Lycée : le programme de la nouvelle spécialité « Numérique et sciences informatiques »
Trop complexe ou parfait pour poursuivre des études en IT ?

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En février 2018, le ministre français de l'Éducation a dévoilé la tant débattue réforme du bac qui, comme on s'y attendait, a marqué la fin des séries au lycée, du moins pour la voie générale. Pour les partisans de cette réforme, il s'agit de repenser le lycée afin de mieux accompagner les élèves dans la conception de leur projet et dans l'acquisition des connaissances et des compétences nécessaires à leur poursuite d'études.

Mais cette réforme du baccalauréat et du lycée général et technologique nécessite l'élaboration de nouveaux contenus d'enseignement. Le Conseil supérieur des programmes (CSP) a donc été saisi par le ministre afin de concevoir les projets de programmes du futur lycée. Depuis la mi-octobre 2018, le CSP a rendu publics ses projets pour les classes de seconde et de première générale et technologique. Mais pour certains enseignements, le projet de programme de terminale n'était pas encore disponible, c'était le cas de la spécialité « Numérique et sciences informatiques ». Le programme est toutefois maintenant disponible.

Objectif de la spécialité

L’objectif de cet enseignement général est l’appropriation des concepts et des méthodes qui fondent l’informatique, dans ses dimensions scientifiques et techniques.

Domaines étudiés

La spécialité s’articule autour de quatre grands domaines : le traitement et la représentation des données, les algorithmes, les langages de programmation et les machines et leurs systèmes d’exploitation. Il est également fait mention dans le programme d'un élément transversal : les interfaces qui permettent la communication, la collecte des données et la commande des systèmes.

Pas seulement théorique, une bonne dose de pratique

Un enseignement d’informatique ne saurait se réduire à une présentation de concepts ou de méthodes sans permettre aux élèves de se les approprier en développant des projets. Ainsi, un tiers au moins de l’horaire total de la spécialité est réservé à la conception et à l’élaboration de projets conduits par des petits groupes d’élèves.

Les projets ont essentiellement pour but d’imaginer des solutions répondant à un problème. Il peut s’agir d’un approfondissement théorique des concepts étudiés en commun, d’une application à d’autres disciplines telle qu’une simulation d’expérience, d’exploitation de modules liés à l’intelligence artificielle et en particulier à l’apprentissage automatique, d’un travail sur des données socioéconomiques, du développement d’un logiciel de lexicographie, d’un projet autour d’un objet connecté ou d’un robot, de la conception d’une bibliothèque implémentant une structure de données complexe, d’un problème de traitement d’image ou de son, d’une application mobile, par exemple de réalité virtuelle ou augmentée, du développement d’un site Web associé à l’utilisation d’une base de données, de la réalisation d’un interpréteur d’un mini-langage, de la recherche d’itinéraire sur une carte (algorithme A*), d’un programme de jeu de stratégie, etc.

Un accès internet et un langage simple d'usage (Python) pour la réalisation des projets

Dans le programme, il est indiqué que les activités pratiques et la réalisation de projets supposent que chaque élève a un accès individuel à un équipement relié à internet. Un langage de programmation est également nécessaire pour l’écriture des programmes : un langage simple d’usage, interprété, concis, libre et gratuit, multiplateforme, largement répandu, riche de bibliothèques adaptées et bénéficiant d’une vaste communauté d’auteurs dans le monde éducatif était à privilégier. Le langage choisi, comme nous l'avons déjà rapporté, est Python version 3 (ou supérieure). Il est toutefois précisé que l’expertise dans tel ou tel langage de programmation n’est pas un objectif de formation.


Éléments du programme de Terminale

Le programme en terminale est organisé en six rubriques :

  • histoire de l’informatique : il s'agira de présenter aux élèves les événements clés de l’histoire de l’informatique. Les élèves apprendront par exemple que les algorithmes étaient présents dès l’Antiquité. À la fin de cette rubrique, ils devraient notamment être capables de situer dans le temps les principaux événements de l’histoire de l’informatique (apparition des machines à calculer, la naissance des sciences de l’information, la naissance des premiers ordinateurs, comment leur puissance a ensuite évolué exponentiellement et comment ils se sont diversifiés dans leurs tailles, leurs formes et leurs emplois : téléphones, tablettes, montres connectées, ordinateurs personnels, serveurs, fermes de calcul, méga-ordinateurs) et leurs protagonistes ;

  • structures de données : il s'agira d'abord de présenter les structures de données proprement dites. À la fin, les élèves devraient être capables de spécifier une structure de données par son interface, distinguer interface et implémentation et écrire plusieurs implémentations d’une même structure de données. Cette rubrique traitera aussi du vocabulaire de la programmation objet (classes, attributs, méthodes, objets), des listes, piles et files, mais aussi des arbres et graphes ;

  • bases de données : cette rubrique d'enseignement abordera le modèle relationnel, les systèmes de gestion de bases de données relationnelles et le langage SQL ;

  • architectures matérielles, systèmes d’exploitation et réseaux : au menu, il y aura les composants intégrés d’un système sur puce - les élèves devraient à la fin être capables d'identifier les principaux composants sur un schéma de circuit et les avantages de leur intégration en termes de vitesse et de consommation. Mais cette rubrique traitera aussi de la gestion des processus et des ressources par un système d’exploitation, des protocoles de routage et la sécurisation des communications ;

  • langages et programmation : il s'agira d'aborder la notion de programme en tant que donnée (faire comprendre aux élèves que tout programme est aussi une donnée), mais également les questions de récursivité, modularité, les paradigmes de programmation, la mise au point de programmes et la gestion des bogues ;

  • algorithmique : cette dernière rubrique traite des algorithmes sur les arbres binaires et sur les arbres binaires de recherche, des algorithmes sur les graphes, de la méthode « diviser pour régner » pour écrire un algorithme, de la programmation dynamique pour écrire un algorithme et de la recherche textuelle où les élèves étudieront l’algorithme de Boyer-Moore pour la recherche d’un motif dans un texte.


Programme de Terminale (Numérique et sciences informatiques, enseignement de spécialité)
Programme de Première (Numérique et sciences informatiques, enseignement de spécialité)
Programme de Seconde (Sciences numériques et technologie, enseignement commun)

Et vous ?

La création de cette nouvelle filière est-elle pertinente ?
Que pensez-vous du programme ? Le parcours parfait pour poursuivre des études supérieures en informatique ?
Certains éléments étant plus étudiés en Licence 1 voire Licence 2, le programme n'est-il pas trop complexe ?
Cela ne va-t-il pas entraîner une ruée des lycéens vers les autres spécialités et donc un manque de talents IT les années à venir ?
Les professeurs de lycée sont-ils aptes à enseigner cette spécialité ? Ou va-t-il falloir faire appel aux professeurs de prépa ?

Voir aussi :

Éducation : Python bientôt langage officiel de programmation en France ? Un projet dans le cadre de la réforme du Bac et du lycée
Réussite en licence : le passé scolaire joue plus que l'origine sociale, d'après une étude, qu'en est-il dans les filières informatiques ?
Les professeurs des classes prépas alertent sur le faible niveau en sciences du bac S, une menace pour l'enseignement supérieur en informatique ?
Les Français auraient perdu en moyenne 3,8 points de QI en l'espace de 10 ans, une menace pour l'enseignement supérieur en informatique ?
France : en 20 ans, le niveau en maths des élèves de terminale S est en baisse de 20 %, une menace pour l'enseignement supérieur en informatique ?

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Avatar de redcurve
Membre confirmé https://www.developpez.com
Le 21/05/2019 à 4:58
Python lol, ça va être marrant d'aborder le MT avec ce bidule du fun en perspective... super choix d'outil les gars du génie
Avatar de KsassPeuk
Membre confirmé https://www.developpez.com
Le 21/05/2019 à 8:45
Dans l'ensemble, sur le papier, ça a l'air bien, ça manque peut être un peu de "maths pour l'informatique" éventuellement. Les deux soucis principaux amha:

  • Le programme semble bien mais avec un contenu assez énorme pour le faire tenir dans des délais plutôt serrés. Après, l'objectif est probablement de leur faire toucher les différents sujets du doigts et pas de les voir en profondeur. Typiquement sur la partie système, je doute qu'il soit pertinent de leur faire voir plus que les aspects théoriques de gestion des ressources dans un OS (gestion des pages, scheduling),
  • Avec la politique actuelle sur les budgets de l'enseignement, je doute que le moindre euro soit dépensé dans une vraie formation des enseignants qui vont devoir s'en occuper, et ça, ça a de bonnes chances d'entraîner une grosse frustration des élèves qui vont se retrouver en face d'une personne qui n'a jamais enseigné ses sujets et risque de ne pas être au point dessus.


Citation Envoyé par redcurve Voir le message
Python lol, ça va être marrant d'aborder le MT avec ce bidule du fun en perspective... super choix d'outil les gars du génie
Oui, surtout qu'en plus le MT c'est sûrement le premier truc qu'ils vont voir au lycée ... Ah non. Python c'est plutôt un bon choix pour que les étudiants puissent mettre en pratique leur algos et se rendent compte que l'ordinateur ne fera que ce qu'ils ont programmé sans pour autant leur imposer les détails sordides qu'on peut trouver dans d'autres langages encore utilisés pour des débutants alors que sans outils poussés c'est la garantie de faire des conneries et de pas les voir, typiquement C.
Avatar de bilbot
Membre averti https://www.developpez.com
Le 21/05/2019 à 9:30
Il n'est pas précisé de durée d'enseignement, mais tout ce qui est évoqué me parait beaucoup trop vaste.
Je me rappelle, il y a 20 ans en terminale j'avais fait l'option informatique, on avait pas du tout vu les bases, on avait bien galéré pour faire marcher les programmes. C'était du VBA à l'époque sur windows 3.1 . De mon souvenir ce qui était compliqué c'était le code spaghetti (on en mettait dans le bouton, dans la boule de billard dans la table....). Après à l'époque les enfant étaient beaucoup moins au fait des outils informatique, très peu avait un ordinateur chez eux et c'était moins intuitif. A l'époque ce cours devait représenter une 30aine d'heure.

Et sinon c'est quoi le MT de python ?
Avatar de troumad
Rédacteur/Modérateur https://www.developpez.com
Le 21/05/2019 à 9:53
Comme d'ab! Dans le supérieur où j'enseigne, on nous montre un beau programme. Après, on voit ce qu'il en reste ! Et on adapte notre enseignement à la réalité, mais pas aux textes.
Avatar de Marco46
Modérateur https://www.developpez.com
Le 21/05/2019 à 10:08
C'est n'imp yena 12 fois trop. J'ai fait une formation AFPA durant 10 mois en 2005 et le programme était moins touffu. Et c'était 10 mois fulltime sans vacances suivi de 2 mois de stage. Et franchement c'était du survol. 2 semaines par-ci, 2 semaines par-là, ...

Ils veulent trop en mettre.
Avatar de ddoumeche
Membre extrêmement actif https://www.developpez.com
Le 21/05/2019 à 11:07
Choisir Python un langage non typé, alors que le programme prévoit la conception de pages web en seconde, et d'IHM en première. Il y a peut-être là une erreur de casting.

Et effectivement le programme a l'air extrêmement chargé, on se demande qui l'a rédigé : du sql mais pas d'entrée-sorties sur les fichiers, pas d'algèbre binaire, de la POO mais pas d’héritage (ni de polymorphisme), du HTTPS, du routage de paquets, de la trame NMEA, du multithreading ...
Il y a boire et à manger, mais combien d'heures seront consacrés à la programmation proprement dite, donc à la réflexion ?
Avatar de troumad
Rédacteur/Modérateur https://www.developpez.com
Le 21/05/2019 à 11:33
Sans dire que tous les profs de maths ne connaissent pas l'informatique en dehors de la bureautique (qui est maintenant obligatoire en IUFM)... D'ailleurs, je pense que bien peu sont compétents dans tous ces domaines.
Avatar de Conan Lord
Membre expert https://www.developpez.com
Le 21/05/2019 à 11:47
Citation Envoyé par ddoumeche Voir le message
Il y a boire et à manger, mais combien d'heures seront consacrés à la programmation proprement dite, donc à la réflexion ?
C'est le gros problème de l'enseignement au lycée à mon avis, et ce quel que soit le domaine. En littérature, philo et histoire, on rédige des commentaires ou des dissertations dont on connaît déjà le contenu rien qu'en lisant l'intitulé de la question, en langues étrangères on apprend les tables qu'il faut connaître par cœur pour peut-être avoir la chance un jour de pouvoir s'exprimer dans ladite langue, en sciences… pourquoi ne n'ai aucun souvenir de ce que j'ai fait en sciences au lycée ? (Aah parce qu'en filière littéraire, rien ne sert de nous apprendre des trucs, de toute façon on n'y comprend rien, c'est bien connu.) On donne à boire et à manger, et les gagnants sont ceux qui auront réussi à garder tout leur repas. Ça nécessite non seulement d'avoir envie d'ingérer la nourriture, mais aussi de savoir manger méthodiquement en mastiquant suffisamment et de savoir faire des pauses digestives. Rares sont les élèves qui savent faire les trois, parce qu'il y a un gros problème là-dedans : 90 % du temps est consacré au remplissage de l'assiette. Quand on veut tout bien faire et qu'on a des capacités standards pour quelqu'un de 15-16 ans, ça ne marche pas, en tout cas pas sur 3 ans.

Et pour ma part, ce qui m'a donné goût à la programmation, c'est programmer. Combien vont en être dégoûtés avant même d'avoir eu l'occasion de goûter à sa saveur si particulière ?
Avatar de Marco46
Modérateur https://www.developpez.com
Le 21/05/2019 à 11:48
Programme de terminale, section "Architectures matérielles, systèmes d’exploitation et réseaux", le tableau listant les contenus et les capacités attendues est priceless, je pense que ya pas 1 ingénieur sur 10 en sortie d'école qui est capable de faire tout ça.

Ya de l'électronique, du dev système, du routage réseau (niveau FAI en plus), la description des mécanismes de chiffrement.

Franchement c'est du grand n'importe quoi.

Et effectivement question prof va falloir salement embaucher du profil expérimenté mouton à 5 pattes pour donner les cours
Avatar de KsassPeuk
Membre confirmé https://www.developpez.com
Le 21/05/2019 à 11:49
Citation Envoyé par ddoumeche Voir le message
Choisir Python un langage non typé, ...
Python est typé. Dynamiquement, mais il est typé.
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