Spécialité Informatique et Sciences du numérique

La spécialité Informatique et Sciences du numérique s'adresse aux élèves de Terminale S qui désirent s'initier à l'informatique ou se perfectionner dans ce domaine.
Il n’est pas indispensable d’avoir suivi l’enseignement d’exploration ISN en 2nde ni même d’avoir déjà programmé pour suivre cette spécialité.

 

Comment le travail s'organise durant l'année

La spécialité se déroule sur deux heures hebdomadaires avec la présence en alternance d’un professeur de mathématiques et d’un professeur de physique.

Après une rapide introduction sur le codage binaire, hexadécimal, on passe rapidement sur les machines pour apprendre à programmer avec un langage très répandu : le Python. Les séances ne se présentent donc pas sous la forme de cours magistraux mais plutôt de travaux dirigés sur les ordinateurs, en binôme, ce qui laisse la possibilité d’avancer à son propre rythme.

Le travail sur le projet ainsi que sur des mini-projets ("pendu", "mot le plus long") durant l’année est l’occasion de découvrir une façon de faire un peu moins scolaire ; ce travail permet d’apprendre à gérer son temps et peut laisser une place à la créativité car deux programmes écrits par deux personnes sur le même sujet seront toujours différents.

La moyenne est élaborée à partir de quelques contrôles (30 min.) ainsi que des travaux rendus par les élèves

 

L'épreuve ISN au baccalauréat

En ce qui concerne le bac, il n’y a pas d’épreuve écrite, mais une épreuve orale de 20 minutes pendant laquelle chaque élève présente son projet de programme informatique.

Les projets se font en binôme et commencent quelques semaines avant les vacances de Pâques.

La présentation orale du projet ressemble un peu à celle des TPE, à la différence majeure que les deux élèves du binôme ne présentent pas en même temps leur projet devant le jury. Par contre, comme pour les TPE, après la présentation orale s’ensuit des questions posées par le jury et une discussion avec l’élève.

Quelques exemples de projets présentés au baccalauréat ces dernières années :

 

Sodoku
Jeu de dames
Anaglyphes (image 3D)
Stéganographie (cacher une image dans une autre)
Bataille navale
Images vues par un daltonien
Tours de Hanoï
Jeu de la vie
Démineur (ci-contre)

 

 

 

 

Quelques exemples de thèmes et programmes abordés en ISN

  • Programmation en python du jeu du "Pendu" :

Codage du jeu en langage Python

 

  • Ttraitement numérique de l’image

On peut inverser l’image, la flouter, la passer à travers des masques.

 

  • Utilisation de Turtle, module graphique du langage de programmation Python :

Turtle permet de réaliser toutes sortes d'objets graphiques originaux.

 

  • Théorie des graphes qui a de nombreuses applications dans des domaines très différents : biologie (génome), sciences sociales (modélisation des relations) ou en vue d'applications industrielles (problème du voyageur de commerce).

Quel est le chemin le plus court pour aller de D à A ?

 

  • Cryptographie :

GZ XCDAAMZ, HTNOZMDZPS ZO KPDNNVIO VBZIO VP NZMQDXZ YZN MPNNZN, EJPZ VP XVNDIJ YZ MJTVGZ GZN ZVPS KJPM ADIVIXZM NZN NDIDNOMZN KMJEZON. HVDN PI VYQZMNVDMZ VPS IZMAN Y VXDZM QDZIO N VNNZJDM ZI AVXZ YZ GPD. NJI IJH ZNO WJIY. EVHZN WJIY. HVDN XZOOZ KVMODZ ZIYDVWGZZ I ZNO LPZ GV KMZHDZMZ ZKMZPQZ. G VBZIO NZXMZO QV YZQJDM YZKGJTZM OJPOZ NJI CVWDGZOZ ZO NJI XJPMVBZ KJPM HZOOMZ ADI VPS HVXCDIVODJIN YZN ZIIZHDN YP HJIYZ GDWMZ. V HJDIN LP PIZ ZKMZPQZ KGPN YDVWJGDLPZ LPZ OJPOZN GZN VPOMZN I VDO MVDNJI YZ GPD : G VHJPM

Le message ci-dessus a été codé en décalant chaque lettre de l’alphabet.
Par analyse fréquentielle, c'est-à-dire en mesurant la fréquence d'apparition de chaque lettre de l'alphabet, le programme va déterminer quelle est la valeur de la clef de décalage la plus probable et donc pouvoir décoder le message :

Le Chiffre, mysterieux et puissant agent au service des Russes, joue au casino de Royale les eaux pour financer ses sinistres projets. Mais un adversaire aux nerfs d acier vient s asseoir en face de lui. Son nom est Bond. James Bond. Mais cette partie endiablee n est que la premiere epreuve. L agent secret va devoir deployer toute son habilete et son courage pour mettre fin aux machinations des ennemis du monde libre. A moins qu une epreuve plus diabolique que toutes les autres n ait raison de lui : l amour