Rentrée 2019 : ce qui attend les élèves de lycée en sciences informatiques et culture numérique

La rentrée scolaire a donc eu lieu le 2 septembre pour des milliers d’élèves dans tout le pays. L’année 2019 est toutefois marquée par d’importants changements, à tous les niveaux : l’école maternelle obligatoire dès 3 ans, le dédoublement des classes de CP et de CE1, le début du contrôle continu pour le baccalauréat ou encore le renforcement de l’aide au devoir au collège.

Mais surtout, il y a l’arrivée de nouveaux enseignements au lycée, en remplacement des filières (S pour scientifique, L pour littéraire et ES pour économique et social). Selon le gouvernement, ces cours planifiés pour les classes en seconde et en première, visent « à pleinement préparer les lycéens à des études supérieures et un monde du travail toujours plus numériques ».

Le numérique, justement, est inclus dans ces nouveaux programmes. D’abord évoqué sous l’appellation « humanités scientifiques et numériques », le cours est désormais simplement intitulé « numérique et sciences informatiques ». En seconde, il fait partie du tronc commun puis bascule dans les enseignements facultatifs en première et en terminale (l’élève peut alors le choisir comme l’une de ses spécialités).

Cours obligatoire sur les principaux concepts

Pour les élèves qui débarquent en seconde, aucun choix ne leur est laissé. Pendant 1h30 par semaine, tous suivront ce cours. L’enjeu, à vrai dire, est grand. Le numérique infuse à tous les étages de la société et il n’est pas certain que les jeunes générations fassent preuve d’un usage si maîtrisé que cela des nouvelles technologies, même si elles baignent dedans depuis tout petit.

Plusieurs thèmes seront abordés : Internet, le web, les réseaux sociaux, les données et leur structuration, la cartographie numérique, l’internet des objets et enfin la photographie numérique. Il s’agit de leur apprendre les « principaux concepts des sciences numériques, pour comprendre le poids croissant du numérique et ses enjeux », pour qu’ils adoptent « adopter un usage réfléchi et raisonné des technologies numériques dans la vie quotidienne ou professionnelle ».

Des élèves de seconde, en 2017. // Source : École polytechnique – J.Barande

Il est à noter que certains enseignements relatifs à l’informatique et au numérique figurent dans d’autres matières.

Les mathématiques récupèrent ainsi un cycle sur l’algorithmique et la programmation. Dans celui-ci, les élèves écriront des algorithmes et des petits programmes dans le langage Python, retenu par l’éducation nationale parce qu’il est « concis, largement répandu et pouvant fonctionner dans une diversité d’environnements ». En somme, il est simple d’usage.

Cette confrontation à cette discipline vise deux objectifs : d’abord, elle permet de revisiter les notions de variables et de fonctions sous une forme différente. Mais surtout, cela doit permettre de « transmettre aux élèves l’exigence d’exactitude et de rigueur, et de les entraîner aux pratiques systématiques de vérification et de contrôle ». 4 heures de maths par semaine sont prévues.

Du côté des enseignements facultatifs, que les élèves peuvent ou non prendre, on trouve aussi des cours pouvant avoir un lien avec l’informatique et le numérique : il y a la création et innovation technologiques, les sciences de l’ingénieur et les sciences et laboratoire. Est aussi évoqué un « usage des technologies du numérique » pour les deux langues vivantes obligatoires, pour progresser dans la classe et en dehors.

Le python a été retenu comme base parce qu’il est « concis, largement répandu et pouvant fonctionner dans une diversité d’environnements ». // Source : Jonathan Cutrer

Option facultative et contrôle continu

En première les choses changent : l’enseignement du numérique et sciences informatiques devient une option, mais il est approfondi : le nombre d’heures hebdomadaires est plus que doublé, puisqu’il passe à quatre. Selon l’éducation nationale, presque un élève sur dix (8 %) a opté pour cette spécialité à la rentrée 2019. Un chiffre décrit comme « prometteur » par les services de Jean-Michel Blanquer.

Huit parties sont prévues dans ce cours : l’histoire de l’informatique, la représentation des données, le traitement de données en tables, les interactions entre l’homme et la machine sur le web (requêtes HTTP, réponse du serveur, formulaires, évènements…), les architectures matérielles et systèmes d’exploitation, les langages et programmation et l’algorithmique.

Données, algorithmes, langages, machines et interfaces : l’objectif est ici « l’appropriation des concepts et des méthodes qui fondent l’informatique, dans ses dimensions scientifiques et techniques », décrypte l’éducation nationale. Outre les cours théoriques, il est prévu de ménager du temps dans l’année pour que les élèves conduisent des projets en petits groupes.

Les cours de maths au lycée récupèrent l’enseignement de la programmation et de l’algorithmique, pour faire dialoguer ces deux notions avec les fonctions et les variables. // Source : Ecole polytechnique

Au terme de l’année, plusieurs compétences doivent être développées : conception d’une solution algorithmique, l’analyse et modélisation d’un problème en termes de flux et de traitement d’informations, traduction d’un algorithme dans un langage de programmation, compréhension et réutilisation des codes sources existants, ou encore mobilisation de concepts et de technologies pour différentes tâches.

Là encore, l’apprentissage des sciences informatiques est partiellement partagé avec le cours de maths. En première, une nouvelle notion, celle de liste, est intégrée. Celle-ci aide à la compréhension de notions telles que les suites numériques, les tableaux de valeurs, les séries statistiques, détaille le programme. Les notions précédentes (variables et fonctions) sont approfondies.

À noter qu’en première, l’enseignement de spécialité fait l’objet d’un contrôle continu (qui pèsera 40 % de la note finale), qui se conclura au troisième semestre. Il est composé des résultats des bulletins (10 % de la note finale) et des résultats à trois séries d’épreuves de contrôle continu (30 % de la note finale) en fin d’année.  Les 60 % restants viendront des épreuves finales du bac, en terminale.

Les enseignements de spécialité concernent notamment le numérique et les sciences informatiques. // Source : Le ministère de l’Éducation nationale

Approfondissement et épreuve finale

Pour la terminale, la situation est identique à la première : le cours est une spécialité. Seule différence : il y a encore plus d’heures consacrées à l’enseignement du numérique et des sciences informatiques, avec six heures de cours par semaine. Par contre, ce cours ne sera actif qu’à partir de la rentrée 2020, lorsque les élèves actuellement en première en 2019 passeront dans la classe suivante.

Rien d’anormal : il faut dire que l’année de la terminale se conclura avec le bac et qu’il y aura bien sûr une épreuve de numérique et sciences informatique. Elles seront composées de deux parties. La première sera une épreuve écrite de 3h30. La seconde sera une épreuve pratique d’une heure. Selon le ministère de l’Éducation nationale, elles auront lieu au mois de mars (2021).

Une épreuve par écrit et une épreuve pratique viendront conclure l’enseignement au lycée des sciences informatiques et du numérique. // Source : Agnieszka

Au programme, les élèves se confronteront à l’histoire de l’informatique, aux structures de données (vocabulaire de la programmation objet, arbres, graphes…), aux bases de données (SQL, modèle relationnel, système de gestion), aux architectures matérielles (composants d’un SoC), aux systèmes d’exploitation, aux réseaux (chiffrement, routage…), aux langages de programmation et à l’algorithmique

« L’enseignement de spécialité en classe terminale concerne les élèves ayant confirmé ce choix », rappelle l’éducation nationale. Dès lors, « dans une logique d’exigence disciplinaire et de préparation à l’enseignement supérieur, les élèves sont amenés à approfondir leurs connaissances et à développer un solide niveau de compétences ».

Là encore, les mathématiques traitent une partie du sujet dévolu au nouveau cours, dans la partie algorithmique et programmation. Pas de nouvelle notion en classe de terminale, afin de consolider les apprentissages passés. Il est à noter qu’en classe de terminale, les maths se déclinent en de multiples enseignements, pouvant ajouter jusqu’à 9 heures de maths en plus en fonction des combinaisons.