INFORMATIQUE et OBJETS NUMERIQUES Académie de Versailles Avril 2009 INFORMATIQUE et OBJETS NUMERIQUES Groupes IA-IPR de Mathématiques et de Sciences et Techniques Industrielles Académie de Versailles

Un constat Les sciences et technologies fondées sur la création numérique, dans leur conception, leur production, leur diffusion, leurs applications, etc. constituent aujourd’hui un gisement d’activité et d’emploi considérable. Il y a dans ces domaines matière à dispenser un enseignement adapté aux besoins de notre pays, apte à susciter l’intérêt des élèves et leur motivation pour les formations et les carrières scientifiques et techniques. Dans ce secteur d’activité, les évolutions induites par la numérisation, le recours à la modélisation et la simulation sont le fruit de nouvelles collaborations entre les mathématiques, les sciences et les technologies. Ce sont ces nouvelles collaborations entre mathématiques, et technologies qui sont au centre de notre expérimentation.

Des objectifs L’enseignement de détermination «Informatique et Objets Numériques » vise à apporter aux élèves de seconde des connaissances élémentaires dans le domaine de la science informatique et des technologies associées ainsi qu’une première perception critique des enjeux du développement du numérique dans la société.   POURQUOI ? Il comporte : une approche sur la place de l’informatique et des applications du numérique dans la société, une approche de l’informatique, en tant que science du traitement automatisé de l’information, une approche des objets numériques, de leur conception, de leur utilisation , A quoi ça sert ? Comment ça marche ? Comment c’est fait ?

Des objectifs  Il vise :   le développement de l’aptitude à résoudre des problèmes faisant appel à des solutions algorithmiques et à de la programmation. l’acquisition d’un ensemble de compétences de premier niveau relatives à la compréhension des objets ou des systèmes numériques. Il permet :   de mettre en évidence les liens entre lois mathématiques, principes scientifiques et solutions techniques, d’acquérir une culture scientifique et technologique suffisante pour aborder les produits numériques, sans rejet ni fascination, dans le respect des contraintes sociétales liées au développement durable, aux économies d’énergie et à l’innovation.

Stratégies pédagogiques Fondé sur l’étude des objets numériques qui réalisent le traitement des informations « voix, données et images », l’enseignement privilégiera : La démarche d’investigation Les démarches de résolution de problème La pédagogie de projet. Les activités expérimentales des élèves fourniront les points d’entrée qui conduiront les professeurs à apporter des connaissances dans les domaines des technologies et des mathématiques. On privilégiera le contact avec des équipes de recherche et de production.

Partenariats INRIA :   Deux journées de formation sont organisées à l’attention des équipes les 10 et 16 juin 2009. Un regroupement des établissements en expérimentation, organisé en septembre, permettra à chaque équipe de présenter « son projet » (stratégie pédagogique, supports, organisation des enseignements, intervention des enseignants, etc.) et d’établir, pour l’année scolaire, un calendrier d’échanges et de rencontres (documentation et information des élèves, rencontre avec un ou des spécialistes des domaines sur lesquels ils travailleront) Autres partenariats… du domaine technologique   A rechercher et à mettre en place par les établissements en fonction des supports retenus..

Organisation des enseignements L’enseignement d’Informatique et Objets Numériques est dispensé par deux enseignants : un de mathématiques et un de STI. Il ne s’agit pas de deux approches parallèles mais d’une approche concertée qui, dans le respect de la spécialité de chacun et des moyens mis à disposition, maille les interventions des deux enseignants dans un scénario pédagogique clairement explicité. L’enseignant de STI intervient sur le potentiel horaire affecté à l’ISI (3 heures hebdomadaires en groupe à effectif réduit) L’enseignant de mathématiques intervient, sur moyens spécifiques, une heure hebdomadaire dans chaque groupe (plus si l’établissement en a la possibilité). Il lui est par ailleurs demandé d’alimenter, par un choix judicieux d’exemples et de thématiques, le contenu des modules de mathématiques avec les problématiques rencontrées en « Informatique et Objets Numériques » La définition de l’organisation pédagogique relève de l’autonomie de l’établissement. La seule contrainte imposée est le respect du volume horaire global affecté à l’expérimentation. Le choix de chaque établissement sera explicité lors de la réunion de septembre 2009

Conditionnement de la donnée Affichage, restitution Les programmes Il n’y a pas de programmes spécifiques à l’enseignement d’Informatique et Objets Numériques. En mathématiques, l’enseignement ION doit permettre au professeur de construire des situations pédagogiques lui fournissant les points d’entrée ou les situations d’application permettant l’apprentissage des mathématiques. En S&T, les enseignants veilleront à cibler leurs interventions essentiellement sur les contenus définis pour le domaine « Accéder à l’information  » ci-dessous. Objet, scène, son… Saisie d’une donnée Conditionnement de la donnée Transport Affichage, restitution Acquérir Conditionner Transférer Restituer Stocker transporter

Approches des objets : Privilégier l’expérimentation La formation ION s’appuie principalement sur une démarche inductive qui privilégie l’expérimentation. L’enseignement doit s’appuyer sur des activités d’expérimentation ou de mise en œuvre pour appréhender des concepts souvent (de plus en plus) complexes. En complément des développements théoriques nécessaires à une véritable compréhension des objet étudiés, les approches expérimentales doivent être choisies pour induire et/ou faciliter les apprentissages. Les démarches d’investigation seront conduites au regard de problématiques techniques authentiques, caractéristiques des « problèmes à résoudre »

Scénario pédagogique ION Un objet technique accompagné de son cahier des charges + environnement/ressources du champ technologique considéré (doc. + appareils de mesure) Le scénario prend appui sur : Une problématique authentique à résoudre, dans un contexte sociétal clairement défini. Il pose … TP 1 TP 2 Des activités expérimentales ciblées, supports des apports de connaissance Il nécessite Mathématiques Les apports de connaissances, et suscite… Sciences et Technologie

Scénario pédagogique ION des activités expérimentales Il impose : Il fait fréquemment appel à : la simulation Une étude en mathématiques dont l’objectif est de mettre en évidence et /ou d’appréhender les lois mises en œuvre dans l’OT EXPLICITER LE MODELE MATHEMATIQUE EQUIVALENT Une étude en sciences et technologies dont l’objectif est de PREVOIR LE FONCTIONNEMENT METTRE EN OEUVRE, et QUALIFIER LA SOLUTION CONSTRUCTIVE. Partage des Modèles … et débouche impérativement sur : Une action concrète, (Mise en oeuvre, réglage, test, qualification …etc), …… sur l’objet !

Thèmes supports d’application (ST) Accéder à l’information Accéder à l’énergie Aménager son cadre de vie et son confort Faciliter les déplacements Préserver sa santé S’alimenter    Objets numériques Téléphone portable, Appareil photo numérique, Baladeur MP3, Robots, GPS,  Scanner , Webcam, Etc.

Compétences visées en S&T 1. Décrire et identifier 2. Analyser et concevoir 3. Représenter et communiquer 4. Simuler, mesurer et décrire un comportement

Groupe ressource académique dominique.corte1@ac-versailles.fr philippe-jean.michelet@ac-versailles.fr jean.mekarbane@orange.fr stephane.soulabaille@ac-versailles.fr IA IPR de STI IA IPR de Mathématiques Mission académique d’Aide à l’Expérimentation

Merci de votre attention FIN Merci de votre attention