RADIO Dimanche 21 avril à 17h00 sur France Culture "Rue des écoles / Être et savoir  - 2019- 55 min."
Mardi 23 avril à 17h05 sur ARTE "Xénius : le bois aggloméré, avantages et inconvénients - 2019 - 25 min"
Mercredi 24 avril à 21h50 sur RMC Découverte "Canal du Midi, un patrimoine révélé - 2018 - 50 min"
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Sommaire :

Préambule

Notions transversales de programmation

Thématiques du programme :

• Internet 
• Le Web 
• Les réseaux sociaux 
• Les données structurées et leur traitement 
• Localisation, cartographie et mobilité 
• Informatique embarquée et objets connectés 
• La photographie numérique

Préambule

L’enseignement de sciences numériques et technologie en classe de seconde a pour objet de permettre d’appréhender les principaux concepts des sciences numériques, mais également de permettre aux élèves, à partir d’un objet technologique, de comprendre le poids croissant du numérique et les enjeux qui en découlent. La numérisation généralisée des données, les nouvelles modalités de traitement ou de stockage et le développement récent d’algorithmes permettant de traiter de très grands volumes de données numériques constituent une réelle rupture dans la diffusion des technologies de l’information et de la communication. Cette révolution multiplie les impacts majeurs sur les pratiques humaines.

Par exemple, l’actuel mobile multifonction est un objet technologique qui permet, comme le téléphone du XXe siècle, de téléphoner, mais qui sert également à bien d’autres activités : envoyer des messages, photographier, filmer, enregistrer, chercher et partager une information, écouter de la musique, regarder des vidéos, repérer où l’on se trouve, réserver des billets de train, vérifier son rythme cardiaque, programmer le chauffage de son appartement, etc. Ainsi, il est devenu une interface universelle d’accès à l’information et de commande d’autres objets.

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 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 machines, et leurs systèmes d’exploitation, qui permettent d’exécuter des programmes en enchaînant un grand nombre d’instructions simples, assurant la persistance des données par leur stockage, et de gérer les communications. On y inclut les objets connectés et les réseaux.

À ces concepts s’ajoute un élément transversal : les interfaces qui permettent la communication avec les humains, la collecte des données et la commande des systèmes.

L’enseignement de sciences numériques et technologie aide à mieux comprendre les enjeux scientifiques et sociétaux de la science informatique et de ses applications, à adopter un usage réfléchi et raisonné des technologies numériques dans la vie quotidienne et à se préparer aux mutations présentes et à venir de tous les métiers.

La réflexion sur les sciences numériques et sur leur relation à la technologie peut être conduite dans le cadre d’autres enseignements, que ce soit au travers de l’étude d’oeuvres littéraires ou artistiques, de la réflexion sur les enjeux éthiques et politiques, d’analyses des conséquences de la révolution numérique sur l’évolution des métiers. Ces perspectives incitent le professeur en charge de l’enseignement de sciences numériques et technologie à collaborer avec ses collègues.

Cet enseignement s’inscrit dans le prolongement de l’enseignement d’algorithmique, d’informatique et de programmation dispensé au collège en mathématiques et en technologie. Il s’appuie sur la maîtrise des compétences numériques des élèves qui font l’objet d’une certification en fin de cycle 4 et en fin de cycle terminal. On approfondit les connaissances et compétences des élèves, notamment la pratique de la programmation à travers les activités liées aux thèmes du programme : internet ; le Web ; les réseaux sociaux ; les données structurées et leur traitement ; localisation, cartographie et mobilité ; informatique embarquée et objets connectés ; la photographie numérique.

Chacun des thèmes a vocation à être enseigné sur une durée d’environ quatre semaines. L’ordre dans lequel sont traités les thèmes est au libre choix des professeurs.
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 ;
 présenter un problème ou sa solution, développer une argumentation dans le cadre d’un débat ;
 coopérer au sein d’une équipe ;
 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.
Cet enseignement contribue au développement des compétences orales à travers notamment la pratique de l’argumentation. Celle-ci conduit à préciser sa pensée et à expliciter son raisonnement de manière à convaincre.

Notions transversales de programmation

Un langage de programmation est nécessaire pour l’écriture des programmes : un langage simple d’usage, interprété, concis, libre et gratuit, multiplateforme, largement répandu, riche de bibliothèques adaptées aux thématiques étudiées et bénéficiant d’une vaste communauté d’auteurs dans le monde éducatif est nécessaire. Au moment de la conception de ce programme, le langage choisi est Python version 3 (ou supérieure).

Contenus	Capacités attendues
Affectations, variables Séquences Instructions conditionnelles Boucles bornées et non bornées Définitions et appels de fonctions	Écrire et développer des programmes pour répondre à des problèmes et modéliser des phénomènes physiques, économiques et sociaux.
Exemples d’activités - Illustrer ces notions par des activités liées aux différents thèmes du programme. Au collège (cycle 4), les élèves ont découvert et pratiqué les éléments fondamentaux d’algorithmique et de programmation. Le programme de seconde de mathématiques approfondit l’apprentissage de la programmation. Une coordination avec le cours de mathématiques est donc nécessaire pour déterminer à quel moment des éléments de programmation peuvent être utilisés en sciences numériques et technologie.

 

Thématiques du programme de sciences  numériques et technologies

Internet

Introduction

Grâce à sa souplesse et à son universalité, internet est devenu le moyen de communication principal entre les hommes et avec les machines.

Repères historiques

Dès les années cinquante, les ordinateurs ont été mis en réseau pour échanger des informations, mais de façon très liée aux constructeurs d’ordinateurs ou aux opérateurs téléphoniques. Les réseaux généraux indépendants des constructeurs sont nés aux États-Unis avec ArpaNet (1970) et en France avec Cyclades (1971). Cet effort a culminé avec internet, né en 1983.

Le protocole TCP/IP

Internet est défini par le protocole IP (Internet Protocol), ensemble de normes qui permettent d’identifier et de nommer de façon uniforme tous les ordinateurs ou objets qui lui sont connectés. IP est accompagné de protocoles de transmission pour transférer l’information par paquets, le principal étant TCP/IP (Transmission Control Protocol). De nature logicielle, internet s’appuie sur une grande variété de réseaux physiques où IP est implémenté. Il uniformise l’accès à tous les ordinateurs, les téléphones et les objets connectés.

Les données et l’information

Internet manipule deux types d’information : les contenus envoyés et les adresses du destinataire et de l’émetteur. Ces deux types d’information sont regroupés dans des paquets de taille fixe, de façon uniforme et indépendante du type de données transportées : texte, images, sons, vidéos, etc. Les adresses sont numériques et hiérarchiques mais l’utilisateur connaît surtout des adresses symboliques normalisées, comme wikipedia.fr. Le système DNS (Domain Name System) transforme une adresse symbolique en adresse numérique. Il est réalisé par un grand nombre d’ordinateurs répartis sur le réseau et constamment mis à jour.

Les algorithmes et les programmes

Le principal algorithme d’internet est le routage des paquets de leurs émetteurs vers leurs destinataires. Il est effectué par des machines appelées routeurs, qui échangent en permanence avec leurs voisins pour établir une carte locale de ce qu’ils voient du réseau. Chaque paquet transite par une série de routeurs, chacun l’envoyant à un autre routeur selon sa carte locale et la destination prévue. Les routeurs s’ajustent en permanence et de proche en proche quand on les ajoute au réseau ou quand un routeur voisin disparaît. Il n’y a plus besoin de carte globale, ce qui permet le routage à grande échelle.
Lors du routage, un paquet peut ne pas arriver pour deux raisons : une panne matérielle d’une ligne ou d’un routeur, ou sa destruction. Chaque paquet contient l’information d’un nombre maximal de routeurs à traverser : pour ne pas encombrer le réseau, il est détruit si ce nombre est atteint. C’est le protocole TCP qui fiabilise la communication en redemandant les paquets manquants. Il garantit que tout paquet finira par arriver, sauf panne matérielle incontournable. TCP réordonne aussi les paquets arrivés dans le désordre et diminue la congestion du réseau en gérant au mieux les redemandes. Mais ni internet ni TCP ne possèdent de garantie temporelle d’arrivée des paquets, ce qui nuit à la qualité du streaming du son ou des vidéos et de la téléconférence. En effet, dans une vidéo, on peut perdre une image isolée, mais pas le fil du temps.
D’autres protocoles s’appuient sur ceux d’internet, par exemple les protocoles du Web (HTTP et HTTPS) et le protocole NTP (Network Time Protocol) qui permet de synchroniser finement les heures des ordinateurs et objets connectés.

Les machines

Réseau mondial, internet fonctionne à l’aide de routeurs, de lignes de transmissions à très hauts débits (fibres optiques) entre routeurs, de réseaux de téléphonie mobile, et de réseaux locaux. Ses protocoles étant logiciels, il peut s’appuyer sur n’importe quel réseau physique qui les implémente : 4G, Ethernet, ADSL, Wi-Fi, Bluetooth, etc. TCP/IP n’est pas implémenté dans l’infrastructure, mais dans chacun des ordinateurs connectés, et un serveur DNS est aussi un ordinateur connecté. Des mécanismes complexes assurent la continuité de la connexion, par exemple pour passer sans interruption de téléphonie 4G au Wi-Fi, ou son ubiquité, par exemple pour passer de façon invisible d’antenne à antenne avec un téléphone portable quand on voyage.
Dans les réseaux pair-à-pair s’appuyant sur internet et souvent utilisé pour le transport de vidéos, chaque ordinateur sert à la fois d’émetteur et de récepteur.

Impacts sur les pratiques humaines

Internet a fait progressivement disparaître beaucoup des moyens de communication précédents : télégramme, télex, le courrier postal pour une bonne partie, et bientôt le téléphone fixe grâce à VoIP (voix sur IP). Son trafic prévu pour 2021 est de 3 300 milliards de milliards d’octets (3,3 × 1021 octets).
Internet a aussi ses problèmes : absence de garantie temporelle sur l’arrivée des paquets et possibilité d’attaques par saturation en envoyant un très grand nombre de messages à un site donné, pour y provoquer un déni de service.
La neutralité du Net, présente dès l’origine du réseau, exprime l’idée que les routeurs doivent transmettre les paquets indépendamment du type de leur contenu : texte, vidéo, etc. Mais elle est constamment remise en cause par certains lobbies industriels.

Contenus	Capacités attendues
Protocole TCP/IP : paquets, routage des paquets	Distinguer le rôle des protocoles IP et TCP. Caractériser les principes du routage et ses limites. Distinguer la fiabilité de transmission et l’absence de garantie temporelle.
Adresses symboliques et serveurs DNS	Sur des exemples réels, retrouver une adresse IP à partir d’une adresse symbolique et inversement.
Réseaux pair-à-pair	Décrire l’intérêt des réseaux pair-à-pair ainsi que les usages illicites qu’on peut en faire.
Indépendance d’internet par rapport au réseau physique	Caractériser quelques types de réseaux physiques : obsolètes ou actuels, rapides ou lents, filaires ou non. Caractériser l’ordre de grandeur du trafic de données sur internet et son évolution.
Exemples d’activités - Illustrer le fonctionnement du routage et de TCP par des activités débranchées ou à l’aide de logiciels dédiés, en tenant compte de la destruction de paquets. - Déterminer l’adresse IP d’un équipement et l’adresse du DNS sur un réseau. - Analyser son réseau local pour observer ce qui y est connecté. - Suivre le chemin d’un courriel en utilisant une commande du protocole IP.

Le Web

Introduction

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 ;
 1989 : naissance au CERN par Tim Berners Lee ;
 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) ;
 2001 : standardisation des pages grâce au DOM (Document Object Model) ;
 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.
Les pages Web sont écrites dans le langage de balises HTML (HypertextMarkupLanguage). Leur style graphique est défini dans le langage CSS (Cascading Style Sheets).
Les pages ont une adresse unique, nommée URL (Uniform Ressource Locator). Elles sont accessibles via internet en utilisant le protocole HTTP (Hypertext Transfer Protocol) ou sa version sécurisée HTTPS qui crypte les échanges. L’affichage des pages est réalisé chez l’utilisateur par un programme appelé navigateur.
Un hypertexte est un texte augmenté de renvois automatiques à des textes, des images ou des sons. Initialement, un hypertexte se restreignait à la mémoire d’un seul ordinateur. Dans une page Web, ce renvoi se fait sur n’importe quelle machine du réseau internet, par le truchement de l’adresse de la page Web du texte (URL) auquel il fait référence. La toile d’araignée construite par les liens peut être représentée sous la forme d’un graphe qui matérialise la structure du Web.

Moteurs de recherche

Les moteurs de recherche permettent de trouver des informations dans des pages dont on ne connaît pas l’adresse, voire dont on ignore l’existence. La méthode de recherche appelée référencement naturel se décompose en trois grandes activités, réalisées par les moteurs de recherche : (1) le parcours automatique du Web pour collecter les pages visitées (aspiration des pages Web effectuée par des robots) ; (2) l’analyse du contenu des pages et leur indexation sur les mots qu’elles contiennent (constitution d’un annuaire inversé qui associe à chaque terme les URL des pages où il apparaît) ; (3) la troisième activité, réalisée à chaque fois qu’un internaute fait une requête, construit une liste ordonnée des pages (classement) comportant les mots clés de la requête. Leur ordre dépend notamment de leur popularité (principe des liens), de leur pertinence (aux mots de la requête), et de l’ordre des termes de la requête.
Les concepteurs de site Web peuvent améliorer le référencement de leurs pages en choisissant bien les mots et en les plaçant à des endroits stratégiques dans les pages.

Interaction client/serveur

Le Web s’appuie sur le dialogue entre clients et serveurs. L’interaction est à l’initiative des clients (les applications qui se connectent au Web, dont les navigateurs), qui envoient des requêtes HTTP aux serveurs. Ces derniers renvoient leur résultat : des pages qu’ils ont stockées ou qu’ils créent dynamiquement en fonction de la requête formulée. Les pages reçues par les clients peuvent contenir des codes exécutables (souvent en JavaScript) qui permettent aux clients d’effectuer des traitements en accédant aux ressources de son ordinateur et en interagissant avec les serveurs.
Les applications peuvent être paramétrées pour autoriser ou interdire l’accès à des ressources locales aux programmes téléchargés par les pages.

Sécurité et confidentialité

En formulant des requêtes sur des sites Web dynamiques et en laissant des programmes s’exécuter sur sa machine, l’utilisateur prend des risques : il peut communiquer des informations personnelles à son insu à des serveurs qui en gardent une trace, à distance ou localement par des cookies, ou encore charger des pages contenant des programmes malveillants, par exemple permettant d’espionner en continu les actions de l’utilisateur. Par ailleurs, un navigateur peut garder un historique de toutes les interactions, et le laisser accessible aux sites connectés. L’utilisateur peut utiliser des services qui s’engagent à ne pas garder de traces de ses interactions, par exemple certains moteurs de recherche. Il peut aussi paramétrer son navigateur de façon à ce que celui-ci n’enregistre pas d’historique des interactions. De fausses pages peuvent encore être utilisées pour l’hameçonnage des utilisateurs. Un nom de lien pouvant cacher une adresse Web malveillante, il faut examiner cette adresse avant de l’activer par un clic.

Impacts sur les pratiques humaines

Dans l’histoire de la communication, le Web est une révolution : il a ouvert à tous la possibilité et le droit de publier ; il permet une coopération d’une nature nouvelle entre individus et entre organisations : commerce en ligne, création et distribution de logiciels libres multi-auteurs, création d’encyclopédies mises à jour en permanence, etc. ; il devient universel pour communiquer avec les objets connectés.

Le Web permet aussi de diffuser toutes sortes d’informations dont ni la qualité, ni la pertinence, ni la véracité ne sont garanties et dont la vérification des sources n’est pas toujours facile. Il conserve des informations, parfois personnelles, accessibles partout sur de longues durées sans qu’il soit facile de les effacer, ce qui pose la question du droit à l’oubli. Il permet une exploitation de ses données, dont les conséquences sociétales sont encore difficiles à estimer : recommandation à des fins commerciales, bulles informationnelles, etc. En particulier, des moteurs de recherche permettent à certains sites d’acquérir de la visibilité sur la première page des résultats de recherche en achetant de la publicité qui apparaîtra parmi les liens promotionnels.

Contenus	Capacités attendues
Repères historiques	Connaître les étapes du développement du Web.
Notions juridiques	Connaître certaines notions juridiques (licence, droit d’auteur, droit d’usage, valeur d’un bien).
Hypertexte	Maîtriser les renvois d’un texte à différents contenus.
Langages HTML et CSS	Distinguer ce qui relève du contenu d’une page et de son style de présentation. Étudier et modifier une page HTML simple.
URL	Décomposer l’URL d’une page. Reconnaître les pages sécurisées.
Requête HTTP	Décomposer le contenu d’une requête HTTP et identifier les paramètres passés.
Modèle client/serveur	Inspecter le code d’une page hébergée par un serveur et distinguer ce qui est exécuté par le client et par le serveur.
Moteurs de recherche : principes et usages	Mener une analyse critique des résultats fournis par un moteur de recherche. Comprendre les enjeux de la publication d’informations.
Paramètres de sécurité d’un navigateur	Maîtriser les réglages les plus importants concernant la gestion des cookies, la sécurité et la confidentialité d’un navigateur. Sécuriser sa navigation en ligne et analyser les pages et fichiers.
Exemples d’activités
- Construire une page Web simple contenant des liens hypertextes, la mettre en ligne. - Modifier une page Web existante, changer la mise en forme d’une page en modifiant son CSS. Insérer un lien dans une page Web. - Comparer les paramétrages de différents navigateurs. - Utiliser plusieurs moteurs de recherche, comparer les résultats et s’interroger sur la pertinence des classements. - Réaliser à la main l’indexation de quelques textes sur quelques mots puis choisir les textes correspondant à une requête. - Calculer la popularité d’une page à l’aide d’un graphe simple puis programmer l’algorithme. - Paramétrer un navigateur de manière qu’il interdise l’exécution d’un programme sur le client. - Comparer les politiques des moteurs de recherche quant à la conservation des informations sur les utilisateurs. - Effacer l’historique du navigateur, consulter les cookies, paramétrer le navigateur afin qu’il ne garde pas de traces. - Utiliser un outil de visualisation tel que Cookieviz pour mesurer l’impact des cookies et des traqueurs lors d’une navigation. - Régler les paramètres de confidentialité dans son navigateur ou dans un service en ligne.

 

Les réseaux sociaux

Introduction

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 ;
 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 ;
 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 ;
 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 ;
 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 d’utilisateurs actifs en 2018 ; en 2012 naît l’application de messagerie Weixin (développée par Tencent) qui compte en 2018 plus d’un milliard de comptes utilisateurs.

Les données et l’information

Les différents réseaux sociaux permettent l’échange d’informations de natures différentes : textes, photos, vidéos. Certains limitent strictement la taille des informations, d’autres autorisent la publication, mais de façon limitée dans le temps. Certains permettent l’adjonction d’applications tierces (plug-ins) qui peuvent ajouter des fonctionnalités supplémentaires.

Toutes les applications de réseautage social utilisent d’importantes bases de données qui gèrent leurs utilisateurs, l’ensemble des données qu’ils partagent, mais aussi celles qu’ils consentent à fournir (sans toujours le savoir), y compris sur leur vie personnelle.

Les algorithmes et les programmes

De très nombreux algorithmes sont mis en oeuvre par les applications de réseautage social.
Toutes les applications s’appuient sur des services de mise en relation avec des internautes membres du réseau, relations ou amis communs : des algorithmes opérant sur les graphes et sur les bases de données sont au coeur de ces services.

À l’aide d’algorithmes de recommandation, les réseaux sociaux suggèrent aux utilisateurs des amis, des contenus, des annonces promotionnelles. Ils permettent aussi aux plateformes sociales d’étudier les comportements de leurs utilisateurs à des fins commerciales, politiques ou d’amélioration du service.

Impacts sur les pratiques humaines

Le développement des réseaux sociaux introduit un nouveau type de liens sur le Web, qui ne relève pas de l’hypertexte : il s’agit de l’abonnement à des relations/des amis et de la possibilité de recommander de l’information en fonction du réseau ainsi constitué.

L’objectif annoncé des applications de réseautage social est de mettre les individus en relation les uns avec les autres. Quelle est la réalité ? L’expérience de Milgram (1967) semble indiquer la constitution de « petits mondes » où chacun est au plus à six liens de distance d’un autre. Peut-on éviter les phénomènes de communautés liés à des recommandations se renforçant les unes les autres pouvant aller jusqu’à un appauvrissement de la pensée critique ? Ces questions font référence au concept de bonding (renforcement de liens existants au sein d’un même groupe) versus bridging (construction de nouveaux liens non redondants).

Les affaires de fuite de données personnelles mettent en avant les questions liées aux modèles économiques des applications de réseautage social symbolisés par le slogan « quand c’est gratuit, c’est vous le produit ».

Les réseaux sociaux peuvent être le support d’une cyberviolence, par le biais de photographies partagées sans consentement ou impossibles à retirer, par la diffusion de fausses nouvelles, de dénonciations ou de calomnies. Des pratiques, des outils et des services permettent de se protéger, lutter et dénoncer de tels agissements.

Sensibilisés au collège dans le cadre de l’éducation aux médias et à l’information, les lycéens doivent acquérir les démarches nécessaires pour se protéger et une conduite appropriée dans le cadre d’usages scolaires pour se préparer au monde professionnel. Les espaces numériques de travail (ENT) constituent le cadre privilégié de cet apprentissage.

Contenus	Capacités attendues
Identité numérique, e-réputation, identification, authentification	Connaître les principaux concepts liés à l’usage des réseaux sociaux.
Réseaux sociaux existants	Distinguer plusieurs réseaux sociaux selon leurs caractéristiques, y compris un ordre de grandeur de leurs nombres d’abonnés. Paramétrer des abonnements pour assurer la confidentialité de données personnelles.
Modèle économique des réseaux sociaux	Identifier les sources de revenus des entreprises de réseautage social.
Rayon, diamètre et centre d’un graphe	Déterminer ces caractéristiques sur des graphes simples.
Notion de « petit monde » Expérience de Milgram	Décrire comment l’information présentée par les réseaux sociaux est conditionnée par le choix préalable de ses amis.
Cyberviolence	Connaître les dispositions de l’article 222-33-2-2 du code pénal. Connaître les différentes formes de cyberviolence (harcèlement, discrimination, sexting...) et les ressources disponibles pour lutter contre la cyberviolence.
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.

 

Les données structurées et leur traitement

Introduction

Les données constituent la matière première de toute activité numérique. Afin de permettre leur réutilisation, il est nécessaire de les conserver de manière persistante. Les structurer correctement garantit que l’on puisse les exploiter facilement pour produire de l’information. Cependant, les données non structurées peuvent aussi être exploitées, par exemple par les moteurs de recherche.
 Repères historiques
 1930 : utilisation des cartes perforées, premier support de stockage de données ;
 1956 : invention du disque dur permettant de stocker de plus grandes quantités de données, avec un accès de plus en plus rapide ;
 1970 : invention du modèle relationnel (E. L. Codd) pour la structuration et l’indexation des bases de données ;
 1979 : création du premier tableur, VisiCalc ;
 2009 : Open Government Initiative du président Obama ;
 2013 : charte du G8 pour l’ouverture des données publiques.

Les données et l’information

Une donnée est une valeur décrivant un objet, une personne, un événement digne d’intérêt pour celui qui choisit de la conserver. Par exemple, le numéro de téléphone d’un contact est une donnée. Plusieurs descripteurs peuvent être utiles pour décrire un même objet (par exemple des descripteurs permettant de caractériser un contact : nom, prénom, adresse et numéro de téléphone).

Une collection regroupe des objets partageant les mêmes descripteurs (par exemple, la collection des contacts d’un carnet d’adresses). La structure de table permet de présenter une collection : les objets en ligne, les descripteurs en colonne et les données à l’intersection. Les données sont alors dites structurées.
Pour assurer la persistance des données, ces dernières sont stockées dans des fichiers. Le format CSV (Comma Separated Values, les données avec des séparateurs) est un format de fichier simple permettant d’enregistrer une table. À tout fichier sont associées des métadonnées qui permettent d’en décrire le contenu. Ces métadonnées varient selon le type de fichier (date et coordonnées de géolocalisation d’une photographie, auteur et titre d’un fichier texte, etc.).

Les données comme les métadonnées peuvent être capturées et enregistrées par un dispositif matériel ou bien renseignées par un humain. Elles sont de différents types (numériques, textes, dates) et peuvent être traitées différemment (calcul, tri, affichage, etc.).

Certaines collections typiques sont utilisées dans des applications et des formats standardisés leur sont associés : par exemple le format ouvert vCard (extension .vfc) pour une collection de contacts.
Une base de données regroupe plusieurs collections de données reliées entre elles. Par exemple, la base de données d’une bibliothèque conserve les données sur les livres, les abonnés et les emprunts effectués.

Les algorithmes et les programmes

La recherche dans des données structurées a d’abord été effectuée selon une indexation préalable faite par l’homme. Des algorithmes ont ensuite permis d’automatiser l’indexation à partir de textes, d’images ou de sons.

Une table de données peut faire l’objet de différentes opérations : rechercher une information précise dans la collection, trier la collection sur une ou plusieurs propriétés, filtrer la collection selon un ou plusieurs tests sur les valeurs des descripteurs, effectuer des calculs, mettre en forme les informations produites pour une visualisation par les utilisateurs.

La recherche dans une base comportant plusieurs collections peut aussi croiser des collections différentes sur un descripteur commun ou comparable.

Les machines

Les fichiers de données sont stockés sur des supports de stockage : internes (disque dur ou SSD) ou externes (disque, clé USB), locaux ou distants (cloud). Ces supports pouvant subir des dommages entraînant des altérations ou des destructions des données, il est nécessaire de réaliser des sauvegardes.
Des recherches dans les fichiers se font à l’intérieur même des ordinateurs, soit sur la base de leurs métadonnées, soit sur la base d’une indexation (à la manière des moteurs de recherche sur le Web).
Les grandes bases de données sont souvent implémentées sur des serveurs dédiés (machines puissantes avec une importante capacité de stockage sur disques). Ces centres de données doivent être alimentés en électricité et maintenus à des températures suffisamment basses pour fonctionner correctement.

Impacts sur les pratiques humaines

L’évolution des capacités de stockage, de traitement et de diffusion des données fait qu’on assiste aujourd’hui à un phénomène de surabondance des données et au développement de nouveaux algorithmes capables de les exploiter.

L’exploitation de données massives (Big Data) est en plein essor dans des domaines aussi variés que les sciences, la santé ou encore l’économie. Les conséquences sociétales sont nombreuses tant en termes de démocratie, de surveillance de masse ou encore d’exploitation des données personnelles.

Certaines de ces données sont dites ouvertes (OpenData), leurs producteurs considérant qu’il s’agit d’un bien commun. Mais on assiste aussi au développement d’un marché de la donnée où des entreprises collectent et revendent des données sans transparence pour les usagers. D’où l’importance d’un cadre juridique permettant de protéger les usagers, préoccupation à laquelle répond le règlement général sur la protection des données (RGPD)

Les centres de données (datacenter) stockent des serveurs mettant à disposition les données et des applications les exploitant. Leur fonctionnement nécessite des ressources (en eau pour le refroidissement des machines, en électricité pour leur fonctionnement, en métaux rares pour leur fabrication) et génère de la pollution (manipulation de substances dangereuses lors de la fabrication, de la destruction ou du recyclage). De ce fait, les usages numériques doivent être pensés de façon à limiter la transformation des écosystèmes (notamment le réchauffement climatique) et à protéger la santé humaine.

Contenus	Capacités attendues
Données	Définir une donnée personnelle. Identifier les principaux formats et représentations de données.
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.
Traitement de données structurées	Réaliser des opérations de recherche, filtre, tri ou calcul sur une ou plusieurs tables.
Métadonnées	Retrouver les métadonnées d’un fichier personnel.
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.
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

Introduction

La cartographie est essentielle pour beaucoup d’activités : agriculture, urbanisme, transports, loisirs, etc. Elle a été révolutionnée par l’arrivée des cartes numériques accessibles depuis les ordinateurs, tablettes et téléphones, bien plus souples à l’usage que les cartes papier.

Les cartes numériques rassemblent toutes les échelles et permettent de montrer différents aspects de la région visualisée sur une seule carte. Les algorithmes de recherche permettent de retrouver sur la carte les endroits en donnant simplement leur nom, et de calculer des itinéraires entre points selon des modes de transports variés.

Repères historiques

Les cartes ont été systématiquement numérisées à la fin du XXe siècle.
Le principal instrument de localisation, GPS (Global Positioning System), a été conçu par l’armée américaine dans les années soixante. Le premier satellite GPS fut lancé en 1978. Il y en a actuellement une trentaine, de sorte qu’à tout moment quatre à six satellites au moins sont visibles depuis tout point de la Terre. Couplé aux cartes numériques, le système GPS permet de se situer. Il n’est pas toujours efficace en ville, et peut être complété par d’autres moyens de localisation comme la détection de bornes Wi-Fi proches. D’autres systèmes plus précis, dont Galileo, sont en cours de déploiement.

Les données et l’information

Les informations des cartes numériques proviennent de nombreuses sources : services géographiques des États, photos prises par des satellites, avions ou voitures, données fournies par les utilisateurs, etc. Ces informations sont de natures diverses : topographiques, géologiques, photographiques, liées aux transports, à l’activité industrielle ou touristique, etc. Des projets collaboratifs comme OpenStreetMap permettent à chaque utilisateur d’ajouter des informations à une carte en libre accès, qui deviennent alors visibles par tous les utilisateurs.

Un satellite GPS contient une horloge atomique mesurant le temps à une très grande précision et envoyant régulièrement des messages contenant cette heure. Chaque message se propageant à la vitesse de la lumière, le récepteur peut calculer sa distance au satellite. On peut en déduire sa position en suivant plusieurs satellites, ce que fait automatiquement le récepteur GPS.

Les algorithmes et les programmes

Les algorithmes cartographiques concernent principalement l’affichage sélectif d’informations variées et le calcul d’itinéraires. L’affichage est paramétré par les informations à montrer, que l’on peut choisir par simples clics. Une difficulté est liée au mélange d’informations de types différents lors des changements d’échelle : les graphismes peuvent être très différents et beaucoup d’informations doivent être supprimées pour les grandes échelles, mais une route doit être représentée avec à peu près la même largeur, quelle que soit l’échelle.

Les récepteurs GPS fournissent la localisation sous une forme normalisée facilement décodable, par exemple selon le protocole NMEA 0183 (National Marine Electronics Association), ou directement dans les métadonnées EXIF d’une photo. La localisation et les cartes se couplent dans le suivi permanent de la position sur la carte ou sur un itinéraire précalculé.

Les machines

Les machines utilisées pour la cartographie sont surtout les ordinateurs, tablettes et téléphones classiques équipés d’une application ad hoc. Les récepteurs GPS spécialisés restent importants pour la navigation maritime ou aérienne, mais ceux pour la randonnée pédestre sont en voie de disparition, supplantés par les téléphones.

L’heure fournie par le GPS sert aussi de base pour la synchronisation précise des horloges internes des ordinateurs connectés à internet, ce qui est très important pour tous les échanges d’informations.

Impacts sur les pratiques humaines

Les cartes numériques, accessibles depuis un téléphone, remplacent progressivement les cartes sur papier. Leurs interfaces permettent d’accéder commodément à de nombreux types d’information. Couplé aux algorithmes de calculs d’itinéraires, le GPS est utilisé systématiquement pour les transports, l’agriculture, la randonnée, la navigation à voile, etc.

Le maintien à jour des cartes numériques est un problème difficile qui demande beaucoup de ressources au plan mondial. Les erreurs dans les cartes, inévitables à cause de l’énorme quantité d’informations à collecter, peuvent avoir des conséquences dramatiques.

Par ailleurs, de nombreuses applications ont accès à la localisation dans un téléphone, ce qui leur 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
GPS, Galileo	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.
Protocole NMEA 0183	Décoder une trame NMEA pour trouver des coordonnées géographiques.
Calculs d’itinéraires	Utiliser un logiciel pour calculer un itinéraire. Représenter un calcul d’itinéraire comme un problème sur un graphe.
Confidentialité	Régler les paramètres de confidentialité d’un téléphone pour partager ou non sa position.
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. - Consulter et gérer son historique de géolocalisation.

 

Informatique embarquée et objets connectés

Introduction

Embarquer l’informatique dans les objets a beaucoup d’avantages : simplifier leur fonctionnement, leur donner plus de possibilités d’usage et de sûreté, et leur permettre d’intégrer de nouvelles possibilités à matériel constant par simple modification de leur logiciel.
Après avoir transformé les chaînes de montage des automobiles et les avions dans les années quatre-vingt-dix, l’informatique intervient maintenant dans des domaines toujours plus nombreux : automobile, réseau ferroviaire et transports urbains, domotique, robotique, loisirs, etc., conduisant à un nouvel internet des objets.

Pour les avions par exemple, l’informatique gère le vol en commandant finement des servomoteurs électriques, plus légers et plus fiables que les vérins hydrauliques, les réacteurs, la navigation et le pilotage automatique, et permet l’atterrissage automatique par temps de brouillard. Elle a eu un impact décisif sur l’amélioration de la sécurité aérienne.

Les objets informatisés avaient autrefois des interfaces homme-machine (IHM) dédiées, souvent dépendantes d’une liaison filaire directe. Mais les technologies du Web intégrées au téléphone portable permettent maintenant d’y rassembler les interfaces des objets du quotidien, ce qui en simplifie et uniformise l’usage. Les objets informatisés deviennent ainsi connectés.

Repères historiques

 1967 : premier système embarqué de guidage lors de la mission lunaire Apollo ;
 1971 : premier processeur produit par Intel ;
 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) ;
 1999 : introduction de l’expression « internet des objets » par Kevin Ashton ;
 2007 : arrivée du smartphone.
On estime à 50 milliards le nombre d’objets connectés en 2020.

Les données et l’information

Dans les systèmes informatiques embarqués, l’information provient soit des IHM soit des capteurs, pour contrôler automatiquement ou manuellement le fonctionnement physique par des actionneurs et transmettre des informations aux utilisateurs. Le flux d’informations à travers les IHM permet ainsi une interaction continue entre l’homme et la machine.

Les algorithmes et les programmes

Le développement des logiciels embarqués est délicat, car il pose souvent des questions de temps-réel, c’est-à-dire de respect de temps de réponse imposé. Ceci conduit à des méthodes de programmation spécifiques.

Les machines

Les microprocesseurs sont beaucoup plus nombreux dans les objets que dans les ordinateurs et téléphones, mais ils sont souvent plus petits, moins chers et moins rapides. Les capteurs et actionneurs reposent sur des technologies physiques et électroniques variées, allant quelquefois vers l’électronique de puissance. Un problème essentiel est la réduction de la consommation électrique, surtout pour les appareils sur pile. 

Impacts sur les pratiques humaines

L’impact de l’informatisation des objets devient considérable, surtout depuis que leurs interfaces s’unifient. Le but est de fabriquer des machines d’utilisation facile permettant des fonctionnalités améliorées, voire complètement nouvelles comme la voiture autonome. Celle-ci utilise à la fois des techniques de systèmes embarqués pour son fonctionnement et sa navigation et de l’intelligence artificielle pour l’analyse en temps-réel de l’environnement à l’aide de capteurs variés (caméras, radars, lidars, etc.).

Comme l’informatique embarquée interagit avec le monde physique en exposant quelquefois des vies humaines ou des équipements critiques (réseaux électriques par exemple), elle est soumise à de fortes contraintes de sûreté (absence d’erreurs) et de sécurité (résistance aux attaques). En avionique, ferroviaire ou autres applications critiques, des processus lourds de certification externe sont utilisés. Cependant, dans beaucoup de systèmes embarqués moins critiques, la sécurité reste souvent un point faible, et les objets connectés sont de plus en plus utilisés comme robots pour lancer des attaques sur internet.

Contenus	Capacités attendues
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. 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.
Interface homme-machine (IHM)	Réaliser une IHM simple d’un objet connecté.
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 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 »).

La photographie numérique

Introduction

Les technologies de la photographie argentique ont eu une évolution très lente, liée aux progrès en optique, mécanique et chimie. Ce n’est plus du tout le cas de l’évolution actuelle, davantage due aux algorithmes qu’à la physique : algorithmes de développement et d’amélioration de l’image brute, algorithmes d’aide à la prise de vue. Cet exemple est caractéristique des façons de procéder de la révolution informatique par rapport aux approches traditionnelles.
La photographie numérique présente un coût marginal très faible et une diffusion par internet facile et immédiate : chaque jour, des milliards de photos sont prises et partagées.

Repères historiques

 1826 : naissance de la photographie argentique ;
 1900 : photographie en couleurs. Après la seconde guerre mondiale, généralisation du format 24 x 36 et de la visée reflex ;
 1969 : arrivée des premiers capteurs CCD (Charge Coupled Device) ;
 1975 : apparition des premiers appareils numériques ;
 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 verts, un bleu et un rouge, correspondant à la répartition des cônes de la rétine. La résolution du capteur se mesure en millions de photosites.

En sortie, l’image est formée de pixels colorés homogènes, représentés par trois nombres RVB (rouge, vert, bleu). La résolution de l’image se compte en mégapixels ; elle n’est pas forcément égale à celle du capteur. La profondeur de couleur est en général de 8 bits par pixel et par couleur pour l’image finale.
Des métadonnées sont stockées dans les fichiers images sous format EXIF (Exchangeable Image File Format) : modèle de l’appareil, objectif, vitesse, diaphragme, distance de mise au point, auteur, copyright, localisation, etc.

Les couleurs peuvent être représentées dans différents systèmes : RVB, TSL (teinte, saturation, lumière), avec des formules empiriques de passage d’un modèle à l’autre. On distingue différents formats des fichiers images, compressés ou non, avec ou sans perte : RAW, BMP, TIFF, JPEG.

Les algorithmes et les programmes

Des algorithmes permettent de traiter toutes les lumières, d’effectuer une retouche facile, avec une qualité maintenant bien supérieure à l’argentique. Avec l’arrivée du téléphone mobile, des algorithmes de fusion d’images permettent de concilier une excellente qualité avec un capteur et un objectif minuscules.

De nombreux algorithmes sophistiqués sont utilisés dans les appareils de photographie numérique :

 Lors de la prise de vue : calcul de l’exposition, mise au point, stabilisation par le capteur et/ou l’objectif, le tout en automatique ou manuel assisté, focus-peaking (scintillement des contours nets), prise en rafales rapides d’images multiples avant et après appui sur le déclencheur.
 Lors du développement de l’image issue du capteur en une image pixellisée : gestion de la lumière et du contraste, balance des blancs, netteté, débouchage des ombres, correction automatique des distorsions ou des aberrations optiques.
 Après le développement : compression du fichier (TIFF sans perte, JPEG avec perte).
 En utilisant la fusion d’images : réduction du bruit et amélioration de la netteté, panoramas, HDR (High Dynamic Range), super-résolution par micro-décalages du capteur, focus stacking pour étendre la netteté avec plusieurs mises au point successives, réduction du bruit et amélioration de la netteté.
 Certains appareils peuvent augmenter leurs fonctionnalités par téléchargement de nouveaux logiciels.

Les machines

Comme les algorithmes de prise de vue et de développement demandent beaucoup de calcul, les appareils embarquent plusieurs processeurs, généraux ou spécialisés.
Les algorithmes prennent le relais des capteurs physiques en calculant les pixels de l’image finale : ils compensent par exemple les distorsions des lentilles. Des algorithmes permettent également de commander la mise au point et l’exposition automatique, ainsi que de compenser le bougé de l’utilisateur (stabilisation).

Impacts sur les pratiques humaines

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
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.
Métadonnées EXIF	Retrouver les métadonnées d’une photographie.
Traitement d’image	Traiter par programme une image pour la transformer en agissant sur les trois composantes de ses pixels.
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.
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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p6 industrie : Les moteurs électriques, de la physique à la réalisation industrielle

Franck LE GALL

Si tous les moteurs électriques se ressemblent, les choix de technologies et d’architectures de conception conduisent à des différences notables en fonction de l’application envisagée. De plus, les critères de coût de fabrication et de fiabilité ont un impact fort sur les solutions développées par les constructeurs automobiles.

• Article extrait de la revue Industrie & technologie, n°984, février 2016. (http://www.industrie-techno.com (link is external))

p12 culture : Formation des ingénieurs : une comparaison entre la France et le Brésil

Luis Mauricio RESENDE

L’histoire de la formation des ingénieurs est profondément liée à l’histoire du développement de la technologie. L’auteur nous conte l’évolution adaptative de la formation des ingénieurs en France, en faisant le parallèle avec le Brésil.

Bibliographie

• Beaune J.C. (1985). In : L’ingénieur dans la société française (A. Thépot, dir.), Paris, Éditions Ouvrières, Paris.
• Bogomolov A.I. (1974). Comparabilité des régimes d’études et des diplômes en sciences de l’ingénieur : étude méthodologique. Les Presses de l’Unesco, Paris.
• Bordogna J. (1998). The professional engineer in 2010. Proceedings of Realizing the new paradigm for engineering education Conference, Baltimore. Engineering Foundation Conferences, New York.
• Brummett F.D. (1985). The U.S. manufacturing engineer: practice, profile, and needs. In: Education for the manufacturing world of the future. Washington, National Academy Press.
• Chaix M.C. (1998). Former aux humanités ou former aux sciences humaines et sociales ? Recherche et formation, 29, 51-72.
• Cunha L.A. (1989). A universidade crítica. 2 ed., Francisco Alves, Rio de Janeiro.
• Davidson R.C. (2009). Engineering curricula: understanding the design space and exploiting the opportunities. Washington, National Academy Press.
• Etner L. (1985). In : L’ingénieur dans la société française (A. Thépot, dir.), Éditions Ouvrières, Paris.
• Fávero M. de L.A. (2000). Universidade do Brasil : das origens à construção. Editora UFRJ//INEP, Rio de Janeiro.
• Felder R., Woods D., Stice J., Rugarcia A. (2000). The future of engineering education: II. Teaching methods that work. Chem. Eng. Educ., 34(1), 26-39.
• Grasso D., Callahan K.M., Doucett S. (2004). Defining engineering thought. Int. J. Eng. Educ., 20(3), 412-415.
• Grelon A. (1998). Formation et carrières des ingénieurs en France (1880-1939). In : La France n’est-elle pas douée pour l’industrie ? (Bergeron L., Bourdelais L.B., dir.), Belin, Paris.
• Grelon A. (2006). French engineers: between unity and heterogeneity. In: History of Technology, vol 27 (Inkster, dir.), Continuum, Londres.
• Gouzévitch I., Grelon A., Karvar A. (2004). La formation des ingénieurs en perspective : modèles de référence et réseaux de médiation – XVIIIe-XXe siècles. Presses Universitaire de Rennes, Rennes.
• Kalonji G. (2005). Capturing the imagination: high-priority reforms for engineering educators. In: Educating the engineer of 2020: adapting engineering education to the new century. Washington, National Academy of Engineering of the National Academies.
• Katehi L., Pearson G., Feder M. (2009). Engineering in K-12 education: understanding the status and improving the prospects. National Academy Press, Washington.
• Lamard P., Lequin Y.C. (2005). La technologie entre à l’université : Compiègne, Sevenans, Belfort-Montbéliard. UTBM, Belfort.
• Lamard P., Lequin Y.C. (2006). Quelle technologie pour le XXIe siècle ? Éducation Technologique, 31.
• Lemaître D. (2009). Le curriculum des grandes écoles en France : un modèle d’analyse inspiré de Basil Bernstein. Rev. Fr. Pédag., 166.
• Magee C.L. (2004). Needs and possibilities for engineering education: one industrial/academic perspective. Int. J. Eng. Educ., 20(3), 341-352.
• Moutet A. (1985). In : L’ingénieur dans la société française (A. Thépot, dir.), Paris, Éditions Ouvrières.
• Oliveira V.F., Almeida N.N., Carvalho D.M., Pereira F.A.A. (2013). Um estudo sobre a expansão da formação em engenharia no Brasil. Revista de Ensino de Engenharia, 32(3).
• Patil A., Codner G. (2007). Accreditation of engineering education: review, observations and proposal for global accreditation. Eur. J. Eng. Educ., 32(6), 639-651.
• Picon A. (1994). Entretien publié dans L’empire des techniques. Paris, Seuil.
• Sauvage A., Toussaint J.Y., Younès C. (1996). Architectes et ingénieurs aujourd’hui, les métiers des uns et des autres. In : Architecte, Ingénieur, des métiers et des professions : Actes du séminaire métiers de l’architecte et métiers de l’ingénieur en génie civil et urbanisme (Toussaint et Younès, dir.). Insa de Lyon, Éditions de la Villette, Lyon.
• Schin T. (1978). Des corps de l’État au secteur industriel : genèse de la profession d’ingénieur, 1750-1920. Rev. Fr. Sociol., XIX(1), p. 39-71.
• Teixeira A.A.S. (1976). Educação no Brasil. 2 ed.. Ed. Nacional, São Paulo.
• Unesco (1983). Progrès de la formation continue des ingénieurs. Unesco, Paris, 198 p.
• Wulf W. (1998). The urgency of engineering education reform. Proceedings of Realizing the new paradigm for engineering education conference, Baltimore. Engineering Foundation Conferences, New York.

p18 numérique : Optimisation topologique, la conception mécanique du futur est là

Lynda ALLOUACHE, Jonathan VAN RHIJN

Quelle forme doit avoir ma pièce mécanique pour être optimale ? Les logiciels d’optimisation topologique comme Inspire proposent une solution simple et efficace pour alléger les pièces sans altérer leurs performances mécaniques.

• Pour plus d’informations : www.digicad.fr/solidthinking-optimisation-topologique (link is external)
• Évaluer gratuitement Inspire : www.digicad.fr/telecharger-solidthinking (link is external)
• Développement des techniques d’optimisation de forme pour la conception de composants hyperfréquences : http://epublications.unilim.fr/theses/2009/khalil-hassan/khalil-hassan.pdf (link is external)
• Publications de Grégoire Allaire et François Jouve, Images des mathématiques (I) : http://images.math.cnrs.fr/Design-et-formes-optimales-I.html (link is external)
• Publications de Grégoire Allaire et François Jouve, Images des mathématiques (II) : http://images.math.cnrs.fr/Design-et-formes-optimales-II.html (link is external)
• Publications de Grégoire Allaire et François Jouve, Images des mathématiques (III) : http://images.math.cnrs.fr/Design-et-formes-optimales-III.html (link is external)

p22 innovation : Un moteur à conversion directe de l’énergie solaire

Une start-up a mis au point un moteur électrique convertissant l’énergie solaire en énergie mécanique, avec une fiabilité élevée. L’innovation ouvre de nombreuses applications telles que le pompage d’eau en environnement sévère.

• Le site de Saurea : http://saurea.fr (link is external)
• Vidéo : https://vimeo.com/144290955 (link is external)

Les brevets :

• http://goo.gl/02XHOl (link is external)
• http://goo.gl/Pui21U (link is external)
• http://goo.gl/IgkGyK (link is external)
• http://goo.gl/waMgxK (link is external)
• http://goo.gl/r1VY1i (link is external).

p23 orientation : Technico-commercial

En ligne :

• www.onisep.fr/Ressources/Univers-Formation/Formations/Post-bac/BTS-Technico-commercial (link is external)
• https://www.youtube.com/watch?v=qlC0h6QavhA (link is external)
• https://www.youtube.com/watch?v=x8YJzARLzpU (link is external)

techno mag

p24 en rayon

L’énergie à bord

• Lien vers les ressources en énergie à bord d’un bateau : www.voilelec.com/pages/energie.php (link is external)
• L’électricité à bord, pratiques  et techniques de la plaisance : www.plaisance-pratique.com/l-electricite-a-bord (link is external)
• Éditeur : Voiles et voiliers

Préparer et réussir sa VAE

• Auteur : David Rivoire
• Éditeur : Vuibert

p24 en bref

Faire découvrir l’industrie du futur aux jeunes

• À découvrir sur www.quizfabulous.fim.net (link is external)

Un drone d’éboueur

• Vidéo : https://youtu.be/fNIV6Dcj29E (link is external)

Serious game Valmi

• À tester de toute urgence ! www.ira-valmi.eu (link is external)

L’ingénierie des bâtiments prend de la hauteur

• www.groupe-cebtp.com (link is external)
• www.doyoudrone.com (link is external)

p25 en ligne

« Beau travail », découvrez les métiers qui recrutent !

• Les clips et les guides sont accessibles librement sur le site : www.beautravail.org (link is external)

p25 en vue

Enova

• Paris | 14-15 septembre
• Parc des expositions, porte de Versailles
• www.enova-event.com (link is external)

Sepem industries est

• Toulouse | 27-29 septembre
• Parc des expositions
• www.sepem-industries.com (link is external)

Le quai des futurs

• Saint Malo | 30 septembre-2 octobre
• Quai Duguay-Trouin
• http://www.lequaidesfuturs.fr/fr/contact-plan-dacces.html (link is external)

Salon du numérique

• La Rochelle | 11-12 octobre
• Espace Encan
• www.salondunumerique.com (link is external)

Siane

• Toulouse | 18-20 octobre
• Parc des expositions
• www.salonsiane.com (link is external)

Dossier spécial : Réforme du collège

p28 Genèse des programmes de technologie

Grégory ANGUENOT, Christophe MINUTOLO

L’écriture des nouveaux programmes a été accompagnée de nombreux changements : cycle, logique curriculaire, lien avec le socle commun, modalités pédagogiques avec l’accompagnement personnalisé et l’enseignement pratique interdisciplinaire. Ces nombreux changements méritent une explication substantielle par deux membres du groupe d’élaboration des programmes.

• Programmes d'enseignement des cycles 2, 3 et 4 : http://www.education.gouv.fr/pid285/bulletin_officiel.html?cid_bo=95184 (link is external)
• Ressources d'accompagnement du programme de technologie au cycle 4 : http://eduscol.education.fr/cid99549/ressources-technologie.html 

p36 Nouvelle organisation pour une nouvelle pédagogie

Bertrand CAVAYE

La réforme du collège apporte avec elle une nouvelle philosophie, des nouveautés pédagogiques, des changements d’horaires, etc. Des craintes et des ambiguïtés peuvent naître de ces évolutions. Zoom sur l’organisation de la réforme point par point pour lever les doutes et bien comprendre son organisation.

• Les ressources liées à la réforme : http://eduscol.education.fr/cid92955/mieux-comprendre-le-college-2016.html

p40 EPI tout doux avec les radis qui piquent

Pascal PUJADES, Nathalie LADEVÈZE, Benoît PASCAL

Répondre à des problèmes concrets avec les EPI, c’est possible. Les professeurs de SVT et de technologie ont répondu à la question « Pourquoi les radis piquent-ils ? », en faisant pousser des radis qui ne piquent pas et surtout en comprenant pourquoi. Retour sur une expérience réussie au collège forain François-Verdier de Léguevin.

• Où planter les nouveaux arbres et la cabane du club jardinage ? http://forain-francois-verdier.ecollege.haute-garonne.fr/parcours-cultur... (link is external)
• Présentation prezi du projet Radis : https://prezi.com/qdznj9whkafs/presentation-epi-radis-6-avril-2016 (link is external)

p44 Une fusée à eau pour prendre son envol en EPI

Benoît PASCAL, Anthony PICHARD

L’EPI « fusée à eau » est facile à mettre en place avec les sciences physiques ; il est motivant pour les élèves et demande peu de moyens. Comment faire décoller les fusées à eau et les propulser le plus haut possible ? Comment mesurer l’altitude atteinte ?

Retour sur une expérience simple à reproduire au collège.

p48 Ozobot, en route pour l’initiation à la programmation

Olivier INNOCENTI

« Petit mais costaud », Ozobot est un robot capable de tourner à gauche et à droite, avancer, reculer, accélérer et ralentir, mais aussi de détecter des lignes et des couleurs. Avec son système Ozoblockly de programmation en mode graphique, apprendre le codage devient un jeu d’enfant !

• Ozobot en image et en mouvement : www.youtube.com/watch?v=GGdxyQudIzU (link is external)
• Plateforme de programmation en ligne Ozoblockly : http://ozoblockly.com (link is external)

forum des technologies

p52 Photon RedBoard : de l’Arduino pour l’internet des objets

Loïc JOSSE

Peut-on mettre en œuvre (assez simplement) une application Android sur son mobile pour commander une carte Arduino sans passer par une connexion Internet ? C’est possible, grâce à l’Arduino Yùn.

• Guide de développement : https://learn.sparkfun.com/tutorials/photon-development-guide/introduction (link is external)

forum des pédagogies

p56 L’entretien d’explication, un outil de conceptualisation de l’expérience

Stephen RENOUX

Comment amener les élèves à formaliser les activités qu’ils ont conduites en entreprise à l’issue des périodes de formation en milieu professionnel ? Cet article présente un exemple de démarche d’accompagnement réalisée par un professeur, à l’appui d’un entretien d’explicitation.

• En ligne : http://eduscol.education.fr/sti/ressources_pedagogiques/exploitation-des...
• Pour en savoir plus sur l’entretien d’explicitation : http://eduscol.education.fr/sti/ressources_techniques/lentretien-dexplicitation-pour-exprimer-limplicite

p60 TRIS, un outil d’aide aux choix de stratégies pédagogiques (1re partie)

Fabien JONQUIÈRE, Rodolphe PIVERT

La recherche de solutions techniques, aspect central des sciences de l’ingénieur, est un processus complexe. Cela est d’autant plus difficile lorsque les concepteurs, ne connaissant préalablement aucune solution qui réponde au problème posé, doivent faire appel à leur créativité. Il en est de même en pédagogie. Cette étude s’inspire de la méthode TRIZ de résolution de problèmes, habituellement utilisée en sciences et techniques industrielles.

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• http://eduscol.education.fr/sti/ressources_pedagogiques/triz-module-de-p...
• Pour en savoir plus sur TRIZ : www.triz40.com (link is external)

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RADIO Dimanche 14 avril à 17h00 sur France Culture "Rue des écoles / Être et savoir  - 2019- 55 min."
Lundi 15 avril sur à 17h10 sur ARTE "Xenius, comment préserver sa vue - 2019 - 25 min."
Lundi 15 avril à 21h00 sur France "Le monde de Jamy avec Thomas Pesquet - 2019 - 130 min."
Jeudi 18 avril à 20h50 Sur RMC Découverte "Da Vinci Inventions : les machines 2/2 - 2018 - 60 min"
Jeudi 18 avril à 20h50 Sur RMC Découverte "Da Vinci Inventions : les transports 1/2 - 2018 - 60 min"

Et tous les jours sur ARTE : "Xenius"
.Sans oublier le site TV   http://www.lesite.tv  ainsi que L'Esprit Sorcier

1          Le système éducatif péruvien

Le système éducatif du Pérou est défini dans la loi générale de l'éducation, en vigueur depuis juillet 2003 ; son organisation répond aux principes et aux buts de l'éducation établis par cette loi (Loi 28044).

1.1       Principes et buts

L'éducation péruvienne se fonde sur les principes d'éthique, d'équité, d'intégration, de qualité, de démocratie, de respect de l'inter-culturalité, de conscience environnementale, de créativité et d'innovation. Bien qu'aucune référence directe à la technologie ne soit explicitement présente, la relation existe entre celle-ci et les trois derniers principes. L'éducation péruvienne à pour buts, d’une part, de former des personnes capables de s’accomplir moralement, intellectuellement, artistiquement, culturellement, affectivement, physiquement, spirituellement et religieusement. Il s’agit de favoriser la formation, la consolidation de leur identité, l'estime de soi et leur intégration appropriée et critique dans la société pour l'exercice de leur citoyenneté en harmonie avec l'environnement et de développer leurs capacités et leurs habilités pour unir leur vie au monde du travail et pour faire face aux changements incessants de la société et de la connaissance. D’autre part, l’éducation à également pour but de contribuer à construire une société démocratique, solidaire, juste, prospère, tolérante, qui forge une culture de paix pour affirmer l'identité nationale ouverte à la diversité culturelle, ethnique et linguistique. Une société qui aide à surmonter la pauvreté, favorise le développement durable du pays et contribue à l'intégration latino-américaine, tout en considérant les défis d'un monde globalisé.

De fait, « l’harmonie avec son environnement » et « lier sa vie au monde du travail pour confronter les changements incessants de la société et de la connaissance », sont intimement liés à la dimension technologique. Selon la loi, l'état péruvien favorise l'universalisation, la qualité et l’équité de l'éducation.

1.2       Structure du système

Le système éducatif péruvien est organisé en deux niveaux : l'éducation basique et l'éducation supérieure. L'éducation basique est obligatoire ; elle est gratuite lorsqu’elle est organisée par l’État. Elle se compose de trois modalités possibles selon le public auquel elle s’adresse. L’éducation basique régulière s’adresse aux enfants et aux adolescents qui suivent normalement le processus éducatif ordinaire[1]. L’éducation basique alternative[2] s'adresse aux jeunes et aux adultes qui n'ont pas eu accès à l'éducation régulière ou qui n'ont pas terminé leur cursus. Il s’agit d’enfants et d’adolescents qui n'ont pas été insérés dans l'éducation basique régulière ou qui ont abandonné le système éducatif et dont l’âge empêche la poursuite d’études régulières ou encore de personnes qui doivent mener de front études et travail[3]. La troisième, l‘éducation basique spéciale, s'adresse aux personnes ayant une quelconque incapacité rendant difficile un apprentissage régulier ou aux enfants et adolescents surdoués.

Ces trois modalités sont complétées par une éducation technique[4] destinée aux personnes qui recherchent également une insertion ou une réintégration sur le marché du travail et aux élèves de l'éducation basique.

L'éducation basique régulière

L’éducation basique régulière comprend trois niveaux : initial, primaire et secondaire.

L'éducation initiale constitue le premier niveau de l'éducation basique régulière, elle s’occupe des enfants jusqu’à deux ans sous une forme non scolarisée et dans des organisations scolaires pour les enfants de trois à cinq ans. Cette organisation, au travers d’actions intersectorielles, permet également à l'État de satisfaire aux besoins de santé et de nutrition des enfants dès lors que leur situation sociale l’exige. Elle est articulée au niveau d'éducation primaire assurant une continuité pédagogique et curriculaire entre ces deux niveaux, tout en conservant les spécificités et l’autonomie administrative et de gestion de ce type d’école.

L'éducation primaire constitue le deuxième niveau de l'éducation basique régulière. On y entre à six ans et la formation dure six ans. Elle a pour finalité l’instruction de tous les enfants. Il s’agit de favoriser les aptitudes des enfants à communiquer dans tous les secteurs de la vie sociale en rendant opérationnelle la manipulation des connaissances et en leur permettant d’accéder à une compréhension des faits liés à leur environnement familier et social. Cela repose sur un développement personnel, spirituel, physique, affectif, social, et artistique des personnes. Cette instruction s’appui sur des apprentissages dans des disciplines scolaires spécifiques afin de développer la pensée logique, la créativité, l'acquisition des capacités nécessaires au déploiement de leurs potentialités, notamment en vue d’exercer un métier.

L'éducation secondaire constitue le troisième niveau de l'éducation basique régulière. Elle est accessible aux enfants de douze ans et dure cinq années et leur offre une formation humaniste, scientifique et technique. Elle vise à renforcer leur identité sociale et s'oriente vers un développement des compétences facilitant l’accès aux connaissances technologiques, scientifiques et humanistes dans le cadre d’une évolution permanente. Elle éduque à la vie sociale, au travail, à la coexistence démocratique, à l'exercice de la citoyenneté et permet d’accéder aux niveaux d’études supérieurs.

Entre 1993 et 1999[5], les taux de scolarisation des enfants au Pérou se sont considérablement accrus. L'accueil des enfants de six à onze ans est passé de 88% à 96,9% et celui des douze à seize ans de 79,4% à 85,9%. Cette forte évolution ne doit pas faire oublier que toute la population scolaire ne suit pas un niveau d’étude correspondant à son âge. Cet important taux d'intégration scolaire ne doit pas masquer le taux significatif de population scolaire qui accuse et cumule des retards scolaires en raison des taux de redoublement élevés[6].

L’obtention d’une qualification professionnelle fait partie de la formation basique pour tous les élèves. Dans les dernières années du cycle scolaire, elle est développée dans la même structure éducative[7] ou en accord avec des établissements de formation technique professionnelle, des entreprises ou d'autres secteurs éducatifs qui permettent la mise en œuvre de dispositifs d’apprentissages professionnels polyvalents et spécifiques liés au développement de chaque spécialité. Ainsi, la loi générale de l’éducation stipule que la sortie de l'éducation basique est sanctionnée par un diplôme notifiant le niveau de qualification de l’élève qui sort et mentionnant le secteur technique dans lequel cette qualification a été obtenue. Cette certification facilite son insertion sur le marché du travail et est nécessaire s’il souhaite accéder à un établissement de niveau supérieur.

L'éducation technique professionnelle

L’éducation technique professionnelle correspond à un secteur d’éducation[8] orienté vers l'acquisition des compétences liées au travail dans l'entreprise. Elle est destinée aux personnes qui recherchent une insertion ou une réintégration sur le marché du travail et aux élèves de l'éducation basique. Elle a pour objectifs de :

1. développer des compétences et des capacités d'investigation pour le travail dépendant ou indépendant ;
2. motiver et préparer les étudiants de sorte qu'ils appliquent ce qu'ils ont appris dans un certain domaine spécifique de la production ou des services, avec l’esprit d'entreprise ;
3. mettre à jour les compétences des travailleurs en activité ou au chômage, selon les exigences du marché du travail ;
4. compléter le développement de l'éducation orientée vers l’emploi, qu’offre l'éducation basique.

L’éducation technique professionnelle est organisée en deux cycles. Les cycles sont eux-mêmes organisés en modules, selon l’évolution des compétences professionnelles en relation avec les emplois visés. Ces études conduisent à des diplômes spécifiques. Le cycle de base de l’éducation technique professionnelle fournit à l'étudiant les capacités nécessaires pour exécuter des travaux d'une moindre complexité qui lui permettent de se placer et de progresser sur le marché du travail. On accède à ce cycle sans pré-requis.

Le cycle moyen d’éducation technique professionnelle permet à l'étudiant d’acquérir les capacités nécessaires pour exercer une activité professionnelle spécialisée. Pour accéder à ce cycle de formation, équivalent au deuxième niveau de l'éducation basique, les élèves doivent avoir suivi un cycle d’études primaires complet. Les conditions d’admission, les contenus et les possibilités de poursuite après le cycle sont établis par le Ministère de l'Éducation. Lorsque l’étudiant termine avec succès ce cycle de formation, il reçoit le titre de technicien avec mention de sa spécialité. Un système d’équivalences permet aux étudiants de poursuivre et compléter leur formation dans les niveaux d'éducation basique et, par conséquent, ils peuvent accéder à l'éducation supérieure.

Les Centres d’éducation technique professionnelle[9] ont la responsabilité des services éducatifs pour les cycles de formation pour lesquels ils ont obtenu un agrément ; ils délivrent, en accord avec les réglementations en cours, les diplômes et les titres techniques correspondants. Ainsi, ils ont la charge de l’organisation de formation en matière notamment d’actualisation des qualifications professionnelles ou de reconversion professionnelle. Ils offrent, dans le cadre de collaborations avec l'éducation basique, des compléments de formation spécialisée. Chaque centre d'éducation technique professionnelle élabore son projet d’établissement et définit le programme d'études des différentes spécialités en interaction étroite avec les besoins de main-d'œuvre qui relèvent de son champ d'action. Pour ce faire, il prend en considération les évolutions de l’environnement socioéconomique et socioprofessionnel, les évolutions technologiques et des connaissances et, également, les profils des élèves. Ces centres peuvent proposer la mise en place de nouvelles spécialités dans leurs projets institutionnels. L’Institut péruvien d'évaluation, d'accréditation et de certification éducative (Instituto peruano de evaluación, acreditación y certificación educativa[10]) est responsable du fonctionnement de l'éducation technique professionnelle.

L'éducation supérieure

L'éducation supérieure est la deuxième étape du système éducatif péruvien, elle consolide la formation des personnes, contribue à la production de connaissances, au développement de la recherche et de l'innovation et à la formation de professionnels de haut niveau de spécialisation. L’éducation supérieure couvre tous les domaines de la connaissance, de l'art, de la culture, de la science et de la technologie, pour couvrir la demande de la société et contribuer au développement et au soutien du pays. Au Pérou, l'éducation supérieure n’est pas seulement universitaire. Dans l'éducation supérieure non-universitaire on distingue trois modalités : la formation magistrale (formation des professionnels de l'éducation), l’éducation supérieure technologique et l’éducation artistique.

Les établissements universitaires, comme les instituts, les écoles et les autres centres qui composent l'éducation supérieure, sont privés ou publics. Ils sont régis par des lois spécifiques[11]. Les instituts supérieurs technologiques, les écoles supérieures ou les instituts particuliers d'éducation supérieure, publics ou privés, composent les différents types d'établissements d'éducation supérieure non-universitaire identifiés par la loi. Les instituts de l'éducation supérieure technologique, appelés IST, sont les plus nombreux dans l'éducation supérieure non-universitaire[12]. Pour accéder à l'éducation supérieure, un étudiant doit avoir terminé avec succès ses études d'éducation basique. Pour autant, presque tous les établissements d'éducation supérieure proposent un examen d'entrée et il n'y a pas d'âge minimal pour entrer dans un établissement d'éducation supérieure ; l’âge normal est de dix-sept ans. Le recensement universitaire de 1996 montre que la grande majorité des étudiants des universités péruviennes y étaient entrés dans un délai maximum de deux années après la fin de leurs études secondaires[13]. Seuls les établissements universitaires délivrent la licence (bachilleró), la maîtrise ou le doctorat en plus des titres professionnels et des autres diplômes à dénomination particulière. Les instituts d'éducation supérieure technologique (IST) offrent des formations dans des spécialités professionnelles en quatre, six ou huit semestres académiques. Les étudiants, qui suivent avec succès leurs études dans un de ces instituts, se voient délivrer par le Ministère de l'éducation péruvien le diplôme de technicien après deux années d’étude, celui de professionnel technique après trois années et celui de professionnel après quatre années. Toutefois, la plupart des études universitaires au Pérou durent cinq ans jusqu'à l'obtention du grade de bachelier, voire six années pour l'obtention de la licence. La maîtrise est obtenue deux ans après et le doctorat avec deux années d'étude de plus.

Les études dans les Instituts Supérieurs Pédagogiques durent cinq ans. Au Pérou, comme dans d'autres pays latino-américains, en plus des instituts supérieurs, il existe des services sectoriels de qualification. Ces services sectoriels, qui ont été créés dans les années soixante, sont des établissements éducatifs sous la responsabilité de l'État. Ils sont financés par des contributions d’entreprises de leur secteur d'activité ou par leurs ressources propres ; ils perçoivent également des contributions publiques. Dans tous, les syndicats d'entreprise qui les soutiennent, intègrent le directoire et participent activement à leur gestion. Au Pérou, on en compte quatre : le Servicio Nacional de Aprendizaje en Trabajo Industrial (SENATI), le Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción (SENCICO), le Centro de Formación en Turismo (CENFOTUR), et l’Instituto Nacional de Investigación y Capacitación en Telecomunicaciones (INICTEL). Tous offrent un service d’excellente qualité et s’occupent, excepté INICTEL, d’un grand nombre d'étudiants plus que n'importe quel autre institut public ou privé. Ils ont l'avantage d'avoir des sièges dans différentes villes du pays.

1.3       Inscriptions, centres éducatifs et professeurs

Le système d’obtention d’une qualification technique spécialisée, offerte durant les dernières années de l'éducation basique, a été pratiquement totalement financé par l'état péruvien. Comme nous pouvons l'observer dans le Tableau 10, en 1997, 95% des Écoles de Variante Technique (EVT) étaient à gestion publique. En milieu rural, ces écoles offrent en général et presque exclusivement une éducation spécialisée dans les secteurs agricoles. L’offre est plus diversifiée dans les zones urbaines, avec une concentration particulière sur les secteurs administratifs et industriels. En ce qui concerne les centres d'enseignement professionnel, on constate une quasi équirépartition des inscriptions entre le public (52% des élèves) et le privé (48% des élèves) alors que les établissements publics ne correspondent qu’à 43% des établissements. Ces décalages de proportion ont pour conséquence un effectif d’élève par enseignant très élevé et une tendance à la surpopulation dans les salles de classe des établissements publics[14].

Tableau 10 : effectifs d’élèves et d’enseignants dans les différents types d’institution d’éducation technique et technologique - Pérou (2003)

Dans l'éducation supérieure technologique, la participation du privé est beaucoup plus importante, 58% des instituts supérieurs et 59% des étudiants. Au Pérou, le nombre d'instituts supérieurs technologiques (IST) augmente fortement depuis ces deux dernières décennies, notamment au travers de la participation privée. En 1983, pour tout le pays, il y avait soixante-dix sept IST ; en 1993, ils étaient déjà quatre cent quarante (ce qui nous permet d'apprécier l’importance de la croissance au cours des années 80) et, en 2003, ils étaient six cent soixante-treize.

Tableau 11 : centres éducatifs au Pérou (1993-2003)

Comme nous pouvons l'observer dans le Tableau 11, la variation de pourcentage du nombre d’IST entre 1993 et 2003 est plus grande que celle des écoles secondaires, EVT ou CEO. Il est important de noter que, dans cet intervalle et bien que le nombre des CEO se développe, l'augmentation du nombre d'étudiants de ces CEO reste très faible.

1.4       Financement et investissement dans l'éducation

L'État apporte la grande partie des moyens de l’éducation au Pérou. En 2003, 81% des étudiants et/ou des élèves, à toutes les étapes et tous les niveaux, dans l’ensemble des modalités, relevaient d’un établissement public[15] ; ces formations, en conséquence, sont formellement gratuites. Dans l'éducation basique régulière, 85% des étudiants relèvent de financement de l'état alors que, comme on l'a vu, la participation du secteur privé est beaucoup plus importante dans l'éducation technique professionnelle, dans le technologique supérieur ou les centres d'éducation occupationnelle (CEO). Ces dernières années, la dépense publique réelle au Pérou est restée globalement constante ; ce qui, au vu de l’importante croissance des effectifs d'élèves, a provoqué une forte baisse de la somme consacrée par étudiant. Ainsi, entre 1960 et 2000, les dépenses pour l’éducation sont restées constantes alors que le nombre d'élèves a été multiplié par quatre[16]. En 2003, il était prévu de consacrer 445 nuevos soles (environ 105 euros) par élève du primaire, 613 nuevos soles (environ 145 euros) par élève du secondaire et 566 nuevos soles (environ 134 euros) par étudiant de l'éducation initiale. Les effets de cette baisse de l’investissement public par étudiant dans l'éducation sont sensibles sur la qualité, notamment si l’on considère que 84% de ce budget public pour l'éducation est utilisé pour le paiement des rémunérations des professeurs en activité et des pensions des professeurs à la retraite. Si cette tendance perdure, le Ministère de l'éducation péruvien risque de devenir un simple administrateur de listes de rémunération[17], sans ressource pour l'achat de biens et de services et encore moins, pour faire des investissements dans le secteur. De fait, les professeurs de l'éducation publique au Pérou sont très mal payés. Ainsi, le chercheur Hugo Díaz explique que « … dans l'éducation publique la variable qui s'est accrue le plus est le nombre des professeurs. Cette augmentation, plus rapide que les inscriptions et les budgets a contribué à la diminution des salaires des professeurs de presque un cinquième par rapport à ce quelle était au début des années soixante[18]. ».

 La dépense publique d'éducation a atteint, ces dernières années, 2,8% du PIB (Produit Intérieur Brut) en 1994 et il est resté autour de cette valeur. Actuellement nous sommes à 3,70% du PIB. A ce propos, mentionnons que les familles qui inscrivent leurs enfants dans les établissements publics contribuent à hauteur de 0,8% en contribution extraordinaire, part parentale ou dépenses en matériels. Cela montre que l'éducation publique au Pérou n'est pas totalement gratuite pour les enfants[19]. Ainsi, la contribution des familles est très importante : « pour chaque 100 nuevos soles (environ 24 euros) investis dans l'éducation primaire, les familles dépensent plus du double dans l’éducation secondaire et quatre fois plus pour l'éducation technique et universitaire[20] ».

2          L’éducation technique professionnelle et technologique

Au Pérou, l'éducation technologique s'enseigne dans l'éducation basique comme dans l'éducation supérieure. De plus et de manière parallèle à l'éducation basique, on trouve une éducation technique professionnelle, qui est une formation professionnelle initiale, connue auparavant en Amérique Latine comme formation au travail. Dans tous les cas, la détérioration de la qualité de l'éducation technique professionnelle au Pérou est directement liée à l'absence d'une politique d'état concernant cette forme d'éducation et qui se traduit par de très faibles niveaux d'investissement public et privé. De fait en conséquence, il y a une réelle détérioration de l'infrastructure, notamment du peu d'équipement qui existait dans les centres éducatifs, du manque de matériel éducatif et une qualification limitée des professeurs. Ce phénomène est aggravé par une très grande déconnexion entre ce qui est enseigné et les exigences du marché du travail.

2.1       L'éducation technologique dans l'éducation basique régulière

L’éducation technologique a pris place dans les programmes d’enseignement de l'éducation basique mais elle occupe la portion congrue des organisations curriculaires ; elle est toujours associée à l’enseignement des sciences sans jamais occuper une place centrale dans les dispositifs curriculaires. La structure curriculaire basique[21] (SCB) d'éducation initiale et d'éducation primaire, créé par le Ministère de l'Éducation, est un instrument pour orienter les organisations d’enseignement en fonction des besoins à satisfaire afin d’assurer la pertinence éducative au travers de processus de diversification avant même d'être appliquée à un espace et à un contexte spécifique[22]. Les compétences de la SCB s’exercent en matière de définition des axes curriculaires, des parcours éducatifs pour les filles et les garçons, des contenus transversaux et des programmes curriculaires basiques. Les curricula pour l'éducation initiale et primaire au Pérou sont organisés par compétences[23]. Ainsi, les unités qui constituent ces programmes sont organisées à partir des compétences à acquérir ; un programme regroupe l'ensemble des compétences qu’un élève doit acquérir dans chacun des secteurs d'études. Cette approche des programmes d'études dans l'éducation initiale et primaire a été initiée au Pérou au milieu des années 90.

L’éducation visant à développer une culture de la créativité et de la production a été introduite dans les organisations curriculaires de l’éducation initiale et primaire dans la perspective de faire face aux défis de l'environnement et de la société, défis qui forcent constamment les péruviens à rechercher et à trouver des solutions. La conservation de l'environnement apparaît comme un contenu transversal précisant que, dans notre pays, l'équilibre environnemental est en permanence altéré, entre autres, par l'utilisation de technologies inappropriées. Cette approche est orientée, à ce niveau d’éducation, vers l’évaluation de la vie sous toutes ses formes, à la valorisation du respect de la diversité biologique des environnements, à la connaissance des ressources naturelles et de leur exploitation par les hommes, mais également à l’identification des actions humaines qui, à tous les niveaux, détériorent et dégradent l’environnement. L’éducation au travail et la production constitue un autre contenu transversal. Ces contenus visent au développement, dans l’éducation initiale et primaire, d’attitudes positives par les filles et les garçons à l’égard du travail mais aussi qu’ils développent des stratégies cognitives et des capacités instrumentales utiles dans leur vie quotidienne telles que planifier son travail, organiser les matériaux et les équipements, respecter les normes de sécurité et d’hygiène, travailler en équipe, résoudre les problèmes, évaluer son travail. Cette approche est contextualisée afin que les élèves connaissent les besoins et les projets de leur communauté, de leur région, de leur pays, afin de se préparer à la vie active. Il existe, aux différents niveaux de l’éducation initiale et primaire, un domaine d’enseignement intitulé « Sciences de l’Environnement » dont l'objectif est de développer les capacités des élèves pour qu’ils puissent agir intelligemment sur leur environnement et trouver des solutions à leurs problèmes. Les compétences que les enfants, filles et garçons, doivent avoir acquis à la fin du sixième degré de l’éducation primaire, sont les suivantes :

• contribuer au développement durable de leur localité en agissant positivement sur le milieu naturel et culturel et en ayant recours de manière rationnelle aux ressources de leur environnement ;
• élaborer et appliquer des stratégies intellectuelles afin de construire des connaissances, résoudre des problèmes et s’inscrire dans un processus d’apprentissage tout au long de la vie ;
• utiliser leurs connaissances, leurs capacités et leurs qualifications afin de créer des activités productives qui s’appuient sur les technologies disponibles dans leur environnement.

Comme nous le voyons, l’éducation technologique au niveau de l’éducation initiale et primaire n’apparaît pas de manière formelle dans les programmes. Néanmoins, les capacités relatives à l’utilisation de technologies apparaissent en relation avec les enseignements de sciences et à propos de la connaissance de l’environnement ou du monde du travail. De fait, elle sous-tend très ambitieusement la définition des profils souhaités pour les enfants qui terminent l’éducation primaire.

Il existe dans la conception curriculaire basique (CCB), au niveau de l’éducation secondaire, un secteur intitulé « sciences, technologie et environnement ». Ce secteur a été implanté en janvier 2004. Il prend la place d'un autre secteur appelé « développement environnemental » qui a disparu et qui comportait de nombreux contenus en lien avec la technologie. Ce secteur« sciences, technologie et environnement » a été créé pour « favoriser le développement intégral de la personne humaine en relation avec la nature, dont il fait partie, avec la technologie et l’environnement dans le cadre d’une culture scientifique[24] ». Ce secteur propose une approche interdisciplinaire autour des contenus suivants :

• phénomènes physiques, chimiques et biologiques,
• progrès scientifiques et technologiques,
• processus quotidiens,
• théories explicatives,
• développement technologique,
• problèmes écologiques,
• développement durable.

Le secteur est organisé en trois composantes : monde physique, technologie et environnement ; monde vivant, technologie et environnement ; santé, technologie et société. Bien que dans tous la technologie soit présente, en regardant les contenus spécifiques, nous pouvons vérifier que les cours proprement technologiques occupent une toute petite place dans les programmes d’études.

Le secteur d’éducation au travail est un autre secteur de l’éducation secondaire qui fait explicitement référence à la technologie. Une des trois capacités centrales de ce secteur est « la compréhension et l’application des technologies ». Néanmoins, les connaissances spécifiques à cette capacité sont très dispersées. Ainsi, il est dit, dans le curriculum, que l’élève doit apprendre à organiser l’information, ce qui est une capacité très importante, mais aussi qu’il doit employer les diverses sources d’énergie, des composants électroniques élémentaires et qu’il doit pouvoir conduire des analyses du marché local, régional et mondial. Nous pouvons considérer qu’il n'y a aucune identification de capacités à développer en rapport avec la technologie. L’éducation au travail se décline en trois composantes. « Une incitation au travail », développée pour les enfants de douze à treize ans des premier et deuxième degrés du premier cycle de l’éducation secondaire, vise à orienter et explorer leurs aptitudes professionnelles. Dans le deuxième cycle, pour les troisième, quatrième et cinquième degrés, une formation modulaire professionnelle spécifique est proposée aux enfants de quatorze et seize ans ; elle a pour but de développer des compétences propres à une profession technique. La troisième composante s’intitule « technologies de base ». Elle est développée tout au long des cinq années de l’éducation secondaire et a pour objectif de « pourvoir les connaissances scientifiques et technologiques nécessaires à la formation professionnelle modulaire ». Notamment, elle aide à développer leurs capacités à entreprendre et à utiliser des approches polyvalentes. Dans cette perspective, des contenus relatifs à la conception, à l’informatique, à l’utilisation des ressources énergétiques, à la gestion d’entreprise ou encore à la formation à l’orientation professionnelle, sont inclus dans cette composante. Malgré cela, chaque degré comporte peu de points spécifiques relatifs à chacun de ces cours[25].

La répétition des modifications curriculaires depuis 2000 est certainement le principal problème de l’éducation secondaire au Pérou. Les nouveaux curricula de 2004 sont mis en pratique seulement dans les établissements éducatifs qui ont appliqué en 2003 la conception curriculaire basique du nouveau secondaire[26] alors que ces curricula sont encore dans un processus de validation. Seulement quatorze régions sur les vingt-quatre que compte le pays utilisent ce programme d’études et donc une proportion importante d’écoles secondaires fonctionne toujours avec l’ancien découpage disciplinaire (chimie, physique, biologie, etc.) et non pas par secteurs[27]. Autrement dit, alors que cette version récente des programmes d’études pour l’éducation secondaire accorde une place importante à l’éducation technologique, il n’y a aucune garantie qu’il n’y ait pas de modifications dans un proche avenir mais surtout, et c’est d’autant plus grave, nous savons qu'elle n'a été mise en pratique que dans très peu d’écoles dans le pays. Un second problème limite le développement de l’éducation technologique ; il se pose au niveau de la formation des enseignants. Les universités au Pérou forment des enseignants selon des logiques de disciplines fondamentales en mathématiques, en biologie, en chimie…[28] Ces enseignants rencontrent ensuite d’importantes difficultés pour enseigner de manière pluridisciplinaire les sciences, la technologie et l’environnement. Enfin, on peut noter que les méthodes d’enseignement utilisées par les enseignants constituent un frein important au développement de l’éducation technologique. Au Pérou, de nombreux enseignants continuent à travailler dans une approche traditionnelle, avec la craie et l’ardoise, sans avoir recours à des méthodes actives, ni matériel éducatif préparé spécifiquement pour l’éducation technologique. D’une manière générale, il n’y a pas de laboratoires. Lorsqu’ils existent, les équipements sont obsolètes, largement détériorés ou alors les enseignants ne savent pas les utiliser. Les établissements que nous évoquons ici représentent les quelques deux mille collèges appelés « écoles de la variante technique », soit près de 18% des centres d’éducation secondaire existant en 2003[29]. Les spécialités que l’on trouve le plus fréquemment sont l'électricité, les industries alimentaires, les industries de l'habillement, l'ébénisterie et le secrétariat.

2.2       L’éducation technique professionnelle

L'histoire de l'éducation technique au Pérou est faite d'avancées et de reculs, marquée de polémiques idéologiques, notamment en raison, d’une part, de la forte dépendance de l'éducation péruvienne aux changements politiques et, d’autre part, des difficultés à adapter notre système éducatif dans un processus de développement social inégal, dans une situation de crise permanente. Ainsi, « les tentatives pour favoriser l'éducation technique dans le système éducatif péruvien constituent un processus plein de riches expériences et de beaucoup de frustrations. Les avatars des politiques dans le domaine éducatif reflètent en grande partie les avances et les reculs successifs de l'industrialisation et de la modernisation de l'économie nationale »[30]. À l’heure actuelle, au Pérou, il existe une éducation technique et technologique supérieure qui présente les caractéristiques[31] suivantes :

• l’offre éducative n’est pas en rapport avec la demande du marché du travail et la formation acquise par les étudiants ne correspond pas aux compétences exigées par les entreprises. Il y a une inadéquation entre la formation professionnelle technique et la dynamique du développement de la production comme en témoigne le très fort taux de techniciens qui ne travaillent pas dans la branche où ils ont été formés[32] ;
• les programmes d’études ne sont pas mis à jour, tant du point de vue technologique que pédagogique. Ils n’ont pas été adaptés aux réalités régionales ou locales et n’ont pas été mis en conformité avec les agents économiques ;
• la qualification des professeurs dans l’éducation technique et/ou technologique, excepté au niveau de quelques expérimentations, est pratiquement insignifiante et il n'existe pas de politique de gestion des ressources humaines pour le choix, la qualification ou la distribution des postes d’enseignants et de directeurs ;
• les ressources matérielles (infrastructure, matériel éducatif, équipes, etc.) sont insuffisantes et les ressources financières limitées. L’équipement est obsolète et insuffisant ;
• la gestion des centres éducatifs est peu participative, bureaucratique et la gestion du secteur éducation manque d'organes intermédiaires travaillant efficacement ensemble ;
• les pratiques professionnelles et les processus d’alternance école-entreprise ne sont mis en œuvre que dans peu de centres éducatifs ;
• la majorité des centres éducatifs de formation professionnelle technique travaillent dans des conditions telles que cela entraîne des insuffisances sérieuses dans la qualité du service.

En 2001, plus de mille huit cent centres d'enseignement professionnel (CEO) proposaient des formations courtes et modulaires pour accéder à trois cent quatre-vingt cinq professions différentes. Les carrières accueillant le plus nombre grand d'étudiants sont la confection textile, la cuisine et la pâtisserie, la coiffure, la confection de chaussures, la mécanique et l’électricité. En 1996, un audit conduit par un groupe de chercheurs du ministère du Travail, de l’Institut National de Statistique et Informatique et de l’ONG ADEC-ATC, a été chargé d’apprécier la qualité de l’éducation technique[33]. La qualité de l’éducation technique et technologique supérieure a été évaluée au travers de six grands facteurs influents :

• les programmes d’études,
• le niveau de qualification des enseignants,
• les ressources, l'équipement et le matériel éducatif,
• la capacité de gestion des directeurs et des autorités éducatives,
• l'infrastructure (salles de classe, laboratoires, bibliothèques, etc.).
• les relations avec les entreprises et les institutions locales.

Chacun de ces facteurs a été décomposé en un certain nombre d’indicateurs utilisé par le groupe d’auditeurs qui a ainsi créé un index de qualité éducative[34], ramenant l’ensemble des valeurs obtenues dans une valeur unique. Leurs conclusions montrent que moins de 13% des centres d’enseignement professionnel étudiés[35] réunissent les conditions optimales dans leurs services, 34% d’entre eux ont une qualité acceptable et plus de 53% peuvent être considérés comme de qualité insuffisante[36]. Quelques résultats spécifiques de l’étude illustrent précisément la gravité des problèmes de qualité de l’enseignement professionnel technique au Pérou. Selon l’étude, dans les CEO de qualité insuffisante à Lima, les effectifs étaient en moyenne de trente-cinq étudiants par professeur alors que dans ceux de qualité optimale, ils n’étaient que seize. Ces sureffectifs d'élèves dans les premiers ne garantissent pas des conditions idéales pour exercer son enseignement.

Qualité	Optimale		Acceptable		Insuffisante
Indicateur	Lima	Prov.	Lima	Prov.	Lima	Prov.
Étudiants par professeur	16	26	25	21	35	29
Superficie en m2 par étudiant	4,9	6,0	4,0	3,2	2,8	2,2
Programme d’études mis à jour (%)	94,1	100,0	82,4	83,8	68,1	59,1
Professeurs avec expérience (%)	87,1	78,0	78,3	72,6	67,7	58,4
Nombre d'entreprises qui firent appel aux sortants dans l'année suivante	207	38	6	7	2	3

Tableau 12 : indicateurs de qualité des centres d’enseignement professionnel (1996)

En général, dans les CEO de qualité insuffisante, autant à Lima qu’en province, nous rencontrons un grave déficit au niveau des équipements, des locaux et du nombre de mètre carré par étudiants. Par exemple, les CEO de province de qualité optimale avaient dans leurs ateliers un espace de 6 m² par étudiant tandis que ceux de qualité insuffisante avaient à peine 2,2 m² par étudiant.

2.3       L’éducation supérieure technologique

Bien que l’éducation supérieure technologique au Pérou présente les mêmes caractéristiques fondamentales que l’éducation technique professionnelle, la qualité éducative est un peu meilleure dans les Instituts Supérieurs Technologiques (IST) que dans les CEO. À propos des instituts supérieurs technologiques étudiés dans la recherche