Différences

Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

--- enseignement:informatique:programme:seconde [2019/04/12 11:42] – frog
+++ enseignement:informatique:programme:seconde [2019/05/17 15:40] (Version actuelle) – [La photographie numérique] frog
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 Cette convergence d’activités encore récemment indépendantes est un phénomène généralisé lié au développement de la science informatique et des technologies associées, et notamment à leur intégration avec le domaine des télécommunications, à l’informatisation massive de domaines variés (communication, audiovisuel, transports, instrumentation scientifique médicale et technique, outillage numérique, objets connectés, etc.), et bien sûr à la création du réseau internet.\\
 Malgré leur grande variété, ces avancées se fondent toutes sur l’universalité et la flexibilité d’un petit nombre de concepts en interaction :\\
-  * les données, qui représentent sous une forme numérique unifiée des informations très diverses : textes, images, sons, mesures physiques, sommes d’argent, etc. ;\\
+  * les données, qui représentent sous une forme numérique unifiée des informations très diverses : textes, images, sons, mesures physiques, sommes d’argent, etc.\\
-  * les algorithmes, qui spécifient de façon abstraite et précise des traitements à effectuer sur les données à partir d’opérations élémentaires ;\\
+  * les algorithmes, qui spécifient de façon abstraite et précise des traitements à effectuer sur les données à partir d’opérations élémentaires\\
-  * les langages, qui permettent de traduire les algorithmes abstraits en programmes textuels ou graphiques de façon à ce qu’ils soient exécutables par les machines ;\\
+  * les langages, qui permettent de traduire les algorithmes abstraits en programmes textuels ou graphiques de façon à ce qu’ils soient exécutables par les machines\\
   * les machines, et leurs systèmes d’exploitation, qui permettent d’exécuter des programmes en enchaînant un grand nombre d’instructions simples, assurent la persistance des données par leur stockage et de gérer les communications. On y inclut les objets connectés et les réseaux.\\
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 La présentation de chaque thème débute par des éléments de culture scientifique et technologique qui peuvent proposer des repères historiques, expliciter les concepts et décrire les impacts sur les pratiques humaines des technologies présentées. Elle se termine par un tableau qui circonscrit précisément les connaissances et les capacités attendues des élèves, puis d’une liste, non exhaustive ni impérative, d’activités qui peuvent être menées avec les élèves.\\
 Cet enseignement a vocation à multiplier les occasions de mise en activité des élèves, sous des formes variées (exposés, travaux en groupe, mini-projets, productions individuelles ou collectives, etc.) qui permettent de développer des compétences transversales :\\
-  * faire preuve d’autonomie, d’initiative et de créativité ;\\
+  * faire preuve d’autonomie, d’initiative et de créativité\\
-  * présenter un problème ou sa solution, développer une argumentation dans le cadre d’un débat ;\\
+  * présenter un problème ou sa solution, développer une argumentation dans le cadre d’un débat\\
-  * coopérer au sein d’une équipe ;\\
+  * coopérer au sein d’une équipe\\
-  * rechercher de l’information, apprendre à utiliser des sources de qualité, partager des ressources ;\\
+  * rechercher de l’information, apprendre à utiliser des sources de qualité, partager des ressources\\
   * faire un usage responsable et critique des sciences et technologies numériques.\\
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 Le Web (toile ou réseau) désigne un système donnant accès à un ensemble de données (page, image, son, vidéo) reliées par des liens hypertextes et accessibles sur le réseau internet.
 == Repères historiques ==
- * 1965 : invention et programmation du concept d’hypertexte par Ted Nelson ;
+  * 1965 : invention et programmation du concept d’hypertexte par Ted Nelson\\
- * 1989 : naissance au CERN par Tim Berners Lee ;
+  * 1989 : naissance au CERN par Tim Berners Lee\\
- * 1993 : mise dans le domaine public, disponibilité du premier navigateur Mosaic ;
+  * 1993 : mise dans le domaine public, disponibilité du premier navigateur Mosaic\\
- * 1995 : mise à disposition de technologies pour le développement de site Web interactif (langage JavaScript) et dynamique (langage PHP) ;
+  * 1995 : mise à disposition de technologies pour le développement de site Web interactif (langage JavaScript) et dynamique (langage PHP)\\
- * 2001 : standardisation des pages grâce au DOM (Document Object Model) ;
+  * 2001 : standardisation des pages grâce au DOM (Document Object Model)\\
- * 2010 : mise à disposition de technologies pour le développement d’applications sur mobiles.
+  * 2010 : mise à disposition de technologies pour le développement d’applications sur mobiles.\\
 == Normalisation de la présentation de l’information ==
 Sur le Web, les textes, photos, vidéos, graphiques, sons, programmes sont exprimés et assemblés dans divers formats normalisés par un consortium mondial (W3C : World Wide Web Consortium), ce qui permet une circulation standardisée de ces informations.\\
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 Les réseaux sociaux sont des applications basées sur les technologies du Web qui offrent un service de mise en relation d’internautes pour ainsi développer des communautés d’intérêts.
 == Repères historiques ==
- * 1995 : Classmates est l’un des premiers réseaux sociaux qui permettent aux étudiants de rester en relation ;
+  * 1995 : Classmates est l’un des premiers réseaux sociaux qui permettent aux étudiants de rester en relation\\
- * 2003 : apparition de Myspace, aujourd’hui en perte de vitesse, et de LinkedIn (racheté depuis par Microsoft),  à vocation professionnelle ;
+  * 2003 : apparition de Myspace, aujourd’hui en perte de vitesse, et de LinkedIn (racheté depuis par Microsoft),  à vocation professionnelle\\
- * 2004 : apparition de Facebook, d’abord réservé aux étudiants de l’université Harvard, puis ouvert au grand public en 2006 ;
+  * 2004 : apparition de Facebook, d’abord réservé aux étudiants de l’université Harvard, puis ouvert au grand public en 2006\\
- * 2006 : apparition de Twitter, qui permet l’échange de courts messages, limités au départ à 140 puis à 280 caractères (on parle de microblogage) ;
+  * 2006 : apparition de Twitter, qui permet l’échange de courts messages, limités au départ à 140 puis à 280 caractères (on parle de microblogage)\\
- * 2009 : lancement de la messagerie instantanée WhatsApp (rachetée depuis par Facebook) qui se substitue à l’utilisation des SMS et MMS chez beaucoup d’utilisateurs ;
+  * 2009 : lancement de la messagerie instantanée WhatsApp (rachetée depuis par Facebook) qui se substitue à l’utilisation des SMS et MMS chez beaucoup d’utilisateurs\\
- * 2010 : arrivée d’Instagram (racheté depuis par Facebook), qui permet le partage de photos et de vidéos ;
+  * 2010 : arrivée d’Instagram (racheté depuis par Facebook), qui permet le partage de photos et de vidéos ;
- * 2011 : début de Snapchat qui permet, sur plateformes mobiles, le partage de photos et de vidéos, avec une limitation de durée ;
+  * 2011 : début de Snapchat qui permet, sur plateformes mobiles, le partage de photos et de vidéos, avec une limitation de durée\\
- * 2018 : on estime à 3,2 milliards le nombre d’utilisateurs actifs des réseaux sociaux.
+  * 2018 : on estime à 3,2 milliards le nombre d’utilisateurs actifs des réseaux sociaux.\\
 En 2018, les réseaux sociaux utilisés en France sont états-uniens, toutefois il en existe bien d’autres : en
 Chine, par exemple, apparaît en 2009 l’application de microblogage Weibo avec plus de 350 millions
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 |Harcèlement numérique | Connaître les dispositions de l’article 222-33-2-2 du code pénal. |
 | Exemples d’activités ||
-| * Construire ou utiliser une représentation du graphe des relations d’un utilisateur. S’appuyer sur la densité des liens pour identifier des groupes, des communautés.\\ * Sur des exemples de graphes simples, en informatique   débranchée, étudier les notions de rayon, diamètre et centre d’un graphe, de manière à illustrer la notion de « petit monde ». \\ * Comparer les interfaces et fonctionnalités de différents réseaux sociaux. \\ * Dresser un comparatif des formats de données, des possibilités d’échange ou d’approbation (bouton like), de la persistance des données entre différents réseaux sociaux. \\ * Analyser les paramètres d’utilisation d’un réseau social. Analyser les autorisations données aux applications tierces. \\ * Discuter des garanties d’authenticité des comptes utilisateurs ou des images. \\ * Lire et expliquer les conditions générales d’utilisation d’un réseau social. \\ * Consulter le site nonauharcelement.education.gouv.fr. ||
+| * Construire ou utiliser une représentation du graphe des relations d’un utilisateur. S’appuyer sur la densité des liens pour identifier des groupes, des communautés.\\ - Sur des exemples de graphes simples, en informatique   débranchée, étudier les notions de rayon, diamètre et centre d’un graphe, de manière à illustrer la notion de « petit monde ». \\ - Comparer les interfaces et fonctionnalités de différents réseaux sociaux. \\ - Dresser un comparatif des formats de données, des possibilités d’échange ou d’approbation (bouton like), de la persistance des données entre différents réseaux sociaux. \\ - Analyser les paramètres d’utilisation d’un réseau social. Analyser les autorisations données aux applications tierces. \\ - Discuter des garanties d’authenticité des comptes utilisateurs ou des images. \\ - Lire et expliquer les conditions générales d’utilisation d’un réseau social. \\ - Consulter le site nonauharcelement.education.gouv.fr. ||
 ==== Les données structurées et leur traitement ====
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 la transformation des écosystèmes (notamment le réchauffement climatique) et à protéger la santé
 humaine.
-Contenus Capacités attendues
-Données
+^ Contenus ^ Capacités attendues                                             ^
-Données structurées Identifier les principaux formats et représentations de données.
+| Données  | Identifier les principaux formats et représentations de données.|
-Identifier les différents descripteurs d’un objet.
+| Données structurées | Identifier les différents descripteurs d’un objet.\\ Distinguer la valeur d’une donnée de son descripteur.\\ Utiliser un site de données ouvertes, pour sélectionner et récupérer des données.|
-Distinguer la valeur d’une donnée de son descripteur.
+| Traitement de données structurées | Réaliser des opérations de recherche, filtre, tri ou calcul sur une ou plusieurs tables.|
-Utiliser un site de données ouvertes, pour sélectionner et récupérer
+| Métadonnées | Retrouver les métadonnées d’un fichier personnel.|
-des données.
+| Données dans le nuage (cloud) | Utiliser un support de stockage dans le nuage.\\ Partager des fichiers, paramétrer des modes de synchronisation.\\ Identifier les principales causes de la consommation énergétique des centres de données ainsi que leur ordre de grandeur.\\
-Réaliser des opérations de recherche, filtre, tri ou calcul sur une ou
+| Exemples d’activités ||
-plusieurs tables.
+| * Consulter les métadonnées de fichiers correspondant à des informations différentes et repérer celles collectées par un dispositif et celles renseignées par l’utilisateur.\\ - Télécharger des données ouvertes (sous forme d’un fichier au format CSV avec les métadonnées associées), observer les différences de traitements possibles selon le logiciel choisi pour lire le fichier : programme Python, tableur, éditeur de textes ou encore outils spécialisés en ligne.\\ - Explorer les données d’un fichier CSV à l’aide d’opérations de tri et de filtre, effectuer des calculs sur ces données, réaliser une visualisation graphique des données.\\ - À partir de deux tables de données ayant en commun un descripteur, montrer l’intérêt des deux tables pour éviter les redondances et les anomalies d’insertion et de suppression, réaliser un croisement des données permettant d’obtenir une nouvelle information.\\ - Illustrer, par des exemples simples, la consommation énergétique induite par le traitement et le stockage des données. ||
-Retrouver les métadonnées d’un fichier personnel.
-Utiliser un support de stockage dans le nuage.
-Partager des fichiers, paramétrer des modes de synchronisation.
-Identifier les principales causes de la consommation énergétique
-des centres de données ainsi que leur ordre de grandeur.
-Traitement de données
-structurées
-Métadonnées
-Données dans le nuage (cloud)
-Exemples d’activités
- Consulter les métadonnées de fichiers correspondant à des informations différentes et repérer celles collectées par un dispositif et celles renseignées par l’utilisateur.
- Télécharger des données ouvertes (sous forme d’un fichier au format CSV avec les
-métadonnées associées), observer les différences de traitements possibles selon le logiciel
-choisi pour lire le fichier : programme Python, tableur, éditeur de textes ou encore outils
-spécialisés en ligne.
- Explorer les données d’un fichier CSV à l’aide d’opérations de tri et de filtre, effectuer des
-calculs sur ces données, réaliser une visualisation graphique des données.
- À partir de deux tables de données ayant en commun un descripteur, montrer l’intérêt des
-deux tables pour éviter les redondances et les anomalies d’insertion et de suppression, réaliser
-un croisement des données permettant d’obtenir une nouvelle information.
- Illustrer, par des exemples simples, la consommation énergétique induite par le traitement et
-le stockage des données.
 ==== Localisation, cartographie et mobilité ====
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 permet d’envoyer des publicités non désirées, de suivre vos itinéraires, ou de localiser une personne.
 Enfin, le GPS n’est pas toujours sûr, car facile à brouiller à l’aide d’appareils simples.
-Contenus Capacités attendues
+^Contenus ^Capacités attendues  ^
-GPS, Galileo
+| GPS, Galileo | Décrire le principe de fonctionnement de la géolocalisation. |
-Cartes numériques Décrire le principe de fonctionnement de la géolocalisation.
+| Cartes numériques | Identifier les différentes couches d’information de GeoPortail pour extraire différents types de données.\\ Contribuer à OpenStreetMap de façon collaborative.\\ |
-Identifier les différentes couches d’information de GeoPortail pour
+|Protocole NMEA 0183| Décoder une trame NMEA pour trouver des coordonnées géographiques. |
-extraire différents types de données.
+|Calculs d’itinéraires|Utiliser un logiciel pour calculer un itinéraire.\\ Représenter un calcul d’itinéraire comme un problème sur un graphe. |
-Contribuer à OpenStreetMap de façon collaborative.
+|Confidentialité | Régler les paramètres de confidentialité d’un téléphone pour partager ou non sa position. |
-Décoder une trame NMEA pour trouver des coordonnées
+|Exemples d’activités ||
-géographiques.
+| * Expérimenter la sélection d’informations à afficher et l’impact sur le changement d’échelle de cartes (par exemple sur GeoPortail), ainsi que les ajouts d’informations par les utilisateurs dans OpenStreetMap.\\ - Mettre en évidence les problèmes liés à un changement d’échelle dans la représentation par exemple des routes ou de leur nom sur une carte numérique pour illustrer l’aspect discret du zoom.\\ - Calculer un itinéraire routier entre deux points à partir d’une carte numérique.\\ - Connecter un récepteur GPS sur un ordinateur afin de récupérer la trame NMEA, en extraire la localisation.\\ - Extraire la géolocalisation des métadonnées d’une photo.\\ - Situer sur une carte numérique la position récupérée. ||
-Utiliser un logiciel pour calculer un itinéraire.
-Représenter un calcul d’itinéraire comme un problème sur un
-graphe.
-Régler les paramètres de confidentialité d’un téléphone pour
-partager ou non sa position.
-Protocole NMEA 0183
-Calculs d’itinéraires
-Confidentialité
-Exemples d’activités
- Expérimenter la sélection d’informations à afficher et l’impact sur le changement d’échelle de
-cartes (par exemple sur GeoPortail), ainsi que les ajouts d’informations par les utilisateurs dans
-OpenStreetMap.
- Mettre en évidence les problèmes liés à un changement d’échelle dans la représentation par
-exemple des routes ou de leur nom sur une carte numérique pour illustrer l’aspect discret du
-zoom.
- Calculer un itinéraire routier entre deux points à partir d’une carte numérique.
- Connecter un récepteur GPS sur un ordinateur afin de récupérer la trame NMEA, en extraire la
-localisation.
- Extraire la géolocalisation des métadonnées d’une photo.
- Situer sur une carte numérique la position récupérée.
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 uniformise l’usage. Les objets informatisés deviennent ainsi connectés.
 == Repères historiques ==
- * 1967 : premier système embarqué de guidage lors de la mission lunaire Apollo ;
+  * 1967 : premier système embarqué de guidage lors de la mission lunaire Apollo\\
- * 1971 : premier processeur produit par Intel ;
+  * 1971 : premier processeur produit par Intel\\
- * 1984 : sortie de l’Airbus 320, premier avion équipé de commandes électriques informatisées ;
+  * 1984 : sortie de l’Airbus 320, premier avion équipé de commandes électriques informatisées\\
- * 1998 : mise en service du métro informatisé sans conducteur Météor (ligne 14 à Paris) ;
+  * 1998 : mise en service du métro informatisé sans conducteur Météor (ligne 14 à Paris)\\
- * 1999 : introduction de l’expression « internet des objets » par Kevin Ashton ;
+  * 1999 : introduction de l’expression « internet des objets » par Kevin Ashton\\
- * 2007 : arrivée du smartphone.
+  * 2007 : arrivée du smartphone.\\
 On estime à 50 milliards le nombre d’objets connectés en 2020.
 == Les données et l’information ==
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 faible, et les objets connectés sont de plus en plus utilisés comme robots pour lancer des attaques sur
 internet.
-Contenus Capacités attendues
+^Contenus ^Capacités attendues  ^
-Systèmes informatiques
+| Systèmes informatiques embarqués | Identifier des algorithmes de contrôle des comportements physiques à travers les données des capteurs, l’IHM et les actions des actionneurs dans des systèmes courants. |
-embarqués Identifier des algorithmes de contrôle des comportements
+| Interface homme-machine (IHM) | Réaliser une IHM simple d’un objet connecté.|
-physiques à travers les données des capteurs, l’IHM et les actions
+| Commande d’un actionneur,acquisition des données d’un capteur | Écrire des programmes simples d’acquisition de données ou de commande d’un actionneur. |
-des actionneurs dans des systèmes courants.
+| Exemples d’activités ||
-Réaliser une IHM simple d’un objet connecté.
+| * Identifier les évolutions apportées par les algorithmes au contrôle des freins et du moteur d’une automobile, ou à celui de l’assistance au pédalage d’un vélo électrique.\\ - Réaliser une IHM pouvant piloter deux ou trois actionneurs et acquérir les données d’un ou deux capteurs.\\ - Gérer des entrées/sorties à travers les ports utilisés par le système.\\ - Utiliser un tableau de correspondance entre caractères envoyés ou reçus et commandes physiques (exemple : le moteur A est piloté à 50 % de sa vitesse maximale lorsque le robot reçoit la chaîne de caractères « A50 »). ||
-Interface homme-machine
-(IHM)
-Commande d’un actionneur,
-acquisition des données d’un
-capteur
-Écrire des programmes simples d’acquisition de données ou de
-commande d’un actionneur.
-Exemples d’activités
- Identifier les évolutions apportées par les algorithmes au contrôle des freins et du moteur
-d’une automobile, ou à celui de l’assistance au pédalage d’un vélo électrique.
- Réaliser une IHM pouvant piloter deux ou trois actionneurs et acquérir les données d’un ou
-deux capteurs.
- Gérer des entrées/sorties à travers les ports utilisés par le système.
- Utiliser un tableau de correspondance entre caractères envoyés ou reçus et commandes
-physiques (exemple : le moteur A est piloté à 50 % de sa vitesse maximale lorsque le robot
-reçoit la chaîne de caractères « A50 »).
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 immédiate : chaque jour, des milliards de photos sont prises et partagées.
 == Repères historiques ==
- * 1826 : naissance de la photographie argentique ;
+  * 1826 : naissance de la photographie argentique\\
- * 1900 : photographie en couleurs. Après la dernière guerre mondiale, généralisation du format 24 x 36 et de la visée reflex ;
+  * 1900 : photographie en couleurs. Après la dernière guerre mondiale, généralisation du format 24 x 36 et de la visée reflex\\
- * 1969 : arrivée des premiers capteurs CCD (Charge Coupled Device) ;
+  * 1969 : arrivée des premiers capteurs CCD (Charge Coupled Device)\\
- * 1975 : apparition des premiers appareils numériques ;
+  * 1975 : apparition des premiers appareils numériques\\
- * 2007 : arrivée du smartphone.
+  * 2007 : arrivée du smartphone.\\
 == Les données et l’information ==
 En entrée, le capteur est formé de photosites en matrice de petits carrés de quatre photosites, deux
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 La gratuité et l’immédiateté de la réplication des images introduisent de nouveaux usages de la photographie : à  la photographie archive (histoire de famille) s’ajoutent la photographie à partager et la photographie utilitaire, prothèse de la mémoire (photo d’un ticket de caisse, d’une présentation lors d’une réunion de travail, d’une place de parking, etc.). Les images s’intègrent à tous les dispositifs de communication et de partage, téléphones, Web et réseaux sociaux.
 De nouveaux problèmes apparaissent, liés à la diffusion de photos qui ne disparaîtront jamais (notion de droit à l’oubli), au trucage difficile à détecter des images, au pistage des individus ou à l’obsolescence des supports. Est ainsi posée la question de l’archivage de photographies historiques, scientifiques ou culturelles.
-Contenus Capacités attendues
+^Contenus ^Capacités attendues  ^
-Photosites, pixels, résolution
+| Photosites, pixels, résolution (du capteur, de l’image), profondeur de couleur | Distinguer les photosites du capteur et les pixels de l’image en comparant les résolutions du capteur et de l’image selon les réglages de l’appareil.
-(du capteur, de l’image),
+| Métadonnées EXIF | Retrouver les métadonnées d’une photographie. |
-profondeur de couleur
+| Traitement d’image | Traiter par programme une image pour la transformer en agissant sur les trois composantes de ses pixels. |
-Métadonnées EXIF
+| Rôle des algorithmes dans les appareils photo numériques | Expliciter des algorithmes associés à la prise de vue.\\ Identifier les étapes de la construction de l’image finale. |
-Traitement d’image Distinguer les photosites du capteur et les pixels de l’image en
+| Exemples d’activités ||
-comparant les résolutions du capteur et de l’image selon les
+| * Programmer un algorithme de passage d’une image couleur à une image en niveaux de gris : par moyenne des pixels RVB ou par changement de modèle de représentation (du RVB au TSL, mise de la saturation à zéro, retour au RVB).\\ - Programmer un algorithme de passage au négatif d’une image.\\ - Programmer un algorithme d’extraction de contours par comparaison entre pixels voisins et utilisation d’un seuil.\\ - Utiliser un logiciel de retouche afin de modifier les courbes de luminosité, de contraste, de couleur d’une photographie. ||
-réglages de l’appareil.
-Retrouver les métadonnées d’une photographie.
-Traiter par programme une image pour la transformer en agissant
-sur les trois composantes de ses pixels.
-Expliciter des algorithmes associés à la prise de vue.
-Identifier les étapes de la construction de l’image finale.
-Rôle des algorithmes dans les
-appareils photo numériques
-Exemples d’activités
- Programmer un algorithme de passage d’une image couleur à une image en niveaux de gris :
-par moyenne des pixels RVB ou par changement de modèle de représentation (du RVB au
-TSL, mise de la saturation à zéro, retour au RVB).
- Programmer un algorithme de passage au négatif d’une image.
- Programmer un algorithme d’extraction de contours par comparaison entre pixels voisins et
-utilisation d’un seuil.
- Utiliser un logiciel de retouche afin de modifier les courbes de luminosité, de contraste, de
-couleur d’une photographie.

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