Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

1 PR OG R AM ME ET INSTR U C TIO NS OFFICI E LLES POUR L’ENSEIGNEMENT DE L’INFO

1 PR OG R AM ME ET INSTR U C TIO NS OFFICI E LLES POUR L’ENSEIGNEMENT DE L’INFORMATIQUE MPSI première et deuxième années PREAMBULE Le Ministère de l’Education Nationale a entrepris un important effort pour réviser les programmes dans les classes préparatoires marocaines. Afin de contribuer aux efforts de rénovation du curriculum d’informatique, le présent guide se veut un outil qui permet de:  Délimiter la nature et les caractéristiques de l’informatique en tant qu’objet d’enseignement ;  Préciser les finalités et les objectifs généraux de l’enseignement de l’informatique dans les classes préparatoires ;  Clarifier les approches pédagogiques servant de référence pour élaborer les activités d’apprentissage relatives à la discipline informatique ;  Présenter le programme ainsi que la progression qui lui est attachée ;  Suggérer quelques méthodes et moyens permettant à l’enseignant de planifier, d’animer et d’évaluer les apprentissages des apprenants. Sommaire I. Contexte de la réforme de l’informatique en C.P.G.E II. Objectifs de la formation III. Moyens et matériel d’encadrement IV. Programme de la classe MPSI (première année) V. Programme de la classe MP (deuxième année) 2 I. Contexte de la réforme de l’informatique en C.P.G.E Aujourd’hui, l’informatique compte parmi les indices de développement des pays, l’acquisition de l’information en temps réel est l’enjeu de tous les actes politiques, économiques, sociaux …etc. Notre pays est conscient de ce facteur, et le Ministère de l’Education Nationale a entrepris depuis quelques années des démarches pour que l’informatique soit une matière d’enseignement de base, puisqu’elle est introduite dans notre enseignement secondaire voire fondamental. Entre les années 1985 (date de lancement des C.P.G.E au Maroc) et 1995, l’enseignement de l’informatique en C.P.G.E était omniprésent sous sa forme algorithmique mais de manière peu officielle, puisque les élèves ne subissaient pas d’épreuves d’évaluation en cette matière. A partir de l’année 1996, l’aspect algorithmique sera abandonné et remplacé par le calcul formel. L’évaluation de l’informatique au concours national n’entrera en vigueur sous forme d’épreuves orales qu’à partir de l’année 2002. Tenant compte de l’évolution de l’enseignement d’informatique au secondaire et de la nature diversifiée de l’enseignement aux grandes écoles d’ingénieurs Marocaines et étrangères, une nouvelle entreprise de l’enseignement d’informatique dans nos classes préparatoires s’impose, avec un double objectif : 1. Fournir des méthodes et des outils pour l'enseignement des mathématiques, de la physique, de la chimie et des sciences industrielles notamment en exploitant les possibilités offertes par un logiciel de calcul symbolique et formel comportant à la fois de puissantes facilités graphiques et éditoriales et des éléments de programmation performants. Le but est d’habituer les élèves à se servir d’outils logiciels, qui fournissent un support au raisonnement par la confrontation rapide et commode des hypothèses et des résultats permettant : a. d’enrichir la compréhension des phénomènes mathématiques et des modèles physiques par la simulation de leurs comportements en fonction de divers paramètres ; b. de mieux cerner la notion de domaine de validité d’une hypothèse ou d’une méthode par l’étude de cas limites ; c. d’étudier certains problèmes par la mise en œuvre de modèles dont la résolution numérique manuelle serait lourde ou complexe ; d. d’alléger la part de calcul systématique au profit de l’intuition mathématique et du sens physique. 2. Introduire l’informatique en tant que discipline par l’utilisation des différents outils de traitement informatique de l’information, à travers l'algorithmique et la programmation structurée. En effet, l’ambition de la nouvelle réforme est de présenter l’informatique comme une science opérant sur des représentations rigoureuses de concepts bien définis. La programmation consiste avant tout à déterminer la démarche d’obtenir, à l’aide d’un ordinateur, la solution d’un problème, c’est la recherche d’un algorithme. En ce sens, la programmation est de même nature philosophique qu’une démonstration mathématique. 3 II. Objectifs de la formation A. Développement de compétences et d’aptitudes chez les élèves L’enseignement de l’informatique aux C.P.G.E vise à développer chez nos élèves les compétences et les aptitudes suivantes : 1. L’exploitation des fonctionnalités et des performances qu’offre un logiciel de calcul Formel ou de calcul scientifique; 2. Une méthode d’analyse et une démarche de travail; 3. L’apprentissage des concepts de base de l'algorithmique, de la programmation et des structures de données; 4. La traduction d’un algorithme dans un langage de programmation. Le programme de l’informatique aux CPGE, dans les deux années, est découpé en deux parties : Algorithmique et programmation Utilisation d’un logiciel de calcul symbolique et formel B. Algorithmique et programmation Les algorithmes sont aussi anciens que les mathématiques, certains très simples agencent la succession désirée de tâches élémentaires (calcul du périmètre d’un rectangle, calcul de la surface d’un disque, résolution des problèmes d'arithmétique élémentaire, …), d'autres plus complexes mettent en jeu des structures de données comme les arbres ou les graphes qui représentent les différents états du système (optimisation de la représentation d’un lexique, liaisons ferroviaires, …). Dans l'enseignement, l'esprit algorithmique accompagne les résolutions et les démonstrations à tous les niveaux. Décomposer une tâche complexe en tâches élémentaires, reconnaître les tâches qui se répètent, estimer la durée du processus, sans oublier de vérifier que la succession d'opérations élémentaires produit bien le résultat escompté : c'est la démarche de celui qui écrit un programme, c'est aussi celle de tout être rationnel. Ces algorithmes sont traduits par la suite en langage compréhensible par la machine. L'écriture d'un algorithme est l'occasion d'appliquer des règles de logique absolues dans un univers clairement défini et limité. Il permet aussi de distinguer entre calculs théoriquement possibles et calculs effectivement réalisables ou approchés, puisqu’un ordinateur ne peut manipuler que des objets complètement explicites. Ecrire un programme qui fonctionne récompense le programmeur de ses efforts de réflexion, d'analyse et de synthèse. Mais cela ne dispense pas de s'assurer que l'algorithme termine dans tous les cas envisagés et qu'il le fait en temps raisonnable (cas limites et complexité). Le programme de ce module se limite aux points suivants :  Apprentissage des concepts de base de l'algorithmique, de la programmation et des structures de données en tirant les exemples des disciplines enseignées.  Structures de données et objets. 1. Objectifs : 4 Le programme d’informatique doit permettre la présentation des principes de l’algorithmique et de la programmation. Par ailleurs, un enseignement d'informatique doit être confronté à un principe de réalité : les élèves doivent écrire des programmes clairs, courts et précis. La première partie du programme de première année est consacrée aux notions de base de l’algorithmique et les méthodes de programmation. Le but étant d’amener progressivement les élèves à avoir les compétences suivantes : Maîtrise de la méthode de programmation descendante. Programmation modulaire. Jeu de test pour validation des solutions et des documentations. Maîtrise de quelques méthodes de programmation : itérative, récursive,… La deuxième partie du programme de première année et le programme de la deuxième année sont consacrés aux structures des données qui représentent une partie fondamentale dans l’étude des algorithmes afin d’atteindre les compétences suivantes : Représentation optimale des données afin de les traiter dans un algorithme. Réalisation d’algorithmes en fonction des structures de données utilisées (influence des structures sur l’algorithme). Gestion de la mémoire dynamique. Utilisation des traitements des structures des données dans la résolution des problèmes théoriques et réels (réservation, file d’attente,…) 2. Didactique : Nécessité d’organisation de données et de traitement. Présentation et étude des différents types de structures des données. Choix des données en fonction de la problématique. Les exemples sont issus des matières enseignées en classes prépas. Une activité algorithmique intégrée dans les autres disciplines enseignées, pas en termes de principe mais en termes d’applications (ex. analyse numérique). Les algorithmes, écrits dans le cours d'algorithmique, doivent êtres transcrits en langage de programmation. Il est recommandé de mettre l’accent sur l’aspect algorithmique beaucoup plus que sur le langage de programmation lui-même. C. Utilisation d’un logiciel de calcul symbolique et formel L’utilisation d‘un logiciel de calcul formel qui, en exploitant la puissance de calcul de l’ordinateur, permettra : d'explorer profondément certains éléments (Algèbre linéaire, étude de fonctions, suites, résolution d’équations différentielles, simulations numériques du comportement des solutions d'équations, tracé de courbes, ….). de montrer, faire découvrir, susciter des réflexions, émettre des conjectures sur les notions acquises en classes prépas. de traiter des données en vraie grandeur. 1. Objectifs Les premiers logiciels de calcul formel (computer algebra) datent de l’année 1953 (Nolan). La nécessité de ces logiciels dans le développement de la recherche scientifique ne 5 fait aucun doute. L’introduction de l’emploi d’un logiciel de calcul formel dans le programme d’informatique des C.P.G.E a deux objectifs : Mettre à la disposition des élèves des C.P.G.E un outil de calcul et de manipulation des formules algébriques leur permettant de vérifier un bon nombre de résultats obtenus lors des séances théoriques de Mathématiques ou de Sciences physiques : par une présentation simplifiée du logiciel, les élèves doivent acquérir, assez vite, une autonomie d’exploration et d’utilisation des différentes fonctionnalités de ce type de logiciels. Reconnaître les spécificités (précision infinie et manipulation d’expressions algébriques), la puissance (possession d’une grande bibliothèque extensible) ainsi que les difficultés (croissance en exponentielle de la durée d’exécution et de la place mémoire) d’un logiciel de uploads/Science et Technologie/ info-mpsi-cpge-ma.pdf