ou des ressources présentes sur le Web.
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− | La progression peut suivre un rythme annuel construit autour de périodes spécifiques favorisant une alternance entre différents types d’activités (acquisition de nouveaux savoirs, exposés, projets), permettant d’entretenir l’intérêt des élèves et de développer leur autonomie.
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− | Les activités pratiques et la réalisation de projets sont organisées dans une salle qui permet d’enseigner les bases et notions théoriques fondamentales, avec un recours possible aux outils numériques de présentation adaptés. Un environnement numérique suffisamment ouvert est choisi pour favoriser cette dynamique de projet.
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− | = 3. Les projets =
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− | Les projets réalisés par les élèves, sous la conduite du professeur, constituent un apprentissage fondamental tant pour la compréhension de l’informatique et des sciences du numérique que pour l’acquisition de compétences variées. Ils peuvent porter sur des problématiques issues d’autres disciplines et ont essentiellement pour but d’imaginer des solutions répondant à l’expression d’un besoin.
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− | Les compétences mises en jeu au cours du développement d’un projet peuvent être regroupées ainsi :
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− | * proposer une approche fonctionnelle qui réponde aux besoins ;
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− | * conduire des recherches documentaires ;
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− | * concevoir des programmes en autonomie ;
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− | * gérer les étapes de l’avancement du projet en dialogue et en interaction avec le professeur.
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− | Les activités des élèves sont organisées autour d’une équipe de projet formée de deux ou trois élèves et dont le fonctionnement est guidé par une démarche incluant des points d’étape pour faire un bilan avec le professeur, valider des éléments, contrôler ou modifier l’avancement du projet, voire le redéfinir partiellement.
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− | L’enseignant veille à ce que les projets choisis par les élèves restent d’une ambition raisonnable afin de ne pas empiéter sur le temps consacré aux autres disciplines. Le projet final est présenté au professeur et, autant que possible, à un autre enseignant n’ayant pas suivi son développement. L’évaluation du travail accompli dans ce cadre se base sur un rapport écrit d’une dizaine de pages au maximum, décrivant le résultat du projet ainsi que les étapes de son développement, et sur une présentation orale argumentée suivie d’un temps consacré aux questions. Cette évaluation s’appuie sur les capacités mentionnées ci-dessous, sans nécessairement les mettre toutes en jeu.
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− | = 4. Éléments de programme =
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− | Le programme est construit autour de quatre parties : '''représentation de l’information, algorithmique, langages et programmation, architectures matérielles'''. Les séquences pédagogiques ont vocation à être construites en combinant des savoirs et capacités extraits des quatre parties du programme.
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− | '''''Organisation :''' les éléments du programme sont présentés à l’aide d’un tableau en trois colonnes : '''Savoirs, Capacités, Observations'''.''
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− | ''Une partie des savoirs et capacités, repérés par le signe distinctif ♦, sont optionnels et seront traités en fonction des équipements disponibles ainsi que des orientations pédagogiques choisies par les enseignants.''
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− | == 4.1 - Représentation de l’information ==
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− | Dans un contexte informatique, l’information est représentée par des suites de nombres. La numérisation est l’opération qui associe à un objet réel du monde physique une description à l’aide d’un ensemble d’informations exploitables par un ordinateur ou, plus généralement, une machine numérique. À cause de l’échantillonnage sous-jacent, la numérisation induit des effets importants sur la qualité de l’information numérique. Elle entraîne des conditions spécifiques de création, de stockage, de traitement et de circulation de l’information.
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− | Les capacités de traitement et de stockage des ordinateurs croissent de façon continue depuis leur apparition. Il est donc crucial d’organiser ces flux d’informations en local sur une machine ou de façon distribuée sur un réseau.
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− | L’intégration croissante du numérique dans les activités humaines et la numérisation de l’information suscitent des transformations culturelles, socio-économiques, juridiques et politiques profondes qui font apparaître de nouvelles opportunités, de nouveaux risques et de nouvelles contraintes qu’il convient d’étudier.
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− | {| style="border-spacing:0;"
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− | ! Savoirs
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− | ! Capacités
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− | ! Observations
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− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Représentation binaire'''
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− | Un ordinateur est une machine qui manipule des valeurs numériques représentées sous forme binaire.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Manipuler''' à l’aide d’opérations élémentaires les trois unités de base : bit, octet, mot.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On met en évidence, sous forme de questionnement, la présence du numérique dans la vie personnelle et professionnelle, au travers d’exemples.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Opérations booléennes'''
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− | Présentation des opérations booléennes de base (ET, OU, NON, OU-EXCLUSIF).
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Exprimer '''des opérations logiques simples par combinaison d’opérateurs de base.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On découvre les opérations logiques de base à l’aide d’exercices simples, et on met en évidence ces opérations dans les mécanismes de recherche.
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− | En parallèle avec les séances d’algorithmique, on peut expliquer le principe d’addition de deux octets.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Numérisation'''
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− | L’ordinateur manipule uniquement des valeurs numériques. Une étape de numérisation des objets du monde physique est donc indispensable.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Coder''' un nombre, un caractère au travers d’un code standard, un texte sous forme d’une liste de valeurs numériques.
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− | '''Numériser''' une image ou un son sous forme d’un tableau de valeurs numériques.
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− | * '''Modifier '''format, taille, contraste ou luminance d’images numériques.
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− | * '''Filtrer''' et détecter des informations spécifiques.
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− | * '''Créer''' une image à l’aide d’un logiciel de modélisation.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| Il est ici utile de faire référence à des notions technologiques introduites à propos des architectures matérielles.
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− | Les images et les sons sont choisis comme contexte applicatif et sont manipulés via des logiciels de traitement ou de synthèse.
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− | Le traitement numérique de la lumière et du son est en lien avec les principes physiques sous-jacents, qu’il est utile d’évoquer au moment voulu.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Formats'''
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− | Les données numériques sont agencées de manière à en faciliter le stockage et le traitement.
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− | L’organisation des données numériques respecte des formats qui sont soit des standards de fait, soit des normes. .
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Identifier''' quelques formats de document, d’images, de données sonores.
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− | '''Choisir un format '''approprié par rapport à un usage ou un besoin, à une qualité, à des limites.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| Le choix d’un format approprié pose le problème de l’interopérabilité, qui est le fait d’assurer un usage sans restriction des mêmes données sur un système différent.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Compression'''
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− | * Notion de compression de données.
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− | * Compression avec et sans perte d’information.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| * '''Utiliser''' un logiciel de compression.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On met en évidence l’effet de la compression d’une image ou d’un son en comparant deux systèmes de compression (avec ou sans perte).
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Structuration et organisation de l’information'''
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− | On manipule de grandes quantités d’informations. Il est nécessaire de les organiser.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Classer''' des informations, notamment sous forme d’une arborescence.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On peut ici étudier le système d’organisation de fichiers en dossiers.
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− | Un ensemble de documents unis par des liens hypertextes fournit un exemple de classement de type graphe.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Persistance de l’information'''
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− | Les données, notamment personnelles, sont susceptibles d’être mémorisées pour de longues périodes sans maîtrise par les personnes concernées.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Prendre conscience '''de la persistance de l’information sur les espaces numériques interconnectés.
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− | '''Comprendre les principes généraux permettant de '''se comporter''' '''de façon responsable par rapport au droit des personnes dans les espaces numériques.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| La persistance de l’information se manifeste tout particulièrement au sein des disques durs mais aussi des mémoires caches. Elle interagit avec le droit à la vie privée et fait naître une revendication du « droit à l’oubli ».
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Non-rivalité de l’information'''
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− | Existence de lois régissant la détention et la circulation de données numériques.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Prendre conscience '''de la non-rivalité des biens immatériels.
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− | '''Distinguer '''différents types de licences (libres, propriétaires).
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| La non-rivalité d’un bien se définit par le fait que son usage par une personne n’en limite pas l’usage par d’autres (ainsi, le poste de radio est rival mais l’émission ne l’est pas).
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− | À l’occasion d’exposés suivis de débats, on sensibilise les élèves à la l’évolution des valeurs et du droit (en France et ailleurs) induite par l’émergence de biens immatériels.
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− | == 4.2 – Algorithmique ==
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− | Un algorithme se définit comme une méthode opérationnelle permettant de résoudre, en un nombre fini d’étapes clairement spécifiées, toutes les instances d’un problème donné. Cette méthode peut être exécutée par une machine ou par une personne.
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− | Les élèves ont été confrontés aux algorithmes très tôt dans leur parcours scolaire (avec les quatre opérations arithmétiques), et régulièrement de nouvelles situations de nature algorithmique leur ont été proposées ; ainsi, la construction de figures en géométrie euclidienne, la transcription des « formules » moléculaires en chimie, le code génétique, ou encore l’analyse fonctionnelle en technologie, sont autant de situations évoquant des algorithmes. Les programmes de mathématiques des classes de Seconde et Première contiennent une initiation à l’algorithmique sur laquelle il convient de s’appuyer.
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− | À travers l’étude de quelques algorithmes, on développe la faculté de lire et comprendre un algorithme conçu par d’autres, puis d’en concevoir de nouveaux. Ces algorithmes sont exprimés dans un langage de programmation et exécutés sur une machine, ou bien définis de manière informelle.
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− | {| style="border-spacing:0;"
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− | | style="border-top:0.5pt solid #000000;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Savoirs'''
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− | | style="border-top:0.5pt solid #000000;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Capacités'''
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− | | style="border:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Observations'''
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− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Algorithmes simples'''
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− | - rechercher un élément dans un tableau trié par une méthode dichotomique ;
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− | - trier un tableau par sélection ;
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− | - ajouter deux entiers exprimés en binaire.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Comprendre''' un algorithme et '''expliquer''' ce qu’il fait.
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− | '''Modifier''' un algorithme existant pour obtenir un résultat différent.
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− | '''Concevoir''' un algorithme.
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− | '''Programmer''' un algorithme.
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− | * '''S’interroger '''sur l’efficacité d’un algorithme.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On présente simultanément les notions d’algorithme et de programme, puis on les distingue.
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− | L’objectif est une compréhension de ces algorithmes et la capacité à les mettre en œuvre.
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− | Les situations produisant une erreur (division par zéro, dépassement de capacité) sont mises en évidence.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Algorithmes plus avancés'''
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− | * tri par fusion ;
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− | * recherche d’un chemin dans un graphe par un parcours en profondeur (DFS) ;
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− | * recherche d’un plus court chemin par un parcours en largeur (BFS).
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Comprendre '''et '''expliquer '''(oralement ou par écrit) ce que fait un algorithme.
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− | | |
− | * '''S’interroger '''sur l’efficacité d’un algorithme.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| L’objectif se limite à une compréhension des principes fondamentaux sans exiger leur programmation.
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− | |}
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− | == 4.3 – Langages et programmation ==
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− | La programmation est l’expression d’un algorithme dans un langage exécutable par une machine, et joue un rôle central dans le développement des systèmes et produits informatiques.
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− | | |
− | L’apprentissage de la programmation vise d’une part à savoir '''programmer un algorithme''' décrit en langue naturelle et d’autre part à '''comprendre un programme''' et exprimer en langue naturelle l’algorithme sous-jacent.
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− | | |
− | On commence par rappeler les éléments de base de tout langage de programmation (affectation, séquence, test et boucle), tels qu’ils ont été présentés en mathématiques en classe de Seconde et consolidés en classe de Première. On introduit alors la notion de fonction qui permet d’éviter des redondances, de structurer les programmes et d’organiser leur conception. Enfin, on met en évidence la qualité des programmes en les testant sur différents jeux de données.
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− | | |
− | On insiste sur la clarté et la documentation, qui facilitent la reprise du code par d’autres programmeurs. On montre enfin l’universalité de la notion de langage au-delà de la programmation.
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− | | |
− | L’enseignant choisit un langage de programmation selon les critères suivants : simplicité d’utilisation, liberté d’installation, présence d’outils associés, existence d’une communauté d’utilisateurs et de bibliothèques facilitant le développement.
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− | | |
− | | |
− | {| style="border-spacing:0;"
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− | ! Savoirs
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− | ! Capacités
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− | ! Observations
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− | | |
− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Types de données'''
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− | | |
− | - nombre entier ;
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− | | |
− | - virgule flottante ;
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− | | |
− | - booléen ;
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− | | |
− | - caractère ;
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− | | |
− | - tableau ;
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− | | |
− | - chaîne de caractères.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Choisir''' un type de donnée en fonction d’un problème à résoudre.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On adapte la présentation de ces notions en fonction du langage de programmation retenu.
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− | | |
− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Fonctions'''
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− | | |
− | - notion de fonction ;
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− | | |
− | - portée des variables et passage d’arguments ;
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− | | |
− | - définition récursive de fonctions.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Concevoir '''l’entête (ou l’interface) d’une fonction, puis la fonction elle-même.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On adapte la présentation de ces notions en fonction du langage de programmation retenu.
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− | | |
− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Correction d’un programme'''
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− | | |
− | - test ;
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− | | |
− | - instrumentation ;
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− | | |
− | - situations d’erreur ou ''bugs''.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Mettre un programme au point '''en le testant, en l’instrumentant.
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− | | |
− | * '''Utiliser''' un outil de mise au point.
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− | | |
− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On évoque les risques issus des programmes incorrects et des ''bugs'' qui en résultent, aux conséquences parfois graves.
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− | | |
− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Langages de description'''
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− | | |
− | Présentation du langage HTML et du principe de séparation du contenu et de la mise en forme.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Créer''' et '''analyser''' une page web en langage HTML.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On met en valeur le double usage du langage, lisible par un humain et interprétable par une machine.
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− | | |
− | On utilise HTML pour écrire une page « à la main », puis on insiste sur le fait que ce langage sert aussi de cible à des générateurs de pages.
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− | | |
− | On évalue la qualité des pages du point de vue de la correction syntaxique et de l’efficacité du message.
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− | | |
− | |}
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− | == 4.4 – Architectures matérielles ==
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− | Exprimer un algorithme dans un langage de programmation a pour but de le rendre exécutable par une machine numérique. La découverte de l’architecture de ces machines constitue une étape essentielle d’une initiation à l’informatique. De plus, mieux comprendre cette organisation est nécessaire pour programmer de manière efficace, en tenant compte des capacités et limitations des machines numériques.
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− | | |
− | La progression pédagogique suit la chronologie du développement des systèmes informatiques : d’abord centralisés autour des machines à accès direct, ensuite connectés par l’intermédiaire d’une liaison série point à point, et enfin répartis grâce aux réseaux où le transport des informations repose sur des méthodes de routage. Le développement de ces réseaux et leur utilisation massive ont induit des questions sociétales majeures qu’il est préférable d’aborder sous forme d’activités pluridisciplinaires. Finalement, l’étude d’un minirobot permet de découvrir les mécanismes de pilotage et de communication dans l’exécution de tâches complexes, interférant directement avec le monde physique.
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− | * '''Architecture des ordinateurs'''
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− | | |
− | {| style="border-spacing:0;"
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− | | style="border-top:0.5pt solid #000000;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Savoirs'''
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− | | style="border-top:0.5pt solid #000000;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Capacités'''
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− | | style="border:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Observations'''
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− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Éléments d’architecture '''
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− | | |
− | Composants de base (unité centrale, mémoires, périphériques).
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Expliquer''' le rôle des constituants d’un ordinateur.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On se limite à une présentation générale de ces concepts autour d’une machine à accès direct (Random Access Machine).
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− | | |
− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Jeu d’instructions'''
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− | | |
− | Instructions simples (chargement, stockage, opérations arithmétiques et logiques, saut conditionnel).
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| * '''Savoir dérouler''' l’exécution d’une séquence d’instructions simples de type langage machine.
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− | | |
− | | |
− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On propose des activités sous forme d’exercices sur papier sans utiliser d’ordinateur.
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− | |}
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− | | |
− | * '''Réseaux'''
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− | {| style="border-spacing:0;"
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− | ! Savoirs
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− | ! Capacités
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− | ! Observations
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− | | |
− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Transmission point à point'''
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− | | |
− | Principes de base d’une transmission d’informations numériques entre un émetteur et un récepteur.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| * '''Établir '''une communication sérielle entre deux machines'''.'''
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− | | |
− | | |
− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On s’interroge sur la qualité d’une liaison série point à point.
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− | | |
− | On se limite à l’analyse d’un trafic de type « chat » (échange de caractères codés).
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− | | |
− | On introduit la notion de protocole (règles, formats et conventions, sur lesquels il est nécessaire de s’accorder pour communiquer).
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− | | |
− | Au-delà de deux machines, le modèle de la liaison point à point ne convient plus.
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− | | |
− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Adressage sur un réseau'''
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− | | |
− | Mécanismes d’adressage pour identifier des machines distantes.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Décrire''' une situation d’adressage sur un type de réseau particulier.
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− | | |
− | * '''Analyser''' le trafic (trames) sur un réseau et mettre ainsi en évidence la notion de protocole.
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− | | |
− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On introduit ces notions en comparant différents types d’adressages existants (téléphone, courrier postal).
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− | On fait appel à un outil d’analyse pour visualiser la transmission des trames nécessaires au dialogue entre machines numériques.
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− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Routage'''
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− | Mécanismes induits par la communication sur un réseau dont la structure est de type graphe.
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− | | |
− | Notions de paquets, de chemins, de routage.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| * '''Analyser''' les entêtes de messages électroniques, pour décrire le chemin suivi par l’information.
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− | | |
− | | |
− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On se limite à la mise en œuvre d’une séance de travaux pratiques, avec analyse d’entêtes de courriels prédéfinis reçus (aspect distribué et non fiable des réseaux de grande taille, difficulté du passage à l’échelle).
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− | On explique la différence entre les réseaux de type arborescent et de type graphe.
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− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Supranationalité''' des réseaux
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Prendre conscience''' du caractère supranational des réseaux et des conséquences sociales, économiques et politiques qui en découlent.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On met en évidence le fait que certains pays autorisent la mise en ligne d’informations, services ou contenus numériques dont la consultation n’est pas permise dans d’autres pays.
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− | |}
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− | * '''Initiation à la robotique'''
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− | {| style="border-spacing:0;"
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− | | style="border-top:0.5pt solid #000000;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Savoirs'''
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− | | style="border-top:0.5pt solid #000000;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Capacités'''
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− | | style="border:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Observations'''
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− | |-
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Découverte d’un système robotique et de sa programmation'''
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:none;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| '''Identifier '''les différents composants d’un minirobot et comprendre leurs rôles respectifs'''.'''
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− | '''Décrire''' un système à évènements simple à l’aide d’une machine à états finis.
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− | * '''Programmer '''(dans un langage de haut niveau)''' '''un minirobot pour lui faire exécuter une tâche complexe.
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− | | style="border-top:none;border-bottom:0.5pt solid #000000;border-left:0.5pt solid #000000;border-right:0.5pt solid #000000;padding-top:0.041cm;padding-bottom:0.041cm;padding-left:0.079cm;padding-right:0.079cm;"| On propose des activités adaptées aux équipements et logiciels disponibles dans l’établissement.
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