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Informatique

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1. Objectifs généraux de formation

L’objectif de l’enseignement de la discipline fondamentale « informatique » est de transmettre à tous les élèves des compétences de base qui leur permettent de s’orienter dans un monde numérique. Ils sont ainsi amenés à en comprendre le fonctionnement, à en estimer l’impact et à prendre part aux évolutions techniques et sociales. L’informatique met aussi l’accent sur le lien entre le travail scientifique, l’expression créative et l’ingénierie.

Par l’acquisition des bases en informatique, les élèves développent d’autres compétences telles que :

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

  • l’interprétation et l’évaluation des résultats produits ;

  • l’utilisation créative d’outils numériques ;

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

  • la modélisation et la programmation dans un contexte multidisciplinaire ;

  • l’abstraction et la réduction ;

  • l’autonomie et la capacité de travailler en équipe. 

Ces compétences sont déterminantes dans presque tous les domaines scientifiques et toutes les professions. La discipline fondamentale « informatique » prépare aux études dans différentes orientations disciplinaires. Elle est particulièrement utile pour les filières d’études dans les domaines des mathématiques, de l’informatique, des sciences naturelles et de la technique (MINT), mais peut également transmettre des connaissances et compétences précieuses pour suivre des études dans d’autres disciplines, telles les sciences humaines.

L’enseignement de la discipline fondamentale est conçu de manière à motiver les élèves et à stimuler leur créativité, en intégrant par exemple des tâches proches de la réalité et issues 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.

2. Contribution de la discipline à l'encouragement des compétences transversales

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. Elle offre 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.

2.1. Compétences méthodologiques transversales

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale 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 (pensée critique, pensée créative et divergente) ;

  • d’utiliser efficacement et évaluer de manière critique des outils numériques (NUM).

2.2. Compétences personnelles

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

  • d’élaborer des solutions créatives et inédites (créativité, curiosité).

  • de fixer des priorités de manière autonome et pratiquer l’autorégulation (réflexion sur soi, efficacité personnelle).

  • de formuler des questions relevant de la durabilité dans le domaine de l’informatique (compétence normative).

2.3. Compétences socio-communicatives

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale sont capables :

  • de communiquer et coopérer, par exemple en élaborant des solutions en groupe (capacité à dégager un consensus, capacité à gérer les conflits, capacité à travailler en équipe).

  • de présenter le résultat de leur travail (aisance verbale, capacité à se présenter devant un public).

3. Contribution de la discipline aux compétences disciplinaires de base constitutives de l'aptitude générale aux études

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 renforce 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. Ces compétences constituent un socle indispensable pour la poursuite d’études supérieures dans des domaines variés.

3.1. Contribution de la discipline aux compétences de base constitutives de l'aptitude générale aux études dans la langue d'enseignement

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale 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 et aux outils logiciels ;

  • d’analyser la structure de codes de programmation et de textes techniques.

3.2. Contribution de la discipline aux compétences de base constitutives de l'aptitude générale aux études en mathématiques

Les titulaires d’un certificat de maturité gymnasiale 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.

4. Autres domaines transversaux de l'enseignement

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. 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 et réflexive, elle favorise une compréhension critique des enjeux scientifiques, sociétaux et politiques contemporains.

4.1. Propédeutique scientifique

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

  • Modélisation et abstraction

    Les élèves apprennent à abstraire des situations réelles et à les représenter à l’aide de modèles, d’algorithmes ou de simulations. 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.

  • 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.

4.2. Numérique

La digitalité constitue un domaine central de l’informatique, abordé à un niveau structurel et réflexif :

  • 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 acquièrent des connaissances sur la protection des données, la sécurité de l’information, le suivi numérique ou les mécanismes des plateformes, ce qui renforce leur autonomie.

  • Conception et création numériques

    Par la programmation, la robotique ou la conception d’applications, les élèves découvrent que le monde numérique est construisible et modifiable.

  • 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.

4.3. Interdisciplinarité

Les ordinateurs sont présents 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, création de jeux et de contenus multimédias

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

  • Philosophie, histoire, psychologie :
    éthique, aspects sociaux et sociétaux de l'informatique, histoire des technologies

  • Économie et droit :
    droit des technologies de l'information, informatique de gestion, modèles économiques du numérique, 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, capteurs et Internet des objets

  • Géographie :
    répartition des infrastructures numériques, chaînes d'approvisionnement, impacts environnementaux du numérique

Les projets interdisciplinaires sont réalisés selon des méthodes modernes de gestion de projet (agilité, travail en sprints), qui constituent un fil rouge méthodologique de la discipline.

4.4. Éducation au développement durable

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 — un thème traité de manière approfondie et critique dans la discipline.

  • Solutions numériques pour le développement durable
    Simulations climatiques, modélisation du trafic, réseaux intelligents, mesures environnementales à l'aide de capteurs et de projets d'Internet des objets.

  • 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, en dépassant la simple sensibilisation pour aller vers une analyse critique outillée.

4.5. Éducation à la citoyenneté

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, souveraineté numérique.

  • Participation citoyenne
    Les outils numériques ouvrent de nouvelles formes de participation politique, qui nécessitent cependant une compréhension de leurs mécanismes — une compréhension que les élèves développent notamment par l'analyse critique de cas réels et de technologies émergentes.

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

5. Domaines de formation et compétences disciplinaires

Cette section présente les domaines de formation de l’informatique et les compétences disciplinaires qui y sont associées. Elle structure les apprentissages fondamentaux de la discipline, depuis la représentation et le traitement des données jusqu’à l’algorithmique, aux systèmes informatiques et aux enjeux contemporains.

Dotation horaire

Années 1ère année 2ème année 3ème année 4ème année
Nombre de leçons par an 2 2 0 0

Tableau des compétences

Structure primaire Structure secondaire
Domaines de formation et domaines partiels Compétences disciplinaires PEC Domaines d'enseignement transversaux
1. Algorithmique et programmation Les titulaires d'un certificat de maturité gymnasiale sont capables de:
1.1 Bases théoriques
  • définir la notion d’algorithme et en énoncer les propriétés

  • appliquer et développer des algorithmes

1.2 Algorithmique et résolution de problèmes
  • résoudre des problèmes en les décomposant en sous-problèmes
  • concevoir des algorithmes simples pour résoudre des problèmes ou pour s’exprimer de manière créative

ID
  • décrire, appliquer et comparer des algorithmes classiques (par ex. de tri ou de recherche) pour résoudre un problème
1.3 Programmation
  • écrire et documenter un code de programmation lisible, structuré et modulaire
  • exécuter manuellement une séquence d'instructions (étape par étape) et en déterminer le résultat 
  • modifier et compléter de manière judicieuse des programmes existants
  • identifier et corriger les erreurs dans un programme à l’aide de tests systématiques
  • utiliser judicieusement des types et des structures de données
2. Données et information Les titulaires d'un certificat de maturité gymnasiale sont capables de:
2.1 Représentation des données
  • expliquer différentes représentations de l’information et analyser leurs spécificités et leurs limites (par ex. nombres, images, textes, sons)
  • expérimenter différents types de codage et leurs limites inhérentes (par ex. conversion dans les différents systèmes de numération, compression et décompression)
  • comprendre et appliquer les concepts de base des langages de balisage (par ex. HTML, XML, etc.).
2.2 Gestion des données
  • comparer différents systèmes d’organisation et de stockage des données (par ex. système de gestion de base de données, système de fichiers).
  • évaluer les caractéristiques de différents systèmes de stockage de données (par ex. centralisé/décentralisé, local/en ligne)
EDD
2.3 Science des données
  • extraire des informations de données et discuter des résultats (par ex. nuages de points, diagrammes).

EC
  • étudier des systèmes automatiques de traitement de l’information.

EC
2.4 Intelligence artificielle
  • expliquer les principes fondamentaux de l’intelligence artificielle (par ex. apprentissage profond, réseaux neuronaux, apprentissage automatique).

EC
3. Systèmes et réseaux Les titulaires d'un certificat de maturité gymnasiale sont capables de:
3.1 Systèmes informatiques
  • décrire l’architecture d’un ordinateur et le fonctionnement de ses principaux composants
  • expliquer l’interaction entre le matériel, le système d’exploitation et les programmes d’application.
3.2 Réseaux
  • décrire les composants (par ex. matériel, protocoles) des réseaux.
  • expliquer le fonctionnement des réseaux (par ex. ouverture d’un lien Web, envoi d’un courrier électronique).
  • comparer les architectures des réseaux (par ex. modèle client-serveur, cloud computing, P2P).
3.3 Principes liés à la sécurité
  • expliquer différents types de menaces (par ex. logiciels malveillants, ingénierie sociale), les stratégies de défense et les mesures de précaution.
NUM EC
  • présenter les principes de la sécurité de l’information (disponibilité, intégrité, confidentialité).
  • expérimenter différentes méthodes de sécurité de l’information
4. Perspectives historiques et enjeux contemporains Les titulaires d'un certificat de maturité gymnasiale sont capables de:
4.1 Perspectives historiques
  • présenter l’origine et le contexte historique de thèmes choisis parmi les domaines de formation de la discipline informatique

EDD NUM EC
4.2 Enjeux contemporains
  • identifier des problématiques et des enjeux contemporains ou futurs liés à des thèmes choisis parmi les domaines de formation de la discipline informatique, et en discuter

EDD NUM EC

6. Orientations méthodologiques et didactiques

L’enseignement de l’informatique vise à développer 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 et intègre une réflexion sur les enjeux éthiques, sociaux et culturels liés au numérique.

6.1. Dispositifs temporels, formats d'enseignement et d'apprentissage

  • L’informatique scientifique est une branche dans laquelle l’apprentissage se fonde essentiellement sur la pratique (learning by doing). Elle nécessite l’utilisation par l’élève d’un ordinateur chaque semaine. Il est donc nécessaire que chaque élève dispose d’un ordinateur pour toutes les périodes du cours.

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

  • Dans la mesure du possible, les notions de programmation devraient dans un premier temps être introduites de manière indépendante d’un langage de programmation, par exemple au moyen d’un langage de programmation visuel.

  • 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 informatique, notamment la programmation, l’algorithmique, etc.

  • 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 abordées avec une approche historique.

  • Le travail en projets sera favorisé, en donnant l’occasion d’aborder une méthodologie de projet.

6.2. Évaluation fondée sur les compétences

  • 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. Elle vise notamment à analyser et résoudre des problèmes à l’aide de méthodes algorithmiques et à porter un regard critique et réfléchi sur les technologies numériques.
    Exemples de formes d’évaluation orientées vers les compétences :

  • 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 travaux de projet, individuels ou collaboratifs, mobilisant plusieurs compétences disciplinaires et transversales ;

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

  • des analyses et discussions argumentées de problématiques liées à la sécurité, à l’intelligence artificielle, à la durabilité ou aux usages sociétaux du numérique. 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, ainsi que de la capacité des élèves à agir de manière autonome, critique et responsable dans un environnement numérique.