Groupe Technique Disciplinaire Informatique

Propositions de programmes pour l'enseignement d'un ensemble de notions et savoir-faire informatiques au lycée

note n° 15
11 juin 1993

sommaire

Introduction

1. Principes générauxAssociation EPI

1.1 Objectifs
1.2 Progression proposée
1.3 Contenus
    1.3.1 En classe de seconde
    1.3.2 En classe de première
    1.3.3 En terminale

2. La mise en oeuvre

2.1 Organisation des cours
2.2 Évaluation
2.3 Équipement
2.4 Enseignants
2.5 Conclusion

3. Propositions de programmes

3.1 Programme de la classe de seconde
3.2 Programmes de la classe de première
    3.2.1 Programme de la classe de première, série littéraire
    3.2.2 Programme de la classe de première, série économique et sociale
    3.2.3 Programme de la classe de première, série scientifique
3.3 À propos des logiciels utilisés
 

avertissement :

cette note doit être considérée comme un premier document de travail. En particulier, la liste des activités figurant dans les propositions de programmes est très incomplète. Seule une phase de concertation avec les enseignants de toutes disciplines permettra de la compléter et de valider les propositions qui sont faites.

 
Introduction

1. Principes généraux

1.1 Objectifs

L'enseignement et la pratique de l'informatique au lycée doivent conduire à approfondir et compléter les connaissances acquises au collège pour familiariser l'élève avec l'environnement professionnel du monde d'aujourd'hui.

Approfondir :

Il faut s'appuyer sur les outils élémentaires abordés au collège et étendre leur utilisation à toutes les disciplines. Cet approfondissement se conçoit donc non pas comme un enseignement d'informatique mais comme une pratique développée par les autres disciplines, dans la logique de leur propre enseignement.

Compléter :

On peut attendre d'un jeune bachelier qui aborde le secteur professionnel ou qui entame des études supérieures qu'il ait une connaissance élémentaire de l'univers technique et technologique du monde du travail. On s'étonnerait qu'il ne sache pas s'exprimer en français, calculer, manipuler un appareil électrique, comprendre un formulaire administratif, etc. On attendra aussi désormais – et de plus en plus – que ce jeune bachelier ait eu une première connaissance de l'environnement informatique du monde du travail (matériels, logiciels, personnel, incidence sur les méthodes de travail). Cette connaissance pourrait être développée, en classe de seconde, dans le cadre d'un enseignement d'informatique.

Un tel enseignement contribuera à la formation de l'esprit scientifique et à la culture générale scientifique des lycéens.

1.2 Progression proposée

La progression proposée est la suivante :

- en seconde (32 heures)

. rappels et approfondissements sur les notions de base dont l'étude a commencé au collège,
. un effort particulier sur « informatique et monde contemporain ».

- en première (32 heures)

. un enseignement lié aux séries, conduisant à des approches différenciées,
. une attention plus grande aux logiciels spécifiques utilisés dans chaque discipline.

- en terminale

. étude et mise en oeuvre d'une application interdisciplinaire faisant appel à l'informatique de manière significative. Il s'agit de faire la synthèse des connaissances informatiques acquises par les élèves.

1.3 Contenus

1.3.1 En classe de seconde

L'étape représentée par la classe de seconde est importante. C'est la dernière période de la scolarité du secondaire où tous les élèves sont encore ensemble, avant, en première, de choisir une filière qui prédéterminera leur orientation professionnelle future. La classe de seconde est donc l'endroit où l'on peut, pour la dernière fois, dispenser un enseignement de « tronc commun ». En informatique, cet enseignement portera sur un approfondissement des notions de base vues au collège et s'attachera à illustrer de manière vivante la présence de plus en plus importante de l'informatique dans le monde contemporain. C'est ce dernier aspect, le plus original, que nous développons ici.

Nous proposons de sensibiliser chaque élève à l'impact de la science et des techniques informatiques sur la vie du citoyen dans le monde contemporain, sous la forme d'une série de quatre interventions d'une demi-journée chacune, réparties tout au long de l'année scolaire. Il est essentiel que ces interventions soient prévues explicitement par les programmes officiels, et que leur cohérence et leur organisation précise soient assurées par un professeur de l'établissement, de quelque discipline que ce soit, dûment motivé et rétribué pour ce faire. En revanche, il est tout à fait possible - et peut-être souhaitable - que chaque séance soit animée concrètement par un intervenant différent, non nécessairement membre du corps professoral de l'établissement.

Les programmes officiels pourraient proposer une liste de thèmes régulièrement mise à jour, en nombre nettement supérieur à quatre. Il appartiendrait alors au professeur coordonnateur, en accord avec le conseil d'établissement et l'équipe pédagogique, de choisir chaque année quatre centres d'intérêt dans cette liste et d'assurer le bon déroulement des séances, dans un ordre logique allant par exemple de l'état de l'art technologique aux grandes applications modernes, et à leurs éventuelles implications sociales. Le fait de consacrer une demi-journée entière à chaque intervention devrait permettre de regrouper plusieurs classes.

Il appartiendra également au coordonnateur, en accord avec ses collègues, de déterminer le mode d'évaluation des connaissances acquises dans cette partie de l'enseignement. Bien que rien n'oblige à prévoir une évaluation à l'issue de chaque séance, il est permis de supposer que cette méthode soit la plus facile à mettre en oeuvre et la plus motivante pour les élèves. En revanche, il paraît souhaitable, pour éviter tout effet de lassitude, que les formes les plus diverses d'évaluation soient envisagées : QCM, interrogation orale, résumé ou commentaire écrit (en collaboration avec le professeur de français ou d'anglais), étude de cas, enquête, etc.

1.3.2 En classe de première

La classe de première constitue une étape essentielle vers la spécialisation des élèves dans une voie à dominante économique et sociale, littéraire ou scientifique. Aucune de ces voies ne peut ignorer l'apport et la nécessité de l'informatique, mais chacune nécessite un enseignement adapté au but recherché et au public concerné. Nous proposons d'articuler l'enseignement de l'informatique en classe de première autour de deux volets :

- la poursuite de l'utilisation pédagogique à travers toutes les disciplines. II ne faut pas que les acquis du collège et de la classe de seconde soient perdus.

- la mise en place d'enseignements spécifiques d'informatique, adaptés à chaque filière. Les objectifs poursuivis dans un enseignement d'informatique au niveau de la classe de première sont doubles. Cet enseignement doit familiariser l'élève avec des outils de maîtrise de l'ordinateur qu'il devra utiliser au cours de la suite de ses études et de sa vie professionnelle, lui montrer la puissance et les limites de ces outils. Mais l'informatique doit également, notamment par son interaction avec les autres disciplines, prendre en charge une partie de la formation économique et sociale, littéraire ou scientifique de l'élève.

II ne s'agit pas pour autant de réduire, dans chaque filière, l'informatique à un sous-ensemble spécifique de la filière (pas d'informatique géologique, d'informatique linguistique...). S'il s'agit bien, en s'appuyant sur des exemples proches de leurs préoccupations, de faire découvrir aux élèves les aspects fondamentaux de l'informatique, cette approche n'est cependant pas exclusive d'autres approches permettant de mettre en évidence les apports de l'informatique en dehors des filières considérées.

En première économique et sociale, ces objectifs pourront être atteints à travers une approche des logiciels applicatifs. Au travers de l'étude de quelques éléments sur les bases de données relationnelles et les langages d'interrogation, on cherchera à dégager les notions essentielles sur le stockage et la recherche de l'information. On pourra s'intéresser aussi aux techniques d'analyse des données et de simulation.

En première littéraire, on privilégiera une approche logique et linguistique de l'informatique. Au travers de l'étude de quelques notions sur les grammaires et les automates et de l'utilisation élémentaire d'un langage de programmation logique, on cherchera à dégager les liens entre le langage, la logique et l'informatique et à améliorer les bases logiques et linguistiques des élèves.

En première scientifique, on pourra privilégier une approche des algorithmes et des programmes. On cherchera, en s'aidant de quelques éléments d'un langage de programmation, à dégager la notion de problème pouvant être résolu par une machine, et celle d'algorithme, à faire comprendre les principes de la traduction de cet algorithme en un langage accessible à la machine et à aborder les problèmes liés à cette solution et au temps d'exécution du programme qui en résulte (notions de faisabilité et de complexité).

1.3.3 En terminale

L'objectif est de réaliser une synthèse des connaissances acquises lors de l'ensemble des cycles précédents. Indépendamment de la poursuite de l'utilisation raisonnée des outils informatiques dans toutes les disciplines, nous proposons que les élèves de terminale se voient proposer la réalisation de projets disciplinaires ou interdisciplinaires, mettant en oeuvre l'informatique. Il est clair que ces projets devront mettre en évidence le caractère transversal de l'informatique, et qu'ils ne devront pas se transformer en la réalisation de produits purement informatiques. Les élèves auront à fournir un dossier, et présenteront leur projet de manière orale.

On remarquera que le choix des sujets de projet appartient bien entendu à des équipes disciplinaires ou pluridisciplinaires. Il n'appartient pas au GTD Informatique d'en dresser la liste.

2. La mise en oeuvre

2.1 Organisation des cours

Cet enseignement s'appuie sur deux modalités complémentaires :

- une pratique raisonnée de l'informatique, dans les pratiques pédagogiques au lycée, chaque fois qu'elle se révèle utile et nécessaire pour l'élève, sans exclusive. Il est clair que c'est sur cette pratique que s'appuie la découverte des concepts informatiques sous-jacents. Cette découverte n'est d'ailleurs pas forcément l'objectif de cette pratique : des séances interdisciplinaires donneront l'occasion de cette synthèse.

- une mise en évidence des quelques notions nécessaires à une bonne compréhension du travail réalisé à l'aide d'un ordinateur. Cette synthèse se fait soit « à l'occasion », lorsque l'enseignant juge le moment venu, soit au cours des séances de « tronc commun d'informatique ». Elle sert à rassembler les connaissances des élèves, afin qu'ils se forgent une représentation correcte, à leur niveau de maturité et de compréhension, de ce qu'est un système informatique. Elle s'appuie sur les matériels et logiciels utilisés par les élèves.

Nous préconisons la mise en place d'un travail disciplinaire ou interdisciplinaire à partir de l'utilisation de logiciels variés, aussi bien des logiciels généraux tels que le traitement de texte, le tableur et les systèmes de recherche documentaires (déjà étudiés au collège) que des logiciels spécifiques aux disciplines (cartographie, analyse de données, calcul formel... ).

Le noyau commun de connaissances sera identifié comme un enseignement à part entière.

2.2 Évaluation

Un contrôle sur les notions enseignées est effectué dans le cadre de l'enseignement commun d'informatique, en seconde et première. La note obtenue fait partie de l'ensemble des notes permettant de juger des connaissances de l'élève. Des modalités diverses peuvent être envisagées.

Le savoir-faire informatique est jugé à travers l'utilisation de l'ordinateur dans une ou plusieurs épreuves disciplinaires.

Par ailleurs, une note d'informatique, dont les modalités d'attribution sont à déterminer, pourrait être obtenue pour le Baccalauréat.

2.3 Équipement

L'informatique doit faire partie intégrante de l'environnement éducatif des élèves. Ceci implique la mise à disposition d'un grand nombre de postes de travail, d'accès aisé, disposés dans des lieux variés : salles de cours, salle des professeurs, centre de documentation et d'information, laboratoire de sciences, ainsi que la création de centres de ressources (info-centre, atelier pratique d'informatique...), caractérisés par la présence d'une équipe pédagogique (pour en assurer l'animation), d'un responsable (enseignant formé à l'informatique, cette fonction faisant partie de son service). On peut ainsi espérer que ce centre sera ouvert au maximum, de manière à en faciliter l'accès.

Les logiciels doivent être choisis en fonction des services offerts aux utilisateurs : ils doivent être d'un emploi aisé, offrir une interface ergonomique, afficher des fonctionnalités clairement identifiées, et présenter un intérêt pédagogique reconnu. Tout logiciel ne répondant pas à ces critères doit être automatiquement rejeté.

2.4 Enseignants

Deux types d'enseignement seront à assurer :

- les techniques liées à l'usage de l'ordinateur dans les disciplines.
Elles seront enseignées par l'ensemble des enseignants, dans leurs disciplines respectives, à condition qu'une formation minimale leur ait été donnée.

- le tronc commun d'informatique.
Il sera enseigné par des professeurs ayant reçu une formation suffisante en informatique (deuxième compétence), en plus de leur discipline principale. Ils devraient assurer au maximum un demi-service dans le cadre du tronc commun d'informatique.

La généralisation de l'enseignement de l'informatique se heurte aujourd'hui au niveau des connaissances en informatique de l'ensemble des enseignants. On peut cependant faire les remarques suivantes :

- un grand nombre d'enseignants ont déjà reçu une formation relativement poussée à l'informatique : dans les lycées, les professeurs qui ont suivi les « stages lourds ». Certains professeurs sont titulaires de diplômes d'informatique de haut niveau : licence ou maîtrise d'informatique, par exemple. D'autres enseignent l'informatique dans certaines disciplines économie et gestion, sciences et techniques industrielles. Tous ces enseignants sont parfaitement à même d'intervenir, entre autres, dans le cadre du tronc commun proposé par le GTD. Ils peuvent parfaitement jouer le rôle d'animateurs pour le lancement de la généralisation de l'enseignement de l'informatique.

- certains enseignants ont recours à l'informatique dans leur enseignement, à la suite d'une démarche personnelle, ou d'un des nombreux stages courts de formation. Ils peuvent également jouer un rôle essentiel dans cette généralisation.

II reste donc le cas des professeurs qui n'utilisent pas l'informatique, ou qui n'ont jamais été formés à cette discipline. Il semble que des actions vigoureuses de formation continue, sous la forme d'une première initiation suivie de rappels, pourraient permettre de les associer également à cette généralisation.

2.5 Conclusion

Le GTD Informatique considère que l'introduction de l'informatique dans toutes les disciplines, accompagnée d'un enseignement visant à fixer les concepts de base minimaux, est possible dès maintenant dans les classes de seconde. Les modalités pratiques sont évidemment à étudier de près. Une expérimentation dans quelques lycées serait de première importance. Elle permettrait de détecter les points de difficulté, de développer un matériel pédagogique qui fait défaut en ce qui concerne le tronc commun d'informatique et d'encourager l'utilisation de l'ordinateur dans les disciplines.

3. Propositions de programmes

L'ensemble des notions à enseigner s'appuiera sur l'observation des ordinateurs et des logiciels utilisés par les élèves, tant dans le cadre des activités scolaires qu'en dehors de celles-ci. La colonne activités possibles ne recense que quelques exemples pouvant être faits dans le tronc commun. Ces activités viennent s'ajouter à celles réalisées dans le cadre disciplinaire ou interdisciplinaire. De nombreux exemples peuvent être trouvés, entre autres, dans les brochures publiées par la DLC 15, par exemple dans la collection « Intégration de l'informatique dans les disciplines ».

3.1 Programme de la classe de seconde

Objectifs de connaissances

Notions à connaître

Activités possibles

notion d'information

- Types d'information
. données
    mots
    nombres
. programmes
    instructions

- État d'une donnée
. initial
. par défaut
. courant
. modifiable
. notion de variable

- Traitement d'une donnée
. type
à chaque type correspond un répertoire d'opérateurs.
. consultation
. modification
. comparaison
    opérateurs de comparaison
    opérateurs logiques
    composition de conditions

- Organisation
. organisation logique
    notion de contenu
    association d'un nom
. organisation physique
    notion de contenant
    association d'une adresse

- Désignation
. un nom permet de repérer une entité logique
. une adresse permet de repérer une entité physique
. à un moment donné, un lien est créé entre un nom et l'adresse qui lui correspond.

 

architecture des ordinateurs

- Mémoire
. stockage des données, des programmes
. découpage en mots
. notion d'adresse
. consultation, modification
. permanence d'un contenu

- Calcul
. gamme des opérations
. type des opérandes
. accès rapide à la mémoire principale
. vitesse

- Commandes
. enchaînement
. séquentiel, parallèle

- Horloge
. temps de cycle
. cadencement

- Communication
. interne
    notion de bus
. externe
    interfaces tampons

- Limites
. puissance
    nombre d'opérations par seconde
    répertoire
. capacité mémoire
. pannes

Effectuer des enquêtes à l'aide de revues, de documents techniques

stockage de l'information

- Notion de mémoire
. mémoire principale ≠ mémoire secondaire
. mémoire de travail ≠ mémoire de stockage
. mémoire rapide ≠ mémoire lente
. mémoire morte ≠ mémoire vive
. mémoire fixe ≠ mémoire extensible

La mémoire contient, de manière indifférenciée
. le (les) programme(s)
. les données
. le système

Pour utiliser au mieux les possibilités de traitement rapide, il faut, si possible, que toute l'information pertinente soit dans la mémoire de travail.

Si l'information ne peut résider dans la seule mémoire de travail, des échanges avec la mémoire de stockage sont nécessaires. Ils diminuent la vitesse de traitement.

 
 

Pour être utilisée, la mémoire est préparée
. allocation de la mémoire de travail
. formatage



le formatage permet de donner un exemple d'organisation physique de l'information

configurations informatiques

Différents modèles existent, permettant de répondre à des besoins très différents. Plusieurs paramètres interviennent :

- La puissance des machines
. calculatrice
. micro-ordinateur
. station de travail
. mini-ordinateur
. super-calculateur

- Le mode d'utilisation
. fortement interactif
. faiblement interactif
. non interactif
. traitement par lots

- Le partage de ressources
. personnel
. monoposte
. multiposte
. réseau local
. réseau externe

 
 

Toutes les combinaisons ne sont pas possibles.

Certaines sont possibles en théorie, mais sont en pratique inutilisables, les performances étant trop dégradées.

Faire étudier quelques combinaisons pour :
- caractériser les activités faites dans le cadre scolaire
- caractériser certaines activités hors cadre scolaire (réservation, carte bleue...)
- déterminer certains triplets impossibles

 

- Réseaux
. partage de ressources
. distribution des données

on étudiera la configuration du (des) réseau(x) interne(s) de l'établissement

fichiers

- Gestion d'un ensemble de fichiers :
. catalogue
    liste des fichiers
    organisation arborescente
. sûreté
    sauvegarde automatique, manuelle
    fréquence de sauvegarde
    procédures de reprise
. confidentialité
    accès réservé
    mots de passe

 
 

La gestion des fichiers est assurée par l'utilisateur ou par le système d'exploitation.

mettre en évidence des opérations de création et de suppression de fichiers
- sur intervention de l'utilisateur
- par le système (fichiers de travail)

échanges de fichiers

II existe un protocole qui permet à un programme de lire des données produites par un autre programme.

- Éléments de base :
. codage physique
. codage logique
. contenu de l'information
. données de base (caractères, nombres)
. indications annexes
. indications de service pour le programme récepteur
. existence de logiciels de conversion
. notion d'intégrateur

Exemple du fichier texte

. codage du texte proprement dit cas des accents, par exemple
. indications d'interprétation     style
    police
. mise en page
. indications de service
. type de code

On étudiera plusieurs exemples
. passage d'un traitement de texte à un autre
. passage d'un tableur à un autre
. récupération de données en provenance d'un programme quelconque
. utilisation du presse-papiers . échange de programmes

informatique et monde contemporain

- Histoire et épistémologie de l'informatique :
. notions et concepts de base
. conditions historiques d'émergence de l'informatique

- Éthique, droit de l'informatique
. loi « informatique et libertés »
. responsabilité d'usage

- Économie et informatique :
. l'industrie de l'informatique
. les métiers de l'informatique
. l'informatisation de la société

- Enjeux sociaux :
. dans le monde du travail
. conséquences sur l'emploi
. modification de l'organisation et des conditions de travail

- Enjeux culturels :
. représentation du réel
. accès à l'information et au savoir
. nouvelles formes de communication
. informatique et création

- À propos des dangers techniques :
. sûreté de fonctionnement
    pannes
    micro-coupures
    magnétisme parasites
. sécurité de fonctionnement
    malveillance
    confidentialité
. conséquences des pannes
    blocage des services
    perte des informations

 
 

- Grandes applications :
étude des fonctionnalités de quelques grandes applications, afin de montrer où et comment intervient l'informatique.

On s'intéressera à des domaines variés :
. services bancaires
. systèmes de réservation
. le minitel
. plans automatiques (SITU)
. terminaux de magasins

On insistera à chaque fois sur les possibilités offertes, mais aussi sur les limites de ces systèmes informatiques.

 
3.2 Programmes de la classe de première

3.2.1 Programme de la classe de première, série littéraire

Objectifs de connaissances

Notions à connaître

Activités possibles

logiciels

Les élèves devront savoir caractériser les logiciels qu'ils utilisent en termes de fonctionnalités :
. traitement de texte
. lexicométrie
. analyse du discours
. dictionnaires électroniques
. recherche documentaire

 

stockage de l'information

- Types d'information :
. son
. image
. multimédia

- Structuration :
. banques de données
. hypermédia
. hypertexte

Présentation d'une encyclopédie informatisée.

fichiers

- Temps d'accès :
. temps de base
. temps de traitement
    lecture/écriture
    recopie
. conséquences sur les temps de traitement

 

Notion de langage

- caractéristiques d'un langage :
. moyen de description
    pour commander un service
    non ambiguïté
    non redondance
. syntaxe
. sémantique
. niveau et style de langage

Un programme assure la traduction vers le langage de la machine.

- Montrer
. quelles sont les vraies contraintes
. quels sont les poids historiques
. qu'est ce qu'on peut espérer ?
. effectuer des comparaisons à partir de l'observation de programmes écrits dans différents langages.

démarche d'informatisation

- Espace des problèmes :
. client
. cahier des charges
. spécifications

- établir le cahier des charges du ou des logiciel(s) qui pourrait(aient) permettre de résoudre un problème donné dans le domaine de la série

 

- Espace des solutions :
. configurations
. performances
. contraintes d'exploitation
. adéquation aux besoins

- Méthodes, langages et progiciels pour passer d'un espace à l'autre

- établir si les logiciels disponibles conviennent oui ou non

- chercher dans des revues des logiciels pouvant convenir

algorithmique

Quels sont les principaux éléments nécessaires pour résoudre les problèmes :
. données nécessaires
. mécanismes de traitement

Étude de quelques problèmes tirés de :
. correcteurs orthographiques
. correcteurs grammaticaux
. césure automatique

programmation

Connaître un langage de requête

utiliser un système de recherche documentaire.

informatique et monde contemporain

Étude d'une grande application :
. la traduction assistée par ordinateur
. les images de synthèse
. la cartographie

 
3.2.2 Programme de la classe de première, série économique et sociale

Objectifs de connaissances

Notions à connaître

Activités possibles

logiciels

Les élèves devront savoir caractériser les logiciels qu'ils utilisent en termes de fonctionnalités :
. banques de données économiques
. cartographie
. analyse d'images
. dépouillement d'enquêtes
. simulation de systèmes économiques

 

stockage de l'information

- Types d'information
. son
. image
. multimédia

- Structuration
. banques de données
. hypermédia
. hypertexte

Présentation de banques de données économiques.

fichiers

- temps d'accès
. temps de base
. temps de traitement
    lecture/écriture
    recopie
. conséquences sur les temps de traitement

 

démarche d'informatisation

- Espace des problèmes
. client
. cahier des charges
. spécifications

- établir le cahier des charges du ou des logiciel(s) qui pourrait(aient) permettre de résoudre un problème donné dans le domaine de la série.

 

- Espace des solutions
. configurations
. performances
. contraintes d'exploitation
. adéquation aux besoins

- établir si les logiciels disponibles conviennent oui ou non

- chercher dans des revues des logiciels pouvant convenir

 

- Méthodes, langages et progiciels pour passer d'un espace à l'autre

 

algorithmique

Quels sont les principaux éléments nécessaires pour résoudre les problèmes :
. données nécessaires
. mécanismes de traitement

Étude de quelques problèmes tirés de :
. bases de données
. dépouillement d'enquêtes

programmation

Connaître un langage de requête

utiliser une banque de données

informatique et monde contemporain

Étude d'une grande application :
. les systèmes bancaires
. la Bourse
. les banques de données de l'INSEE

 

 
3.2.3 Programme de la classe de première, série scientifique

Objectifs de connaissances

Notions à connaître

Activités possibles

logiciels

Les élèves devront savoir caractériser les logiciels qu'ils utilisent en termes de fonctionnalités :
. grapheurs
. analyse d'images
. calcul formel
. tableur

 

démarche d'informatisation

- Espace des problèmes
. client
. cahier des charges
. spécifications

- Espace des solutions
. configurations
. performances
. contraintes d'exploitation
. adéquation aux besoins

Langages et progiciels pour passer d'un espace à l'autre.

- établir le cahier des charges du ou des logiciel(s) qui pourrait(aient) permettre de résoudre un problème donné

- chercher si les logiciels disponibles conviennent

- chercher dans des revues si des logiciels peuvent convenir

algorithmique

Quels sont les principaux éléments nécessaires pour résoudre les problèmes :
. données nécessaires
. mécanismes de traitement

Étude de quelques problèmes tirés de :
. algorithmes numériques
. tris

 

- Notion de complexité

Étude de quelques algorithmes simples pour mettre en évidence des comportements linéaires, logarithmiques ou exponentiels.

programmation

- Notion d'itération

- Notion de récurrence

L'écriture de programmes dans un langage adapté peut être envisagée.

informatique et monde contemporain

Étude d'une grande application :
. météorologie
. CAO
. satellites
. conduite de processus industriels
. simulateurs

 

 
3.3 À propos des logiciels utilisés

Les quelques indications données ci-dessous concernent des logiciels que les élèves sont susceptibles d'utiliser. Nous indiquons les notions principales et les quelques fonctions qu'ils pourraient aborder. La liste ci-dessous est loin d'être exhaustive (voir les brochures citées en référence). Elle ne sert qu'à indiquer l'esprit dans lequel les présentations pourraient être faites. Ces connaissances ne sont pas exigibles à la sortie du lycée, mais permettent de compléter la culture de l'élève.

Objectifs de connaissances

Notions à connaître

Activités possibles

calcul formel

Un logiciel de calcul formel permet de résoudre des problèmes mathématiques sans passer par des méthodes numériques.

Les élèves devraient pouvoir définir l'intérêt du calcul formel par opposition au calcul numérique.

Les élèves pourraient avoir mis en oeuvre certaines fonctionnalités du logiciel utilisé :

Transformer des expressions algébriques
. développer
. factoriser
. substituer
. simplifier

- définir
. des constantes
. des variables
. des fonctions

- Calculer
. en nombres entiers de longueur « infinie »
. en nombres réels de précision « infinie »
. en nombres algébriques . en expressions formelles

- Résoudre
. des équations
   + de manière exacte
   + de manière approchée
. des inéquations

- Dériver

- Représenter
. des graphes de fonctions
. des courbes 2D ou 3D
. des surfaces

 

logiciels graphiques

Logiciels permettant de programmer des dispositifs de visualisation, tels que des traceurs de courbe, des écrans graphiques, etc.

Les notions suivantes pourraient être présentées aux élèves :

Systèmes de coordonnées
. utilisateur
. écran
. normalisé
. mécanisme fenêtre-clôture

- Modes de présentation
. dessin au trait (vectoriel)
. dessin point par point (image)

- primitives élémentaires
. de modélisation géométrique 2D, 3D
. de tracé
. de structuration
. de dialogue

 

traitement d'images

Les logiciels de traitement d'image permettent de modifier, analyser, traiter une image, en vue d'une présentation plus lisible pour un observateur, ou pour en extraire automatique ment des renseignements

Les notions suivantes pourraient être présentées aux élèves :

Notion d'image numérique
. échantillonnage, quantification
. images binaires
. images à niveaux de gris
. images en couleur
. les activités de base
    synthèse
    analyse
    traitement
    acquisition
    visualisation

- Acquisition d'image
. principaux capteurs
    caméras
    scanneurs
. difficultés
    éclairage
    cas des satellites

- Traitements élémentaires fausse couleur
. filtrage
    amélioration du contraste
    élimination de fréquences indésirables
. extraction de contours
. extraction de squelettes

Exemples d'application :
. imagerie médicale
. vision par ordinateur
. images météo

messageries

Elles permettent d'échanger des informations entre interlocuteurs, parle biais d'un ou plusieurs réseaux.

Les notions suivantes pourraient être présentées aux élèves :

Fonctions
. édition d'un message
. envoi d'un message
    à un destinataire
    à plusieurs destinataires
    listes de distribution
. réception d'un message
    choix de l'émetteur
. stockage de messages
    pas de stockage
    automatique
    constitution de dossiers

- Mécanismes de base
. notion d'adresse électronique
. serveurs
. passerelles

- Support du message
. écrans
. papier
. voix

- exemples de messageries
. minitel
. réseaux locaux, internes
. réseaux nationaux avec passerelles

___________________
Association EPI
Octobre 2009

Retour