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Programme éducatif du DAS : TIC 3ème Scientifique

1. Savoirs essentiels

  N°   CatégoriesSous- catégories  Savoirs essentielsCodes activités
 1.BASE             DE DONNEES  SGBD ET BDGénéralités sur les bases des données   Concepts de base  Type de BD et des SGBD Objets des BD Tables          (Champs                et propriétés) Relations entre tablesMTIC5.1
 2.REQUETES Les requêtes Définition et rôles Différents types Méthodes de créationMTIC5.2
3 FORMULAIRESLes formulaires Définition et rôles Différents types Méthodes de création MTIC5.3
4 ETATS, DONNEES EXTERNES         ET SECURITESLes états Rôles et Structures d’un état Modalités   et            options d’impressions Données externes Exportation et Importation des données Sécurisation des BDMTIC5.4
5 Algorithmique et codageIntelligence artificielleSystème expertMTIC5.5
Apprentissage automatiqueMTIC5.6
Algorithme de recherche MinMaxMTIC5.7
Algorithmes appliquées (en MATH, SVT, SPTIC)MTIC5.8

2. Banque de situations 

 

  N°FAMILLE DES SITUATIONS  EXEMPLE DES SITUATIONS
  01Situations dans lesquelles l’élève est confronté aux problèmes liés à la création d’une base de données, au stockage et à l’affichage de donnéesGestion automatisée d’une maison commerciale MTIC 5.1 Tableau périodique des éléments MTIC 5.2 3. Automatisation des rapports de mission de l’Équipe de Mise en Œuvre (EMO) Gestion informatisée du personnel d’un établissement scolaire Gestion informatisée des résultats des élèves  d’un      établissement scolaire Gestion automatisée d’un carnet d’adresses Gestion automatisée d’une discothèque ou d’une      bibliothèque Gestion informatisée de la paie des frais scolaires 9. Gestion informatisée de la paie du personnel d’une école 10. Publipostage, création des étiquettes et des catalogues…
02Situations dans lesquelles l’élève est confronté aux problèmes pratiques de l’algorithmiqueRéservation des billets d’avion ou d’une chambre d’hôtel par e-mail Retrait des billets de banque dans un Distributeur Automatique de Billets Algorithmes permettant en MATH (Voir Banque de situation MATH 7e année de l’EB)   Valeur absolue des nombres relatifs calculatrice élémentaire avec les opérations +,- ,/,%, Puissance, racine carrée périmètres des aires des figures planes des calculs  volumes des solides (Cube, Parallélépipède, Cône, sphère, prisme et cylindre)
  Distance entre 2 points Taxe sur la valeur ajoutée moyennes arithmétiques simples et pondérée, du mode, du Min et du Max d’une série des données équations du 1er et  2nd degré́ a une inconnue système de deux équations du premier degré à deux inconnues ▪            etc. 4. Algorithmes permettant en SVT (Voir banque de situation SVT 7ème année de l’EB)  l’identification des principaux types des bois.  la fabrication de quelques meubles et objets à partir des tiges ou troncs d’arbres (bois).  la fertilisation du sol à partir des feuilles (MSVT1.4)  la classification des plantes médicinales et leurs vertus médicinales.  la réalisation des herbiers. (MSVT1.4)            la schématisation du processus de pollinisation. (MSVT1.5)  la classification des végétaux comestibles et non comestibles  ▪ etc.   5. Algorithmes permettant en SPTTIC (Voir banque de situation SPTTIC 7ème année de l’EB) ▪ Changement d’état physique de la matière Changement de volume lié changement de température Préparation de l’eau pure, de l’eau distillée, du sérum oral, Traitement de l’eau Le réchauffement climatique et ses conséquences  Conversion d’unité de mesure d’un système à l’autre Fabrication et étalonnage d’un pluviomètre artisanale, d’une cage de Faraday, d’un pendule électrique, d’un électroscope  Calcul des vitesses lors d’une course Détermination de la surface habitable et du volume des cases ▪ Etc.

NOTE IMPORTANTE : Pour aborder toutes les notions se rapportant aux Bases de Données et étant donné l’unique heure par semaine accordée aux TIC, le même exemple de situation choisi au début par le professeur peut être exploité dans l’étude des requêtes, des formulaires et des états.

MATRICES DE PROGRAMME

MTIC5.1 GENERALITES SUR LES BASES DE DONNEES

  1. Savoirs essentiels :

Généralités sur les bases de données

  • Compétence 

Après avoir réalisé l’ensemble des activités proposées, l’élève sera capable de traiter avec succès et de manière acceptable des situations faisant appel à des savoirs essentiels : « Généralités sur les bases de données ».

  • Exemple de situation :

Madame Béatrice désire informatiser la gestion de stock de son magasin. Elle soumet le projet à son fils Rodrigues, élève de la 3e année des humanités scientifiques au Collège Saint Frédéric de Kimbanseke à Kinshasa. L’élève Rodrigues présente le projet à son enseignant des TIC qui, profitant de sa leçon sur les Bases de Données, répartit ses élèves en sous-groupes et leur demande :

1) d’identifier et d’énumérer les différents éléments (entités) qui interviennent dans la gestion courante d’un magasin 

2) de dégager pour la gestion de chaque entité, les informations importantes et de les présenter dans un tableau en se référant aux modèles ci-dessous. 

3) d’établir les relations qui existent entre les différentes tables 

4) de créer une base de données avec Ms Access et de saisir quelques données.

  • Activités
    • Création de la Base des Données (BD)
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Restituer la définition des concepts : donnée, élément, information, base de données (BD), système de gestion de base de données (SGBD), tables, entités, champ, rubrique, article, type, propriété, enregistrement, clé primaire, clé secondaire, index, SGBD hiérarchique ou relationnel, modèle conceptuel des données, modèle entité-association.
Énumérerquelques logiciels de gestion de bases de données
les différents types de bases de données
les principaux objets pour la gestion d’une base de données
les caractéristiques d’une Base de Données
les méthodes de manipulation des objets d’une base de données
Découvrirl’interface de MS ACCESS
Expliquerle rôle de chaque objet dans une base de données
Identifierles informations de gestion courante d’un magasin (exemple : produit, client, fournisseur, achats, vente, commande, ….)
Énumérerpour chaque information ci-dessus, ses rubriques (champs) importantes; (Exemple : Produit (Code, Désignation, Prix, …), Client (Compte, Nom, Téléphone, …))
les différentes propriétés d’un champ (type de données, taille, valeur par défaut, …)
Créerun tableau (table) pour chaque information 
Donnerles propriétés correspondant à chaque champ de la table
2. Création des relations entre tables
Actions     de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Définirles concepts : relations, jointure, clé primaire, clé secondaire, entité,  …
Donnerles types des relations entre deux tables
les différents types de jointures
les propriétés des relations dans une base de données (intégrité référentielle,   mise à jour, suppression de données)
Indiquerl’importance de la clé primaire dans une relation entre tables
Énumérerles différentes méthodes pour créer les relations entre deux tables
Différencierles types de relations (0-n), (1-n), (1-1) et (n-n)
Établirles relations entre les différents tableaux
  • Manipulation des tables avec Ms Access
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
OuvrirMs Access
Cliquersur l’icône « Base de données vide » 
Saisirle nom de la base de données : « GestionBoutique Béatrice »
Sélectionnerl’emplacement de la base de données
Cliquer sur le bouton « créer » pour afficher l’interface de travail de Ms Access
sur le menu « créer » pour afficher tous les objets (icônes) et leurs modes de création
sur l’icône « création tables »
Saisirles noms des champs,  les types et leurs descriptions pour la table « Client » (dans la fenêtre « création tables)
  Définirles propriétés de chaque champ (type de données, taille de champ, format, valeur par défaut), 
la clé primaire en cliquant sur l’icône « clé primaire »
Cliqueravec le bouton droit de la souris sur l’onglet de la table pour afficher la fenêtre « enregistrer »
Enregistrerla table sous le nom « Client »
Répéterla même procédure pour la création des autres tables : « Produit » et  « Commande »
Cliquersur le nom de la table dans la fenêtre « Tous les objets Access », catégorie « Tables » pour ouvrir une table en mode feuille de données
Saisirquelques données
Fermerles objets ouverts de la base de données
la base de données
  • Création des relations entre les tables (Ms Access)
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Cliquer  sur l’onglet « Outils de base de données »
sur l’icône « Relations » pour afficher la fenêtre « Relations »
sur le bouton « ajouter » de la boîte de dialogue « Afficher tables » pour ajouter les tables dans la fenêtre « Relations »
Fermerla boîte de dialogue après avoir ajouté les tables concernées
Relier les deux tables en glissant la clé primaire de la table principale vers le champ identique (ici code produit) pour afficher la boîte de dialogue « modifier des relations »
  Définirles propriétés de la relation (intégrité référentielle, modalités de mises à jour  et de suppression des enregistrements)
  Cliquer sur le bouton « Type jointure » pour afficher la fenêtre « Propriétés de la jointure » afin de définir le type de jointure
sur le bouton « Créer » pour afficher la relation (ou les relations) entre les tables
  Enregistrerla table
la base de données
Ouvrirles tables en mode feuille de données
Saisirquelques données dans les tables créées (primaires)
Observerles effets des relations sur certains champs pendant la saisie
Écrireun algorithme qui décrit le processus de traitement de cette situation

E. Évaluation

  • Exemples d’items
    • Restituer la définition des concepts : Champ, base de données, clé primaire, table, SGBD, …
    • Énumérer quelques logiciels de gestion de base de données
    • Différencier une base de données (BD) d’un système de gestion de base de données (SGBD).
    • Expliquer les différents types des relations entre deux tables
    • Indiquer le rôle de l’intégrité référentielle dans une relation entre deux tables.
  • Situation similaire à traiter

La direction du Lycée Kibembu veut numériser la gestion du personnel de son établissement et remet les données manuscrites à l’enseignant des TIC de la 3e année des humanités scientifiques. Ce dernier demande à ses élèves, partant des données manuscrites (noms, sexe, matricule, date de naissance, date d’engagement, …) d’identifier les informations principales (tables) qui interviennent dans la gestion du personnel de l’établissement, de dégager pour chaque information les données y relatives (champs), de les présenter dans des tableaux, d’établir les relations utiles entre ces informations et de créer une base de données avec Ms Access.

MTIC5.2 LES REQUETES

A. Savoirs essentiels : Les requêtes B. Compétence 

Après avoir réalisé l’ensemble des activités proposées, l’élève sera capable de traiter avec succès et de manière acceptable des situations faisant appel à des savoirs essentiels : « Les requêtes ».

  • Exemple de situation 

Les élèves de la 1re année des humanités scientifiques de l’Institut de Kola éprouvent d’énormes difficultés pour consulter le tableau périodique des   éléments. L’enseignant de chimie demande à son collègue des TIC de lui proposer une solution informatique qui permet d’enregistrer tous les éléments avec leur propriétés chimiques, physiques et mécaniques, la date de découverte et le nom du découvreur (d’une période ou d’une famille, de retrouver les caractéristiques de cet élément et les autres éléments de la famille ou de la période). En classe, L’enseignant des TIC demande à ses élèves de 3e année des humanités scientifiques d’analyser le problème, de concevoir et de créer une base des données à cet effet et d’y ajouter des fonctions (requêtes) qui affichent : 

  • les éléments par famille, période, groupe, bloc, etc.
    • la famille, la période et les autres éléments de la famille et /ou période connaissant le symbole d’un élément.
  • Activités 
1. Généralités
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Rappelerles définitions et les rôles des tri et filtre de Ms Excel
les différents types de données
les opérateurs arithmétiques, relationnels, logiques et textuels (MS Excel)
Restituer la définition des concepts : requête,  requête simple (sélection simple et paramétrée), requête action 
Différencierles modes de création des requêtes (assistant, …)
les modes d’affichage des requêtes (feuille de données, création, etc.) 
Énumérerles différents types de requêtes
Différencierles requêtes simples des requêtes actions
2. Création d’une requête simple affichant les éléments appartenant à une même période (famille, groupe ou bloc, etc.)
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Concevoir la base des données, ses entités, les relations entre entités et leurs propriétés 
Créerla base  de données « Tableau périodique des éléments » avec comme tables « Éléments » et « Découverte », et définir les propriétés
Ajouterles relations entre tables et leurs propriétés
Cliquersur le menu « créer » et sur le bouton « création requête » du groupe requête pour ouvrir la fenêtre de création requête
sur la table « Eléments » et sur le bouton « ajouter » de la fenêtre « afficher table » pour ajouter les tables « Éléments » et « Découverte » dans la fenêtre requête
Fermerla fenêtre « afficher Tables »
Observerles deux parties de la fenêtre « création requête »
Cliquer-glisser le champ « Période » de la table « Éléments » de la partie supérieure de la fenêtre vers la première colonne de la partie inférieure de la fenêtre 
Observerle champ « Période» et la table « Éléments » qui s’affichent respectivement devant les lignes champ et table
Choisirl’ordre de tri sur la « ligne tri » de la colonne concernée
Saisircorrectement le nom d’une Période (famille, groupe ou bloc, etc.) sur la ligne « critère »
Enregistrerla requête sous le nom de « Éléments de la période (famille, groupe ou bloc, etc.)»
Fermerla fenêtre de création de la requête
Observerle nom de la requête créée apparaitre dans le volet objet
Exécuterla requête en double-cliquant sur son nom dans le volet « objet » pour afficher les résultats
Ouvrirla requête en mode création
Saisir[ ] sur la ligne « critère » 
Exécuterla requête pour observer le fonctionnement d’une requête paramétrée
3. Création d’une requête simple affichant des éléments d’une famille découverts à une période (ex. après 1900)
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Cliquersur le menu « créer » et sur le bouton « création requête » du groupe requête pour ouvrir la fenêtre de création requête
Glisserle champ « Famille » dans la première colonne et le champ « Date » dans la 2ème colonne (ou en déroulant la zone de liste) sur la ligne champ dans la partie critère de la fenêtre Requête
Saisircorrectement le nom de la « Famille » et « > 1900 » sur la ligne « critère » en dessous du champ concerné
Enregistrerla requête sous le nom de « Famille Date>1900 »
Observerle nom de la requête créée apparaitre dans le volet objet
Exécuterla requête pour afficher et observer les résultats
Écrire un algorithme qui décrit le traitement complet de cette activité (3)

E. Évaluation 

  • Exemples d’items
    • Indiquer les fonctions des commandes Tri et Filtre de Ms Excel
    • Citer les différents types des requêtes
    • Différencier les requêtes simples des requêtes actions
  • Situation similaire à traiter

Les laboratoires de SPTIC du collège Saint Cyprien situé dans la commune de Ngaliema à Kinshasa, viennent d’acquérir un lot important de nouveaux équipements par le canal du PEQPESU: de mécanique, d’optique, d’électricité, les récipients en verre d’usage courant, ceux de mesurage, des outils d’appui et quelques produits, des ordinateurs et des imprimantes. A la lumière des inscriptions sur chaque matériel, les élèves de 3ème année des HS les découvrent, les installent dans les salles et lieux appropriées, sous l’encadrement de leurs enseignants des Sciences Physiques. L’enseignant leur remet en outre les fiches contenant la liste complète du matériel et des produits de laboratoire ainsi que les informations sur la gestion du labo. L’enseignant des TIC demande aux élèves, de créer, à partir de ces données, une base des données qui enregistre les données et une requête qui affiche les produits dont la date d’expiration est déjà atteinte, une autre qui affiche le matériel selon son état (fonctionnel, en panne, réparable ou à déclasser) et ceux acquis les deux dernières années.

MTIC5.3 LES FORMULAIRES

A. Savoirs essentiels : Les formulaires B. Compétence 

Après avoir réalisé l’ensemble des activités proposées, l’élève sera capable de traiter avec succès et de manière acceptable des situations faisant appel à des savoirs essentiels : « Les formulaires».

  • Exemple de situation 

L’enseignant de SVT du collège Bonsomi organise régulièrement des visites guidées avec ses élèves dans différents sites : le jardin botanique et zoologique, les aires protégées et les espaces aménagés pour les jeux et le recueillement. Certains de ces espaces (parcs nationaux) couvrent de Km2 de superficie et abritent une biodiversité endémique et protégée. 

Ils attirent beaucoup des visiteurs venant de partout à travers le monde. L’enseignant de SVT sollicite à son collègue des TIC, de la possibilité de numériser ces données. En classe, profitant de sa séquence didactique sur les formulaires, l’enseignant des TIC demande à ses élèves de la 3e année des humanités scientifiques de constituer une base des données qui enregistre les données de chaque site, les espèces animales et végétales, les visiteurs, les fréquences des visites, d’ajouter des fonctions qui affichent les espèces rares, les espèces en voie d’extinction et de déterminer  l’importance des sites en fonction des visites.   

  • ACTIVITES 
1. Généralités
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Restituer la définition des concepts : formulaire, sous-formulaire, masque de saisie…
Énumérerquelques types des formulaires
les différents modes de création des formulaires
les différents modes d’affichage  et d’enregistrement  des données
les différentes parties d’un formulaire
Identifierles différents types d’objet, champs ou contrôles sur un formulaire
Expliquerle rôle de chaque partie d’un formulaire
le rôle des objets, champs ou contrôles d’un formulaire

2. Création des formulaires à partir des tables (ou requêtes)

Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Créerla base  de données « Espèces dans les parcs »
les tables avec leurs propriétés
les relations entre les tables
des requêtes qui affichent les espèces selon leur catégorie, leur site, la rareté, la menace d’extinction, etc.
Cliquer  sur l’onglet « créer » pour afficher les objets (icônes) et leurs modes de création
sur le bouton « Assistant formulaire » du groupe Formulaire de l’onglet « créer » pour sélectionner les tables (ou requêtes) et les différents champs
sur le bouton « suivant » pour définir les différentes dispositions du formulaire (colonne simple, tabulaire, feuille de données, justifié)
sur la case d’options « afficher le formulaire » 
sur le bouton « terminer » pour afficher le formulaire (masque de saisie)
Observerla présentation du formulaire
Cliquersur le nom du formulaire avec le bouton droit de la souris pour l’ouvrir en mode création afin d’apporter des modifications
Modifierles parties « entête, détail et pied » des formulaires avec les informations appropriées (logo, adresse, coordonnées, statistiques des visites)
Ouvrirles formulaires en « mode formulaire » pour afficher la présentation
Enregistrerles données dans la base de données à partir des formulaires
Écrire   un algorithme qui décrit le traitement complet de cette situation

E. Évaluation (1) Exemples d’items 1. Citer les différents modes d’ouverture d’un formulaire et expliquer  

  • Donner l’importance du formulaire dans une base de données
    • Citer les différentes parties d’un formulaire et leurs rôles

(2) Situation similaire à traiter L’enseignant de SVT du Lycée Motema Mpiko organise ces dix dernières années des visites au jardin botanique de Kisantu et au site de Bonobo de Kinshasa.  A chaque visite au site de Bonobo, il demande aux élèves de relever les informations utiles par rapport aux efforts fournis par les gestionnaires du site dans la protection de l’espèce Bonobo en voie d’extinction. Vue la quantité d’informations, les élèves en collaboration avec leur enseignant des TIC sont appelés à créer :

  • une base des données (tables, requêtes) suivant les données du site 
  • des formulaires (masques de saisie) pour l’enregistrement des données du site, la date et les circonstances de récupération chaque Bonobo, le temps mis pour son conditionnement et la date de sa remise dans son milieu naturel. 

MTIC5.4 LES ETATS

A. Savoirs essentiels : Les états B. Compétence 

Après avoir réalisé l’ensemble des activités proposées, l’élève sera capable de traiter avec succès et de manière acceptable des situations faisant appel à des savoirs essentiels : « Les états ».

  • Exemple de situation 

L’élève Widia Kankwenda de la 3e année des humanités scientifiques du Collège Boboto à Kinshasa discute avec son grand père qui se plaint de la chaleur exagérée due au changement climatique. Pour en savoir plus, elle pose la question à son enseignant de physique qui lui demande de visiter avec ses amis les services météorologiques pour consulter les données des températures (moyenne, min, max) et d’humidités journalières des années 2010 à 2020. Après la visite à la METELSAT, les élèves reviennent avec les données au format Excel. L’enseignant sollicite l’implication de son collègue des TIC. Ce dernier demande aux élèves de créer une base des données, d’importer les données, de produire des rapports comparatifs des dix premières et des dix dernières années ; d’exporter les données vers un fichier Word, un fichier PDF et enfin de sécuriser cette base des données.

  • ACTIVITES
1. Généralités
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Restituer la définition des concepts : état,  rapport, étiquette de rapport, « champ ajouter », « champ calculé », « champ de synthèse », importation et exportation des données, sécurité d’une base des données …
Indiquerles différents types d’états
les différents modes de création des états
la structure d’un état
les différents styles et dispositions 
Expliquerle rôle d’un état 
les différentes modalités et options d’impression
Différencierun état d’un formulaire
Énumérerquelques sources d’importation de données et cibles d’exportation de données
Expliquerles exigences ou les contraintes liées à l’importation et l’exportation de données
Donnerles avantages et les inconvénients liés à l’importation et à l’exportation de données

2. Importation de données

Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Créerla base  de données « Données météo 2000-2020 »
les requêtes qui extraient les données des 5 premières années et des 5 dernières années
Cliquer successivement sur : le menu « données externes »  le bouton « nouvelle source de données »  du groupe « importer et lier »  le sous-menu « à partir d’un fichier » et  « Excel » pour afficher la boîte de dialogue « données externes – Feuille de calcul Excel »  le bouton « parcourir » pour choisir le fichier à partir de son emplacement
Choisirles paramètres d’importation (emplacement du fichier, format) et cliquer sur le bouton « Ok » de la boîte de dialogue « Assistant importation de feuille de calcul »
Suivre les instructions des boîtes de dialogue successives jusqu’à la fin de l’importation
Observer le nom de la table des données importées dans le volet objet
Ouvrir la table en mode création et ajouter un champ « Décennie »
Saisir   une série de 1 à 5 comme valeur correspond à chaque quinquennat (1=série 2005, 2= série 2010… 5=série 2020)
3. Exportation de données
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Cliquer sur le menu « données externes »
sur le bouton « Word » de la zone de liste « Plus » du groupe « exporter » pour afficher la boîte de dialogue « Exportation-Fichier RTF »
Définirles options d’exportation (emplacement, format)
Cliquer sur le bouton « Ok » pour fermer la boîte de dialogue
Ouvrirle fichier exporté à partir de son emplacement et son nom
Cliquersur le bouton « Pdf » ou « xps » pour ouvrir la boîte de dialogue « Publier »
Définirles options de publication (emplacement, format, taille, …)
Cliquer sur le bouton « envoyer par courrier électronique » pour ouvrir la boîte de dialogue « envoyer l’objet comme »
sur l’un des formats (xls, pdf, texte, …) et sur le bouton « ok »
Observerl’ouverture soit du navigateur, soit d’un gestionnaire de messagerie par défaut pour envoyer le document via e-mail
4. Sécurité de la base des données 
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions 
DémarrerMs Access
Cliquersur le menu fichier et choisir la commande « ouvrir » sur le bouton « parcourir » pour afficher la boîte de dialogue « ouvrir »
Choisirsur la boîte de dialogue qui s’affiche la base de données à partir de son emplacement et la commande ouvrir en mode exclusif de la liste  déroulante « ouvrir »
Cliquersur le bouton « chiffrer avec mot de passe » de la commande « information » du menu fichier
Saisirle mot de passe dans la boîte de dialogue qui s’affiche.  
confirmer
Fermerla boîte de dialogue
 la base de données
Ouvrirla base de données pour tester le mot de passe

5. Création des états

Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions 
Cliquer  sur l’onglet « créer » pour afficher les objets (icônes) et leurs modes de création
sur l’icône « Assistant états » du groupe « états » pour afficher la boîte de dialogue « assistant état »
Sélectionnerla table (requête) concernée à partir de la liste déroulante tables/requêtes
les champs de la zone de liste « champs disponibles » pour les faire passer dans la zone de liste « champs  sélectionnés »  ou sur le bouton >> pour faire passer tous les champs
Cliquer   sur le bouton « suivant » pour afficher les options de niveau de regroupement des données
sur l’un champ « Quinquennat » du volet gauche pour le faire passer dans le volet droit comme 1er niveau de regroupement
« Suivant » pour définir les options de tri et de synthèse des données
sur le bouton « options de synthèse » pour calculer les valeurs moyennes, max et min par quinquennat
Définirles options d’affichage (disposition + orientation)
Cliquersur bouton « Suivant » pour enregistrer l’état sous un nom et choisir le mode d’affichage
sur le bouton « terminer » pour fermer la boîte de dialogue « assistant état »
Observerle nom de l’état qui apparaît dans le volet « objet »
Cliquer avec le bouton droit de la souris sur le nom de l’état pour l’afficher en mode état (page, création, aperçu avant impression)
Reprendrela procédure pour les autres états à créer
Afficherl’état en mode « aperçu avant impression » pour définir les marges, l’orientation, le format de papier et les modalités d’impression
Cliquersur le bouton « imprimer » pour imprimer l’état.
Écrireun algorithme qui décrit la procédure complète liée au traitement de cette activité

E. Évaluation

  • Exemples d’items
    • Restituer la définition des concepts : état,  rapport, contrôle,

« champ calculé», « champ de synthèse »

  • Donner les différents objets d’un état.
    • Restituerla définition des concepts : exportation de données et importation de données
    • Énumérer quelques formats d’importation et d’exportation de données dans une base de données
  • Situation similaire à traiter

Les élèves du collège Alingba de Kamponde ont du mal à faire leur devoir car disent-ils, la bibliothèque est pauvre en documentation, très vétuste et n’a pas des documents récents sur le nouveau programme de SPTIC du DAS. La direction veut répondre à ce besoin et confie la tâche à l’enseignant des TIC de la 3e année des humanités scientifiques lui demandant d’informatiser la bibliothèque. Ce dernier demande aux élèves de répertorier tous les documents de la bibliothèque en spécifiant leur catégorie, l’auteur, la maison d’édition, l’année d’édition, la date d’acquisition, le nombre d’exemplaires et enfin de créer une base des données avec des formulaires pour entrer toutes ces données et des états pour produire le rapport permettant à la direction d’acquérir les nouveaux documents.

MTIC 5.5 INTELLIGENCE ARTIFICIELLE

A. Savoirs essentiels : Système expert B. Compétence

Après avoir réalisé l’ensemble des activités proposées, l’élève sera capable de traiter avec succès et de manière acceptable, des situations faisant appel à des savoirs essentiels de la catégorie « Intelligence Artificielle » 

  • Exemple de situation Pour aider son collègue de Mathématiques d’aborder la notion des polygones étudiée en géométrie en 7ème et 8ème année, l’enseignant des TIC de 3ème année des humanités scientifiques demande à ses élèves d’écrire un algorithme permettant, en fonction des caractéristiques sur la forme

(nombre de côtés, forme d’angles, …) de déterminer le nom d’un polygone sachant que l’ordre d’un polygone correspond au nombre de ses côtés. Les élèves sont appelés à utiliser les notions d’algorithmiques et créer un système expert permettant d’identifier et nommer un polygone.

  • Activités
Actions l’élève)(deContenus (sur lesquels portent les actionsds)
Restituer la définition des concepts : polygone, intelligence, expert, algorithme, intelligence artificielle, système expert, cerveau, cerveau animal, cerveau humain
Différencier le cerveau animal du cerveau humain l’intelligence humaine de l’intelligence animale,    l’intelligence humaine de l’intelligence machine, si    elles existent l’algorithmique classique de l’intelligence artificielle un programme simple d’un système expert    
Identifier dans son milieu, un domaine de la vie courante faisant usage de l’IA (représentation des formes, formalisation du raisonnement, apprentissage automatique, système expert, reconnaissance des formes, codes postaux, traduction linguistique, compréhension de la parole, …)
Citer 3 exemples dans le règne animal et végétal où l’on observe un comportement (presque ou apparemment) intelligent. 
Expliquer les caractéristiques de l’intelligence humaine
 les caractéristiques de l’intelligence-machine
Nommerle contenu d’un système expert (base de règles, base de faits, moteur d’inférences, interface d’utilisateur)
Restituerla définition des concepts : base de règles, base de faits, moteur d’inférences, interface d’utilisateur d’un système expert
Etablirla syntaxe d’une base de règles (SI (ensemble des conditions) ALORS (nouvelle connaissance))
Ecrireun algorithme nommant un polygone dont l’ordre est 3 connaissant le nombre de côtés égaux et d’angles droits
Dessinerl’ordinogramme traduisant cet algorithme
  • Évaluation

(1) Exemple d’items

  • Donner un exemple de système expert dans les domaines ci-après :     banque, médecine, industrie
  • Définir intelligence artificielle, l’intelligence machine

(2) Situation similaire

Créer un système expert permettant de reconnaître la faune d’une forêt, de rechercher à quelle famille appartient un insecte trouvé partant de ses caractéristiques (ailes, volant, rampant,

…).

MTIC 5.6 APPRENTISSAGE AUTOMATIQUE

A. Savoirs essentiels : Apprentissage automatique B. Compétence

Après avoir réalisé l’ensemble des activités proposées, l’élève sera capable de traiter avec succès et de manière acceptable, des situations faisant appel à des savoirs essentiels de la catégorie « Apprentissage automatique » 

  • Exemple de situation

L’enseignant de SVT de la 3e année des humanités scientifiques du collège Boboto à Kinshasa veut mettre en place un système expert permettant de reconnaître dans la faune et la flore d’une forêt, un animal trouvé partant de ses caractéristiques (règne, ordre, famille et genre). Il fait recours à son collègue des TIC, enseignant de la 3e année des humanités scientifiques, de l’aider à créer un système expert pouvant détecter et nommer un animal connaissant ses caractéristiques. L’enseignant des TIC à son tour demande aux élèves de cette classe d’écrire un algorithme permettant d’identifier et de nommer un animal trouvé dans la faune d’une forêt connaissant ses caractéristiques. Les élèves sont appelés à utiliser les notions d’algorithmique apprises depuis la 8e année de l’EB et créer un système expert permettant d’identifier et nommer un animal.

  • Activités
Actions (de l’élève)Contenus (sur lesquels portent les actions de l’élève)
Restituerla définition des concepts : intelligence artificielle, robot, robotique, robot pensant, e-learning, Apprentissage automatique (Machine Learning), Deep-learning, la domotique
Différencierles concepts : e-learning, Apprentissage automatique, Machine learning, Deep-learning, système autonome
la robotique de l’IA
Recherchersur internet 3 domaines de la vie courante  de son milieu qui utilisent la  robotique et expliquer
3 exemples de films qui font allusion à l’Intelligence Artificielle ou aux robots pensants
3 exemples de romans qui font allusion à l’IA ou aux robots pensants
Établirle schéma d’un apprentissage normal par un homme
 les étapes d’apprentissage-machine par un ordinateur (Base d’entrainement, algorithme d’apprentissage,  fonction de prédiction, erreur moyenne, exemples étiquetés (label) ou base de tests)
Restituerla définition des concepts : Base d’entrainement, algorithme d’apprentissage,  fonction de prédiction, erreur moyenne, exemple étiqueté ou base de tests dans le cadre de l’apprentissage-machine
Écrire un algorithme qui explique le processus d’identification (d’apprentissage) et de classification de nouvelles espèces végétales par l’ordinateur
Écrireun algorithme identifiant et nommant un animal trouvé dans la faune d’une forêt connaissant ses caractéristiques
Dessinerl’ordinogramme traduisant cet algorithme
  • Évaluation
  • Exemple d’items
    • Citer 3 exemples des systèmes qui utilisent l’apprentissagemachine
    • Définir l’apprentissage automatique pour une machine
  • Situation similaire à traiter 

Créer un système expert permettant de reconnaître, de rechercher et de nommer dans la faune et la flore d’une forêt, dans quelle famille appartient un insecte trouvé partant de ses caractéristiques (ailes, volant, rampant, …).

MTIC5.7 ALGORITHME DE RECHERCHE MinMax

A. Savoirs essentiels : Algorithme de recherche MinMax B. Compétence 

Après avoir réalisé l’ensemble des activités proposées, l’élève sera capable de traiter avec succès et de manière acceptable des situations faisant appel à des savoirs essentiels : « Algorithmes de recherche MinMax».

  • Exemple de situation 

L’élève Junior Kankuenda de 3e année des humanités scientifiques au Collège Saint Georges de Kinshasa est un passionné du jeu de dame dans son quartier. Un jour, il décide de jouer à ce jeu dans l’ordinateur de la maison. A sa grande surprise, il n’arrive pas à franchir le niveau trois et battre l’ordinateur. Offusqué et voulant en savoir plus sur l’intelligence de l’ordinateur, il consulte l’internet pour savoir d’où vient l’intelligence de l’ordinateur et ne pige pas grandchose.  Il décide de poser le problème à son enseignant des TIC pour lui expliquer le phénomène « Intelligence de l’ordinateur ». L’enseignant des TIC voyant sa passion, sa volonté et sa détermination à plus de connaissance, et faire profiter de la question autres élèves, leur remet le jeu du pendu dont l’explication ci-dessous. Il leur demande d’analyser le jeu pour le comprendre, de créer une maquette, d’écrire l’algorithme et de le programmer en langage Python ou en C.

Jeu du pendu : deviner les mots

Le but du jeu est de deviner en moins de 7 essais un mot que seul l’ordinateur connaît. Pour mener à bien votre mission, vous allez proposer une lettre :

  • si la lettre est correcte alors, celle‐ci s’affiche à sa place dans le mot à deviner ;
    • si la lettre est incorrecte, alors, votre nombre d’essais diminue de 1.

Exemple : Supposons que le mot à deviner soit « bonjour ». Vous proposez la lettre « o », cette dernière se trouve dans le mot, l’ordinateur affiche donc *o**o**. Si vous proposez ensuite la lettre « u », l’ordinateur affiche : *o**ou*.

Autrement dit :

  • lorsqu’une lettre est correcte, le nombre d’essais reste inchangé ;
    • lorsqu’une lettre est incorrecte, le nombre d’essais diminue de

1 ;

  • lorsque tout le mot a été deviné, vous avez gagné ;
    • lorsque le nombre d’essais est à zéro (0), vous avez perdu.
  • ACTIVITES
Actions de l’élèveContenus sur lesquels portent les actions
Restituer la définition des concepts : intelligence artificielle, Algorithme de recherche MiniMax, Robotique, elearning, Apprentissage automatique (Machine Learning), Deep-learning, cerveau, réseaux de neurones, robot, robotique, robots pensant, ordinateur quantique, ordinateur pensant/intelligent
Citer3 exemples de jeux qui utilisent l’intelligence artificielle et/ ou système intelligent : Jeu d’Echec (Victoire de l’ordinateur contre X , du GO), 2 exemples de victoires de l’ordinateur sur l’humain dans les jeux
Expliquerle concept apprentissage pour un humain
le concept d’apprentissage pour une machine, un robot ou un ordinateur
Différencierles robots usuels (de signalisation routière) des robots pensants, les ordinateurs actuels des ordinateurs quantiques et pensants
Déterminerle fonctionnement des algorithmes de recherche MiniMax et MegaMax en programmation de jeu, leurs avantages et  leurs limites
Choisir un éditeur de code : C ou Python 
Identifier les différentes variables (Mot proposé, Mot cherché,) et fonctions
Déclarerles différentes variables
Définir les procédures et fonctions pour : la saisie d’un caractère l’initialisation des caractères correspondant dans le mot caché gérer le décompte du nombre d’essais en cas d’un caractère non correspondant ▪ la sanction ou l’issue du jeu (Si motProposer == motCherche GAGNE ;Si nombre d’essais == 0 PERDU)
Écrirel’algorithme qui permet        ▪    la saisie d’un caractère
 l’initialisation des caractères correspondant dans le mot caché de gérer le décompte du nombre d’essais en cas d’un caractère non correspondant ▪ la sanction à l’issue du jeu (Si motProposé == motCherché GAGNE ;Si nombre d’essais == 0 PERDU)
Utiliser l’algorithme de recherche MiniMax pour le même jeu et le comparer avec l’algorithme classique
Programmerle jeu en Python ou en C en intégrant la recherche MiniMax avec commentaires sur chaque partie importante du programme
Compilerle code  
Observerles erreurs de syntaxe
Corriger les erreurs de syntaxe
Testerle programme et corriger les erreurs de logique
Décrirele fonctionnement du jeu
les contraintes et les grandes difficultés liées à la programmation de ce jeu
les limites liées à cette programmation de jeu et les perspectives ou possibles futures améliorations (Algorithme de MinMax, MégaMax ou AlphaBéta)
d’autres            extensions        et         applications             de        ces algorithmes
  • Évaluation

(1) Exemples d’items

  • Restituer la définition des concepts : fonction, procédure
    • Donner l’importance des procédures appelantes et appelées
    • Différencier les procédures des fonctions
    • Identifier les limites de l’algorithme de recherche MiniMax  

(2) Situation similaire à traiter

Pour faire comprendre l’importance de la notion de repère à deux dimensions aux élèves du primaire, l’enseignant des TIC de la 3e  année des humanités scientifiques demande à ses élèves de réaliser un programme qui permettrait de faire rebondir une balle sur les bords de l’écran de la figure cidessous (gauche). Afin de faciliter la programmation, il rajoute une couronne d’étoiles qui permettra de simplifier les tests lorsque la balle arrivera sur un bord (figure de droite). 

Figure 15.1 – Balle rebondissant

La balle, qui est symbolisée par le caractère ‘O’ démarre à la position [4;4]. Elle part suivant le vecteur d’abscisse +1 et d’ordonnée +1.

Lorsqu’elle arrive sur un bord vertical, il suffit d’inverser le sens de déplacement selon l’axe des ordonnées. De même, si la balle arrive sur un bord horizontal, on inverse le sens du déplacement selon l’axe des abscisses.

MTIC5.8 ALGORITHMES APPLIQUES EN MATH, SVT ET SPTTIC

A. Savoirs essentiels : Algorithmes appliqués en MATHs, SVT et SPTTIC  B. Compétence

Après avoir réalisé l’ensemble des activités proposées, l’élève sera capable de traiter avec succès et de manière acceptable, des situations faisant appel à des savoirs essentiels « Algorithmes  appliqués en

MATHs, SVT et SPTIC» 

  • Exemple de situation

Le Collège Saint Cyprien de Kinshasa/Ngaliema dispose de deux laboratoires des MATHs, SPTIC et SVT équipés d’un matériel diversifié. Pour assurer un meilleur suivi et archivage des manipulations de laboratoires d’année en année, l’enseignant des TIC de la 3e année des humanités scientifiques désire numériser les modes opératoires des différentes manipulations partant des notices et inscriptions portées sur chaque équipement. Il regroupe ses élèves en fonction de trois sous-domaines et leur demande :

  • de répertorier les différentes manipulations effectuées par les élèves de la 7e année de l’EB ainsi que leurs modes opératoires (5 manipulations pertinentes)
    • de créer des algorithmes qui automatisent les protocoles et les modes opératoires de ces différentes manipulations. 
  • Activités
Actions (de l’élève)Contenus (sur lesquels portent les actions)
Restituerla définition des concepts : intelligence artificielle, système expert, improvisation, entrainement et anticipation, adaptabilité, évolutivité
Identifierles domaines de la vie courante faisant appel à l’IA (synthèse vocale, reconnaissance des formes, traitement de signal et d’image, représentation de la perception, reproduction du vivant, traduction et interprétation, la reconnaissance vocale, la reconnaissance visuelle/faciale
Citer3 exemples de systèmes experts en mathématique 3 exemples de systèmes experts en physique 3 exemples de systèmes experts en chimie 
 3 exemples de systèmes experts en SVT
3 exemples de jeux dotés d’un système intelligent
3 exemples de films qui font la promotion de l’IA 3 exemples  d’appareils qui utilisent l’IA (Téléphone androïde, Smartphone, IPhone, TV Samsung QLED) 3 exemples de plateformes qui utilisent l’IA, Google, Facebook,  3 langages de programmation dotés de modules pour l’IA
Créer la base de données du matériel pour les labos de SPTIC avec ses différents objets : tables, requêtes, formulaires, états
Recenser les fiches de différentes manipulations de 7e par discipline/ sous-domaine
Dessinerl’ordinogramme traduisant le mode opératoire de chaque manipulation
Créerles algorithmes qui traduisent le mode opératoire de chaque manipulation
Programmer les différentes manipulations en Python ou en C
Compilerle programme et corriger les erreurs de syntaxe
Exécuter le programme et corriger les erreurs de logiques
  • Évaluation
  • Exemple d’items
    • Citer un système expert dans les domaines ci-après : banque, médecine, industrie
    • Expliquer le concept d’apprentissage pour un algorithme, un programme ou une machine
  • Situation similaire

Créer des systèmes experts permettant de reconnaître la faune et la flore d’une forêt, de rechercher à quelle famille appartient un insecte trouvé partant de ses caractéristiques

(ailes, volant, rampant, …)

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