Spécialité ISN en Terminale S : Présentation Eric Delebassée 22 mars 2013

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ISN, un enseignement informatique au lycée
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Spécialité ISN en Terminale S : Présentation
Eric Delebassée
Lycée Lumière
50 boulevard des Etats-Unis
69008 Lyon
22 mars 2013
E.Delebassée
ISN
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ISN, un enseignement informatique au lycée
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1
ISN, un enseignement informatique au lycée
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E.Delebassée
ISN
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ISN, un enseignement informatique au lycée
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Préambule
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Plan
1
ISN, un enseignement informatique au lycée
Préambule
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
2
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E.Delebassée
ISN
Programme officiel
Préambule du programme officiel :
Les sciences informatiques , et plus généralement les
sciences du numérique, ont aujourd’hui envahi nos vies
professionnelles et personnelles. Elles ont entraîné des
mutations profondes dans nos sociétés (culture, sciences,
économie, politique, etc.). Pourtant, seule une faible
partie de la population maîtrise les mécanismes
fondamentaux qui régissent ces mutations et est en
mesure d’apprécier les enjeux sociétaux qui en découlent.
[. . . ]
L’objectif de l’enseignement de spécialité ISN [. . . ]n’est
pas de former des experts en informatique, mais plutôt de
fournir aux élèves quelques notions fondamentales et de
les sensibiliser aux questions de société induites. [. . . ]
Figure: source ONISEP
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
Dans l’école, l’informatique est pour l’instant réduite à l’usage
d’une technologie auxiliaire (les TICE . . . ).
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
Dans l’école, l’informatique est pour l’instant réduite à l’usage
d’une technologie auxiliaire (les TICE . . . ).
C’est une science jeune ( ≈ 60 ans) à la fois théorique et
expérimentale, avec un socle de connaissances déjà important
et des applications qui transforment les autres disciplines
(mathématiques, physique, biologie, médecine, économie . . . )
et des pans entiers de notre société : industrie,
communication, commerce, culture, éducation, droit . . .
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
Dans l’école, l’informatique est pour l’instant réduite à l’usage
d’une technologie auxiliaire (les TICE . . . ).
C’est une science jeune ( ≈ 60 ans) à la fois théorique et
expérimentale, avec un socle de connaissances déjà important
et des applications qui transforment les autres disciplines
(mathématiques, physique, biologie, médecine, économie . . . )
et des pans entiers de notre société : industrie,
communication, commerce, culture, éducation, droit . . .
La science informatique n’est pas plus la science des
ordinateurs que l’astronomie n’est celle des
télescopes.
Edsger Dijkstra
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La science informatique occupe des centaines de milliers de
chercheurs et d’enseignants dans le monde (30% des budgets
de recherche-développement), une chaire annuelle a été créée
au collège de France depuis 2008
=⇒ pression des informaticiens (Gilles Dowek, Gérard Berry)
pour l’ouverture d’un enseignement au lycée
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La science informatique occupe des centaines de milliers de
chercheurs et d’enseignants dans le monde (30% des budgets
de recherche-développement), une chaire annuelle a été créée
au collège de France depuis 2008
=⇒ pression des informaticiens (Gilles Dowek, Gérard Berry)
pour l’ouverture d’un enseignement au lycée
L’informatique est le premier gisement d’emplois dans les
sociétés développées (en France 165 000 techniciens et
345 000 cadres ou ingénieurs avec un taux de chômage de 4 %
en 2012 + des offres d’emploi à l’étranger)
=⇒ pression des employeurs qui manquent de personnels
qualifiés
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La science informatique occupe des centaines de milliers de
chercheurs et d’enseignants dans le monde (30% des budgets
de recherche-développement), une chaire annuelle a été créée
au collège de France depuis 2008
=⇒ pression des informaticiens (Gilles Dowek, Gérard Berry)
pour l’ouverture d’un enseignement au lycée
L’informatique est le premier gisement d’emplois dans les
sociétés développées (en France 165 000 techniciens et
345 000 cadres ou ingénieurs avec un taux de chômage de 4 %
en 2012 + des offres d’emploi à l’étranger)
=⇒ pression des employeurs qui manquent de personnels
qualifiés
Il faut former de futurs citoyens capables d’agir comme
acteurs et créateurs de la société numérique plutôt que de la
subir comme de simples consommateurs.
La spécialité ISN en Terminale S
Un enseignement d’ouverture et de découverte, 2 heures par
semaine plus pratique que théorique (cours, travaux pratiques
et activités de projet) ;
La spécialité ISN en Terminale S
Un enseignement d’ouverture et de découverte, 2 heures par
semaine plus pratique que théorique (cours, travaux pratiques
et activités de projet) ;
Etude de quatre thèmes fondateurs de la science
informatique :
La spécialité ISN en Terminale S
Un enseignement d’ouverture et de découverte, 2 heures par
semaine plus pratique que théorique (cours, travaux pratiques
et activités de projet) ;
Etude de quatre thèmes fondateurs de la science
informatique :
Information (codage, structure,communication) ;
La spécialité ISN en Terminale S
Un enseignement d’ouverture et de découverte, 2 heures par
semaine plus pratique que théorique (cours, travaux pratiques
et activités de projet) ;
Etude de quatre thèmes fondateurs de la science
informatique :
Information (codage, structure,communication) ;
Machines (architecture, robotique) ;
La spécialité ISN en Terminale S
Un enseignement d’ouverture et de découverte, 2 heures par
semaine plus pratique que théorique (cours, travaux pratiques
et activités de projet) ;
Etude de quatre thèmes fondateurs de la science
informatique :
Information (codage, structure,communication) ;
Machines (architecture, robotique) ;
Programmation (en langage Python) ;
La spécialité ISN en Terminale S
Un enseignement d’ouverture et de découverte, 2 heures par
semaine plus pratique que théorique (cours, travaux pratiques
et activités de projet) ;
Etude de quatre thèmes fondateurs de la science
informatique :
Information (codage, structure,communication) ;
Machines (architecture, robotique) ;
Programmation (en langage Python) ;
Algorithmique (tris, « diviser pour régner » . . .)
La spécialité ISN en Terminale S
Un enseignement d’ouverture et de découverte, 2 heures par
semaine plus pratique que théorique (cours, travaux pratiques
et activités de projet) ;
Etude de quatre thèmes fondateurs de la science
informatique :
Information (codage, structure,communication) ;
Machines (architecture, robotique) ;
Programmation (en langage Python) ;
Algorithmique (tris, « diviser pour régner » . . .)
Une pédagogie de projet qui met les élèves en situation
d’activité : travaux pratiques, recherches documentaires,
projets, exposés.
La spécialité ISN en Terminale S
Un enseignement d’ouverture et de découverte, 2 heures par
semaine plus pratique que théorique (cours, travaux pratiques
et activités de projet) ;
Etude de quatre thèmes fondateurs de la science
informatique :
Information (codage, structure,communication) ;
Machines (architecture, robotique) ;
Programmation (en langage Python) ;
Algorithmique (tris, « diviser pour régner » . . .)
Une pédagogie de projet qui met les élèves en situation
d’activité : travaux pratiques, recherches documentaires,
projets, exposés.
Un projet principal mené en groupe (2 à 3 élèves) sera évalué
en fin d’année sous la forme d’une soutenance orale
individuelle (avec un coefficient 2 pour le bac).
La spécialité ISN en Terminale S
Pour les garçons et pour les filles :
tous les métiers de demain, nécessiteront la maîtrise, ou la
conception d’outils numériques, notamment dans les métiers
de la santé, des médias, de l’environnement,et de la biologie.
La spécialité ISN en Terminale S
Pour les garçons et pour les filles :
tous les métiers de demain, nécessiteront la maîtrise, ou la
conception d’outils numériques, notamment dans les métiers
de la santé, des médias, de l’environnement,et de la biologie.
Aucun prérequis sinon les connaissances scientifiques et
mathématiques de base acquises en 2de et 1ère S.
Figure: source ONISEP
Python : exemple 1, calcul itératif de PGCD
def pgcd_imperatif(a,b):
"""
Calcul du pgcd de deux entiers positifs
a et b par un algorithme impératif
"""
reste = a%b
while reste != 0:
a = b
b = reste
reste = a%b
return b
Python : exemple 2, calcul récursif de PGCD
def pgcd_recursif1(a,b):
"""
Calcul du pgcd de deux entiers positifs
a et b par un algorithme récursif
"""
if b == 0 :
return a
else :
return pgcd_recursif1(b,a%b)
Python : exemple 3, calcul récursif de PGCD
def pgcd_recursif2(a,b):
"""
Calcul du pgcd de deux entiers positifs
a et b par l’algorithme récursif des
différences successives
"""
if a == b :
return a
elif a > b:
return pgcd_recursif2(a-b,b)
else:
return pgcd_recursif2(b-a,a)
Python : exemple 4, manipulation d’images
def filtre_inversion(image1):
"""Inverse une image en niveaux de gris"""
L,H = image1.size
image2 = Image.new(’L’,(L,H))
pixels = image1.load()
pixels2 = image2.load()
for y in range(H):
for x in range(L):
pixels2[x,y] = 255-pixels[x,y]
return image2
Figure: Image inversée
Figure: Arbre de Pythagore dessiné avec une fonction récursive
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Préambule
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Une formation pour qui ?
Cette formation intéressera :
les élèves attirés par l’informatique et qui ont envie d’en savoir
plus ;
E.Delebassée
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Préambule
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Une formation pour qui ?
Cette formation intéressera :
les élèves attirés par l’informatique et qui ont envie d’en savoir
plus ;
ceux qui veulent découvrir ou approfondir leur pratique de la
programmation ;
E.Delebassée
ISN
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Préambule
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Une formation pour qui ?
Cette formation intéressera :
les élèves attirés par l’informatique et qui ont envie d’en savoir
plus ;
ceux qui veulent découvrir ou approfondir leur pratique de la
programmation ;
ceux qui veulent acquérir des connaissances utiles dans les
cursus scientifiques du supérieur (CPGE, IUT, université,
écoles d’ingénieurs . . . )
E.Delebassée
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Préambule
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Pour quel profit ?
L’enseignement de l’ISN prépare à l’enseignement supérieur par le
développement de plusieurs compétences telles que :
Des connaissances théoriques et des compétences techniques
en informatique :
E.Delebassée
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Préambule
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Pour quel profit ?
L’enseignement de l’ISN prépare à l’enseignement supérieur par le
développement de plusieurs compétences telles que :
Des connaissances théoriques et des compétences techniques
en informatique :
Architecture matérielle et Information ;
E.Delebassée
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Préambule
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Pour quel profit ?
L’enseignement de l’ISN prépare à l’enseignement supérieur par le
développement de plusieurs compétences telles que :
Des connaissances théoriques et des compétences techniques
en informatique :
Architecture matérielle et Information ;
Algorithmique et Programmation.
E.Delebassée
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Préambule
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Pour quel profit ?
L’enseignement de l’ISN prépare à l’enseignement supérieur par le
développement de plusieurs compétences telles que :
Des connaissances théoriques et des compétences techniques
en informatique :
Architecture matérielle et Information ;
Algorithmique et Programmation.
La créativité, l’autonomie et la rigueur à travers des travaux
de programmation ;
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Pour quel profit ?
L’enseignement de l’ISN prépare à l’enseignement supérieur par le
développement de plusieurs compétences telles que :
Des connaissances théoriques et des compétences techniques
en informatique :
Architecture matérielle et Information ;
Algorithmique et Programmation.
La créativité, l’autonomie et la rigueur à travers des travaux
de programmation ;
Mener un travail collaboratif ;
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Pour quel profit ?
L’enseignement de l’ISN prépare à l’enseignement supérieur par le
développement de plusieurs compétences telles que :
Des connaissances théoriques et des compétences techniques
en informatique :
Architecture matérielle et Information ;
Algorithmique et Programmation.
La créativité, l’autonomie et la rigueur à travers des travaux
de programmation ;
Mener un travail collaboratif ;
Conduire un projet en équipe ;
E.Delebassée
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Préambule
Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Pour quel profit ?
L’enseignement de l’ISN prépare à l’enseignement supérieur par le
développement de plusieurs compétences telles que :
Des connaissances théoriques et des compétences techniques
en informatique :
Architecture matérielle et Information ;
Algorithmique et Programmation.
La créativité, l’autonomie et la rigueur à travers des travaux
de programmation ;
Mener un travail collaboratif ;
Conduire un projet en équipe ;
Présenter et justifier une démarche face à un jury.
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Evaluation en cours d’année (devoirs, exposés ou TP notés)
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Evaluation en cours d’année (devoirs, exposés ou TP notés)
Epreuve orale de fin d’année notée sur 20 (coefficient 2 pour
le Bac)
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Evaluation en cours d’année (devoirs, exposés ou TP notés)
Epreuve orale de fin d’année notée sur 20 (coefficient 2 pour
le Bac)
Une durée de 20 minutes ;
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Evaluation en cours d’année (devoirs, exposés ou TP notés)
Epreuve orale de fin d’année notée sur 20 (coefficient 2 pour
le Bac)
Une durée de 20 minutes ;
Jury composé du professeur ayant suivi et formé l’élève et d’un
autre enseignant .
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Déroulement de l’évaluation orale
Partie 1 : 8 minutes maximum sur 8 points
Le candidat effectue une présentation orale de son projet, d’une
durée maximale de 8 minutes, pendant laquelle il n’est pas
interrompu. Il s’appuie pour cela sur un dossier-projet de 5 à 10
pages, hors annexes, élaboré à l’aide de l’outil informatique.
Partie 2 :12 minutes minimum sur 12 points
Le jury interroge le candidat sur différents aspects de son projet et
sur son lien avec les compétences fixées par le programme, puis
élargit ce questionnement aux autres compétences spécifiées dans
le programme.
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Et après le bac ?
La spécialité de Terminale n’est pas un critère d’orientation mais la
formation ISN fournira un bagage solide pour tout parcours
d’étude scientifique postbac :
A l’université dans les domaines scientifiques (mathématiques,
physique, informatiques, biologie, médecine), de l’économie et
de la gestion
E.Delebassée
ISN
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Et après le bac ?
La spécialité de Terminale n’est pas un critère d’orientation mais la
formation ISN fournira un bagage solide pour tout parcours
d’étude scientifique postbac :
A l’université dans les domaines scientifiques (mathématiques,
physique, informatiques, biologie, médecine), de l’économie et
de la gestion
En CPGE :
E.Delebassée
ISN
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Et après le bac ?
La spécialité de Terminale n’est pas un critère d’orientation mais la
formation ISN fournira un bagage solide pour tout parcours
d’étude scientifique postbac :
A l’université dans les domaines scientifiques (mathématiques,
physique, informatiques, biologie, médecine), de l’économie et
de la gestion
En CPGE :
Le programme d’informatique pour tous des CPGE
scientifiques prolonge celui de l’ISN ;
E.Delebassée
ISN
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Et après le bac ?
La spécialité de Terminale n’est pas un critère d’orientation mais la
formation ISN fournira un bagage solide pour tout parcours
d’étude scientifique postbac :
A l’université dans les domaines scientifiques (mathématiques,
physique, informatiques, biologie, médecine), de l’économie et
de la gestion
En CPGE :
Le programme d’informatique pour tous des CPGE
scientifiques prolonge celui de l’ISN ;
le langage Python enseigné dans l’ISN est au programme des
classes de PSI, PCSI et BCPST (projet informatique en 2ème
année ) . . .
E.Delebassée
ISN
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Et après le bac ?
La spécialité de Terminale n’est pas un critère d’orientation mais la
formation ISN fournira un bagage solide pour tout parcours
d’étude scientifique postbac :
A l’université dans les domaines scientifiques (mathématiques,
physique, informatiques, biologie, médecine), de l’économie et
de la gestion
En CPGE :
Le programme d’informatique pour tous des CPGE
scientifiques prolonge celui de l’ISN ;
le langage Python enseigné dans l’ISN est au programme des
classes de PSI, PCSI et BCPST (projet informatique en 2ème
année ) . . .
spécialité informatique dans la filière MP ;
E.Delebassée
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A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Et après le bac ? (suite)
Dans les écoles recrutant au niveau bac :
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Et après le bac ? (suite)
Dans les écoles recrutant au niveau bac :
Ecoles d’ingénieur (INSA, CPE . . . ) avec une formation
généraliste en informatique dès la première année ;
E.Delebassée
ISN
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Et après le bac ? (suite)
Dans les écoles recrutant au niveau bac :
Ecoles d’ingénieur (INSA, CPE . . . ) avec une formation
généraliste en informatique dès la première année ;
Ecoles d’ingénieurs spécialisées en informatique (EPITECH,
EPITA . . . ) ;
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Et après le bac ? (suite)
Dans les écoles recrutant au niveau bac :
Ecoles d’ingénieur (INSA, CPE . . . ) avec une formation
généraliste en informatique dès la première année ;
Ecoles d’ingénieurs spécialisées en informatique (EPITECH,
EPITA . . . ) ;
Ecoles d’architecture et de gestion.
E.Delebassée
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Pourquoi une nouvelle spécialité ?
La spécialité ISN en Terminale S
A qui s’adresse cette formation ?
Pour quel profit ?
L’évaluation (spécialité coefficient 2 au Bac)
Et après le bac ?
Et après le bac ? (suite)
Dans les écoles recrutant au niveau bac :
Ecoles d’ingénieur (INSA, CPE . . . ) avec une formation
généraliste en informatique dès la première année ;
Ecoles d’ingénieurs spécialisées en informatique (EPITECH,
EPITA . . . ) ;
Ecoles d’architecture et de gestion.
En IUT (génie électrique et informatique industrielle (GEII),
informatique, mesures physiques, réseaux, statistique et
informatique décisionnelle (SID)) et en BTS.
E.Delebassée
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Quelques liens pour en savoir plus
Le programme officiel de la spécialité ISN :
http://www.education.gouv.fr/pid25535/bulletin_
officiel.html?cid_bo=57572
Le site Interstices pour des articles sur l’informatique :
http://interstices.info/jcms/jalios_5127/accueil
Le site de Gérard Swinnen pour l’apprentissage de Python :
http://inforef.be/swi/python.htm
Un site bien connu avec des tutoriels variés (dont un sur
python) :
http://www.siteduzero.com/
Pensez à consulter aussi les pages informatique de wikipedia.
E.Delebassée
ISN
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