L'informatique en discipline d'approfondissement se distingue de l'enseignement de la discipline fondamentale dans le fait qu'elle adopte une orientation d'application, qu'elle aborde des enjeux sociétaux et intègre des thématiques transversales.

L'objectif de ce cours n'est donc pas d'élargir de manière exhaustive les connaissances spécialisées ni d'aborder le plus grand nombre possible de notions supplémentaires en informatique, mais de donner aux élèves l'occasion d'approfondir les connaissances acquises dans le cours d'informatique fondamentale.

En suivant cette discipline, les élèves auront l'occasion d'approfondir les notions acquises dans le cours de base. Ils apprendront également à examiner plus en profondeur des phénomènes du quotidien sous l'angle scientifique et à développer de nouvelles connaissances sur des questions scientifiques actuelles. Ils se familiariseront avec les démarches scientifiques et techniques (propédeutique scientifique) et réfléchiront à leur importance sociétale.

En s'appuyant sur les compétences de base acquises dans la discipline fondamentale, l'informatique en discipline d'approfondissement permet aux élèves de mieux comprendre le fonctionnement du monde numérique, d'en estimer l'impact et de prendre part de manière plus critique et plus active aux évolutions techniques et sociales qu'il engendre. Elle met l'accent sur le lien entre le travail scientifique, l'expression créative et l'ingénierie, en les mettant à l'épreuve dans des situations concrètes et des projets d'application.

En approfondissant leurs connaissances en informatique, les élèves développent et consolident des compétences telles que :

• une approche formelle et systématique de la résolution de problèmes ;

• l'interprétation et l'évaluation critique des résultats produits ;

• l'utilisation créative et réfléchie d'outils numériques ;

• l'établissement de liens entre différents domaines d'études ;

• l'abstraction et la réduction ;

• la modélisation et la programmation dans un contexte multidisciplinaire ;

• l'autonomie et la capacité de travailler en équipe, notamment dans la conduite de projets.

Ces compétences sont déterminantes dans presque tous les domaines scientifiques et toutes les professions. La discipline d'approfondissement informatique prépare aux études dans différentes orientations disciplinaires. Il est particulièrement utile pour les cursus dans les domaines des mathématiques, de l'informatique, des sciences naturelles et de la technologie (MINT), mais peut également apporter des connaissances et des compétences précieuses pour des études dans d'autres disciplines telles que les sciences sociales (par exemple l'économie) et les sciences humaines. Elle constitue en outre une préparation utile aux compétences méthodologiques requises pour la rédaction d'un travail de maturité.

L'enseignement de la discipline d'approfondissement est conçu de manière à motiver les élèves et à stimuler leur créativité, en intégrant des thématiques proches de la réalité, des enjeux sociétaux actuels et des projets issus de la vie courante. Une approche itérative de la résolution de problèmes, tout comme une culture constructive de l'erreur, permet aux élèves de faire l'expérience de leur efficacité personnelle, de développer leur curiosité ainsi que leur plaisir pour la matière elle-même.

Par ses démarches spécifiques et ses objets d'étude, la discipline contribue de manière déterminante au développement des compétences transversales attendues au terme de la maturité gymnasiale. Son orientation d'application et sa structure fondée sur la réalisation de projets offrent aux élèves des situations d'apprentissage variées qui mobilisent à la fois des compétences méthodologiques, personnelles et socio-communicatives. Ces compétences sont développées de façon intégrée au travers d'activités d'analyse, de résolution de problèmes, de création et de collaboration, en particulier dans le cadre des projets conduits selon une démarche agile.

Les élèves suivant cette discipline sont capables :

• de réduire la complexité, d'identifier des relations (stratégies de planification, pensée abstraite, pensée déductive, pensée analogique) ;

• de structurer et modéliser (pensée analytique, pensée en réseau) ;

• de considérer, évaluer et résoudre des problématiques sous différentes perspectives, notamment sociétales et éthiques (pensée critique, pensée créative et divergente) ;

• d'utiliser efficacement et évaluer de manière critique des outils numériques (NUM), y compris dans un contexte professionnel ou de recherche ;

• de conduire un projet de manière itérative, en planifiant, en réajustant et en évaluant leur démarche (gestion de projet, esprit agile).

Les élèves suivant cette discipline sont capables :

• d'élaborer des solutions créatives et inédites face à des problématiques ouvertes (créativité, curiosité) ;

• de fixer des priorités de manière autonome et de pratiquer l'autorégulation, notamment dans la conduite de projets sur la durée (réflexion sur soi, efficacité personnelle) ;

• de formuler des questions relevant de la durabilité et de l'éthique dans le domaine du numérique, et de se positionner de manière critique face aux enjeux sociétaux qu'il soulève.

Les élèves suivant cette discipline sont capables :

• de communiquer et coopérer, notamment en élaborant des solutions en groupe selon une démarche de projet (capacité à dégager un consensus, capacité à gérer les conflits, capacité à travailler en équipe) ;

• de présenter le résultat de leur travail, y compris dans le cadre d'une soutenance de projet devant un public (aisance verbale, capacité à se présenter et à argumenter devant un public).

La discipline contribue de manière spécifique au développement des compétences disciplinaires de base qui fondent l'aptitude générale aux études exigée au niveau gymnasial. Elle mobilise et approfondit des compétences essentielles dans la langue d'enseignement et en mathématiques, en les inscrivant dans des situations authentiques d'analyse, de formalisation et de résolution de problèmes, notamment dans le cadre de projets concrets. Ces compétences constituent un socle indispensable pour la poursuite d'études supérieures dans des domaines variés.

Les élèves suivant cette discipline sont capables :

• d'identifier les points essentiels et de résumer avec leurs propres mots les informations centrales dans la documentation relative aux langages de programmation, aux outils logiciels et aux enjeux sociétaux du numérique ;

• d'analyser la structure de codes de programmation et de textes techniques, ainsi que de rédiger une argumentation structurée sur une question technique ou sociétale.

Les élèves suivant cette discipline sont capables :

• de traduire des opérations arithmétiques et logiques ainsi que des fonctions de base en langage de programmation ;

• d'utiliser des méthodes statistiques pour analyser, interpréter et visualiser des ensembles de données à l'aide d'applications informatiques ;

• d'appliquer des notions de complexité algorithmique pour comparer et évaluer l'efficacité de différentes solutions.

L'informatique entretient de multiples liens avec d'autres domaines transversaux de l'enseignement, tant sur le plan méthodologique que sur le plan des contenus. En s'appuyant sur les bases posées dans le cours fondamental, elle contribue de manière significative à la propédeutique scientifique, au développement de la culture numérique, à l'interdisciplinarité ainsi qu'à l'éducation au développement durable et à la citoyenneté. Par son approche analytique, réflexive et orientée projets, elle favorise une compréhension critique et approfondie des enjeux scientifiques, sociétaux et politiques contemporains.

L'informatique joue un rôle essentiel dans la formation aux méthodes scientifiques :

• Abstraction et modélisation
  Les élèves approfondissent leur capacité à abstraire des situations réelles et à les représenter à l'aide de modèles, d'algorithmes ou de simulations, notamment dans le cadre de projets concrets. Cette démarche est fondamentale dans de nombreuses disciplines scientifiques.

• Pensée logique et rigueur formelle
  Le travail avec des algorithmes, des programmes ou des langages formels développe une argumentation précise, structurée et vérifiable.

• Démarche expérimentale
  La programmation implique de formuler des hypothèses, de tester des solutions, d'analyser les erreurs et d'améliorer les modèles — un processus proche de la recherche scientifique, réinvesti au fil des projets menés selon une démarche itérative.

• Réflexion sur les limites de la connaissance
  Des notions telles que la calculabilité, la complexité ou l'intelligence artificielle montrent que certains problèmes ont des limites fondamentales, ce qui favorise une compréhension critique des sciences.

L'informatique prépare ainsi aux méthodes de travail académiques et à une compréhension réfléchie de la production du savoir — une préparation particulièrement utile aux exigences méthodologiques d'un travail de maturité.

L'informatique offre différentes approches de divers aspects du numérique :

• Comprendre plutôt qu'utiliser
  L'informatique permet de comprendre le fonctionnement des systèmes numériques (données, algorithmes, réseaux, IA), au-delà de la simple utilisation des outils.

• Autonomie et responsabilité numériques
  Les élèves approfondissent leurs connaissances sur la protection des données, la sécurité de l'information, le suivi numérique ou les mécanismes des plateformes, ce qui renforce leur autonomie et leur esprit critique face aux technologies émergentes.

• Conception et création numériques
  Par la programmation, la robotique, l'Internet des objets ou la conception d'applications, les élèves expérimentent concrètement que le monde numérique est construisible et modifiable, en menant leurs propres projets de bout en bout.

• Réflexion sur la culture numérique
  L'informatique analyse les transformations de la communication, du travail et du savoir à l'ère numérique.

Elle contribue de manière décisive à la maturité numérique et à la capacité de réflexion critique.

L'informatique est présente dans presque tous les aspects de la vie quotidienne.
Il existe de nombreuses possibilités d’enseignement interdisciplinaire avec presque toutes les disciplines, par exemple :

• Arts visuels :
  publications sur Internet, graphisme, présentations

• Langues :
  communication, documentation, syntaxe et sémantique, traduction automatique

• Philosophie, histoire, psychologie :
  éthique, aspects sociaux et sociétaux de l’informatique

• Économie et droit :
  droit des technologies de l’information, informatique de gestion, modèles économiques, simulations démographiques

• Mathématiques, physique :
  méthodes numériques de résolution, électronique, simulation de processus aléatoires, simulations stochastiques

• Sciences naturelles :
  mesures et traitement de données, logiciels de modélisation, simulation de systèmes dynamiques

Les projets interdisciplinaires peuvent être réalisés à l’aide de méthodes modernes de gestion de projet.

L’informatique soutient l’EDD tant sur le plan des contenus que des méthodes.

Sur le plan des contenus

• Impact environnemental des technologies numériques
  Consommation d’énergie des centres de données, production de matériel informatique, déchets électroniques, durabilité des systèmes d’IA.

• Solutions numériques pour le développement durable
  Simulations climatiques, modélisation du trafic, réseaux intelligents, mesures environnementales à l’aide de capteurs.

• Données comme base de décision
  L’analyse de données environnementales permet une compréhension fondée sur des faits et encourage une pensée responsable.

Sur le plan méthodologique

• Pensée systémique
  L’informatique favorise l’analyse de systèmes complexes et d’interactions multiples, une compétence clé de l’EDD.

• Orientation vers l’avenir
  Les simulations et scénarios rendent visibles les conséquences à long terme des décisions humaines.

L’informatique permet ainsi de comprendre et de promouvoir la durabilité à l’aide de données et de modèles numériques.

L’informatique aborde de nombreuses questions centrales de la société démocratique :

• Pouvoir et contrôle dans les systèmes numériques
  Les algorithmes, plateformes et systèmes d’IA influencent l’opinion publique, l’accès à l’information et les processus démocratiques.

• Démocratie et sphère publique numérique
  Des thèmes tels que les bulles de filtres, la désinformation ou les systèmes de recommandation sont analysés de manière critique.

• Droit, éthique et responsabilité
  Protection des données, droits d’auteur, régulation de l’IA, surveillance numérique, logiciels libres.

• Participation citoyenne
  Les outils numériques ouvrent de nouvelles formes de participation politique, qui nécessitent cependant une compréhension de leurs mécanismes.

L’informatique renforce la capacité de jugement politique et la participation éclairée à la société numérique.

Cette section présente les domaines de formation de l'informatique et les compétences disciplinaires qui y sont associées. Elle structure les apprentissages de la discipline d'approfondissement autour de thématiques distinctes, s'appuyant sur les notions acquises dans le cours de base.

Le cours d'informatique s'organise avant tout autour de projets, une approche qui favorise le décloisonnement des thématiques et leur articulation dans un travail de longue haleine.

Le temps consacré à chacune des thématiques est laissé à la discrétion de l'enseignant.e.

L'enseignement de l'informatique vise à approfondir la pensée computationnelle, c'est-à-dire la capacité à analyser, décomposer et résoudre des problèmes de manière logique et structurée. Il privilégie une approche active fondée sur la pratique de projets et intègre une réflexion soutenue sur les enjeux éthiques, sociaux et culturels liés au numérique.

• La pédagogie par projet est au centre de l'enseignement de l'informatique : en réunissant plusieurs thématiques dans une même réalisation menée sur le long terme, elle donne du sens et de la cohérence aux apprentissages.

• Les thématiques seront abordées à l'aide de sujets qui touchent directement le quotidien des élèves et leurs préoccupations.

• S'appuyant sur les langages et outils déjà maîtrisés dans le cours de base, l'enseignement introduit de nouveaux outils et langages en fonction des besoins spécifiques de chaque thématique (par ex. SQL pour les bases de données, NetLogo pour la simulation), sans viser l'exhaustivité technique.

• Au-delà de sa présence en tant qu'objet d'apprentissage, la robotique peut jouer un rôle déterminant en tant qu'outil transversal d'apprentissage dans de nombreux thèmes du plan d'études, notamment la programmation, l'algorithmique et la gestion de projet.

• De manière générale, les thèmes peuvent être traités parallèlement, en illustrant les concepts par des applications pratiques issues d'autres thèmes.

• Lorsque le thème s'y prête, les notions seront mises en perspective à l'aide d'exemples historiques ou de cas d'actualité.

L'évaluation dans la discipline informatique s'appuie sur les compétences disciplinaires, méthodologiques et transversales. Elle prend en compte à la fois les processus d'apprentissage et les résultats atteints, et se fonde sur des tâches variées, contextualisées et proches de situations authentiques, en particulier des projets et des travaux d'analyse critique. Elle vise notamment à analyser et résoudre des problèmes à l'aide de méthodes algorithmiques, à mener à bien un projet selon une démarche itérative, et à porter un regard critique et réfléchi sur les technologies numériques et leurs enjeux sociétaux.

Exemples de formes d'évaluation orientées vers les compétences :

• des travaux de projet, individuels ou collaboratifs, mobilisant plusieurs compétences disciplinaires et transversales, et intégrant une démarche agile (planification, réalisation, rétrospective) ;

• la résolution de problèmes à l'aide d'algorithmes, y compris la conception, la mise en œuvre et l'amélioration de solutions programmées ;

• l'analyse, l'interprétation et la visualisation de données à l'aide d'outils informatiques adaptés ;

• l'étude de cas portant sur le fonctionnement de systèmes informatiques, de réseaux ou d'applications numériques ;

• des travaux pratiques sur ordinateur, incluant l'écriture, la documentation, la modification et le test de programmes ;

• des présentations écrites ou orales, ou des soutenances de projet, portant sur des concepts informatiques, des technologies numériques ou leurs enjeux contemporains ;

• des dossiers, débats ou analyses argumentées de problématiques liées à la sécurité, à l'intelligence artificielle, à l'économie et à la durabilité du numérique, ou à ses usages sociétaux.

L'évaluation est menée de manière transparente et repose sur des critères clairement définis et communiqués aux élèves. Elle soutient le développement progressif des compétences informatiques, de la pensée computationnelle et systémique, de la capacité à conduire un projet de manière autonome, ainsi que de la capacité des élèves à agir de manière critique et responsable dans un environnement numérique.