Des pistes pour les projets en classe de Terminale

Dominique Lymer
 

   Un aspect particulièrement intéressant et original de l'option informatique en classe de terminale est conception et la réalisation d'un « projet ».

   Le projet permet en effet de mettre en oeuvre concrètement les connaissances acquises les années précédentes, de les approfondir, d'en acquérir de nouvelles, en même temps qu'il suscite et stimule l'investissement et l'autonomie des élèves.

   Pendant l'année scolaire 1996-1997, j'ai participé, avec mes élèves, à l'expérimentation nationale de l'option informatique en terminale S, pilotée par la DLC.

   Les documents produits en sont au stade de documents de travail provisoires.

   Ils sont clairement la propriété de l'institution, et devraient être diffusés plus tard dans le cadre des documents d'accompagnement.

   Cela étant, de nombreux collègues devront travailler sur projet dans leur classe dès septembre 1997 et s'interrogent peut être sur le quoi et le comment faire.

   En relatant une expérience parmi d'autres et en soumettant quelques remarques au débat, cette contribution n'a pas d'autre objectif que de les aider.

1. Quelques remarques générales

Quel thème de projet ?

   L'option informatique vise les trois objectifs disciplinaire, interdisciplinaire, ouverture sur le monde contemporain.

   On peut donc logiquement penser que le thème du projet peut se rapporter à l'un quelconque au moins de ces trois objectifs.

Proposé par le professeur ou par les élèves ?

   Pour qu'ils s'investissent dans leur projet, les élèves doivent être intéressés par son contenu. Il me semble que le thème du projet peut indifféremment être proposé par le professeur ou par les élèves, mais il est clair que les élèves s'investissent davantage dans un projet qu'ils ont eux-mêmes imaginé et proposé.

Quelle production ?

   Un projet doit nécessairement donner lieu à :

• la production de quelque chose d'original (petit logiciel, programme, étude, mémoire...)

• un compte-rendu écrit, rédigé avec l'ordinateur.

Ni trop ambitieux ni trop modeste

   Un projet doit être suffisamment réaliste pour pouvoir être mené à terme.

   Mener à terme un projet plus modeste semble préférable à la frustration de laisser inachevé un projet trop ambitieux et devenu trop lourd.

   On ne demande quand même pas, en terminale, de réaliser, comme en section de BTS, un projet grandeur nature financé par un industriel !

   La délicate évaluation de l'ampleur du projet et du dosage ambition-modestie est laissée au professeur...

Réalisable sur place

   Un projet doit être réalisable avec le matériel, les logiciels et les professeurs disponibles dans l'établissement.

On est bien obligé de travailler avec le matériel existant sur place et pas avec l'ordinateur dernier cri qui vient de sortir (et qui est donc déjà dépassé ou presque) ou avec la toute dernière version de son logiciel préféré.

   La réalisation d'un projet souligne le besoin en matériels et logiciels qui tiennent la route.

   L'environnement Windows 3 semble de ce point de vue un minimum.

   On ne peut pas enseigner l'option informatique en lycée avec du matériel obsolète. On n'a pas besoin de ce qui fait rêver dans les Cyberflash de Canal +, mais si on n'a rien d'autre sous la main que les 286/640K/40Mo qui sont « le top »... d'il y a 10 ans, autant arrêter et enseigner autre chose !

   Par ailleurs, malgré toute sa bonne volonté, le professeur ne peut pas enseigner ce qu'il ne connaît pas.

   Le type de projet qu'il est capable de suivre dépend de sa spécialité et de sa formation initiale.

   La mise en place d'une « pédagogie de projet » souligne également un besoin de formation très important des enseignants.

   Suivre le mieux possible plusieurs projets très différents et qui forcément « partent dans tous les sens » se révèle d'autre part un exercice difficile.

Quelle durée ?

   Un projet peut donner lieu à un travail de plusieurs semaines, voire plusieurs mois ou même toute l'année.

   Entre la conception, la réalisation, la mise au point, le compte rendu, les élèves consacrent facilement plusieurs dizaines d'heures à leur projet, chez eux ou en classe.

   On ne peut pas imposer aux élèves de consacrer trop de temps à leur projet. Les programmes et l'horaire de la classe terminale sont denses, le bac est à la fin de l'année et le maximum de 10 points que l'élève peut espérer glaner en option informatique (dont 5 points en projet) ne pèse finalement pas lourd devant le coefficient 9 d'une spécialité mathématique...

Un seul ou plusieurs projets ?

   Il semble difficile d'imposer plusieurs projets à tous les élèves.

   Certains élèves sont cependant parfaitement capables d'en mener deux ou trois à terme.

   Ce point dépend de la taille du projet et de l'investissement personnel de l'élève dans son projet.

   On peut constater à ce sujet les investissements très inégaux des élèves à l'intérieur d'un même groupe de projet et l'émergence d'un « chef de projet » qui prend les choses en main dans le groupe.

   Posséder un ordinateur à la maison semble un élément qui va de pair avec un investissement important dans le projet.

Quelle évaluation du projet ?

   On peut essayer d'évaluer notamment l'originalité de la réalisation, la maîtrise de la démarche, les connaissances nouvelles acquises en cours de projet, la participation de l'élève, son implication et son travail personnel, la qualité du compte rendu...

   On peut aussi organiser vers la fin de l'année scolaire une séance de présentation des projets. Cette séance permet de valoriser le travail effectué par les élèves, peut contribuer à leur évaluation, en même temps qu'elle fait connaître ce qu'on peut bien fabriquer en option informatique.

2. Quelques exemples de projets

   Mes élèves ont travaillé cette année dans les directions suivantes :

Une recherche de résolution de problème à l'aide d'un ordinateur

   Ce problème était volontairement proposé en termes très vagues, avec le minimum de mots.

   J'ai proposé la phrase suivante : « La machine distribue des cartes ».

   J'avais en vue la simulation d'une distribution de cartes prises au hasard dans un jeu.

   Je souhaitais que les élèves précisent eux-mêmes le problème à résoudre en mettant au point un cahier des charges précis, puis choisissent un logiciel afin de réaliser une solution.

   Ce thème n'a pas intéressé les élèves, ils ne l'ont pas retenu et les machines n'ont pas distribué de cartes cette année.

Une recherche de textes à partir de mots clés

   Ce thème était proposé par le professeur de philosophie de la classe (atteint par le virus informatique), qui souhaitait pouvoir recenser et accéder à des textes philosophiques (fournis par lui) à partir d'un certain nombre de mots clés (également fournis par lui) illustrant des notions du programme de philosophie.

   Ce thème n'a pas inspiré les élèves qui ont trouvé saugrenue l'idée d'utiliser un ordinateur en philosophie, personne n'a souhaité s'engager dans ce travail et les textes philosophiques sont restés sur papier cette année. Peut-être que l'an prochain...

La conception et la réalisation d'un menu

   Ce thème a été proposé par deux élèves.

   Il constitue une suite à un travail mené en première sur la réalisation d'un QCM (Cf. Matériaux pour l'option informatique, tome I).

   Il s'agissait de synthétiser les travaux des différents groupes l'an dernier en regroupant les QCM disponibles et en réalisant un menu où l'on pourrait jouer avec n'importe quel QCM.

   L'activité QCM a de nouveau été proposée aux élèves de première de cette année, le stock de QCM disponibles s'est enrichi et le menu des élèves de terminale devait intégrer également les QCM produits par les élèves de première.

   Les terminales devaient présenter leur travail aux élèves de première.

   Les deux élèves chargés de ce travail se sont cependant investis dans un autre projet et n'ont pas eu le temps de terminer le projet.

   Un poids est accroché à une ficelle qui passe par une poulie. Quelle est la position d'équilibre ?

   L'expérience a été réalisée au laboratoire de physique, des mesures ont eu lieu.

   On peut réaliser une simulation géométrique sur ordinateur avec le logiciel de géométrie dynamique Cabri2 et rechercher une solution mathématique avec l'aide du logiciel de calcul symbolique Derive.

   Ce travail a été précédé d'une prise en main de Cabri2 et de Derive.

   Ce problème peut donner lieu à une recherche historique intéressante car, avec les travaux du Marquis de l'Hôpital et de Bernouilli, il a marqué semble-t-il l'histoire du calcul infinitésimal.

Un travail sur l'optimisation des mémoires

Ce thème a été proposé par 4 élèves.

   Dans la suite du programme de seconde (architecture d'un ordinateur, système d'exploitation), et en prolongement d'un premier travail déjà mené en première, il s'agit d'étudier toutes les sortes de mémoires d'un ordinateur et d'optimiser l'organisation et la structure de la mémoire de façon à bénéficier de la pleine puissance de la machine.

Ce travail a été mené à terme.

   Il a donné lieu à une recherche intéressante, dans laquelle les élèves se sont investis, et à la rédaction d'un document complet très soigné.

Temps consacré : plusieurs dizaines d'heures, essentiellement hors du lycée. Quelques séances en classe.

   Il sera mis en pratique en « faisant le ménage » sur toutes les machines de la salle informatique qui en ont bien besoin vu leur utilisation souvent anarchique, le nombre important d'utilisateurs inexpérimentés du site, le peu de temps et l'absence de moyens dont on dispose pour assurer la maintenance des machines.

Une simulation de la gestion de l'occupation d'un camp de camping

   Il s'agit d'un thème inspiré d'un sujet proposé à l'épreuve d'informatique du baccalauréat en 1992.

   Ce travail est réalisé en visual-basic.

   Il a été précédé d'une présentation de la programmation événementielle et d'une prise en main de visual-basic.

Une informatisation du laboratoire de chimie

   Il s'agit d'apporter une aide à l'organisation des TP de physique-chimie et à la gestion du laboratoire.

   Ce travail donne lieu à une démarche intéressante :

• rencontre avec les utilisateurs (agent de labo, professeurs de physique - chimie) afin de cerner leurs demandes et leurs besoins
• élaboration de la spécification fonctionnelle du projet.
• choix d'un outil de réalisation (visual-basic et excel)
• réalisation effective du projet
• mise au point et présentation du produit aux utilisateurs.

   S'il n'est pas terminé pour la fin de l'année scolaire qui arrive très vite, les élèves envisagent de terminer ce travail pendant les vacances d'été 97 !

Deux projets autour des calculatrices.

   Le commentaire du programme d'informatique de la classe de première souligne que « on pourra faire le lien avec la programmation des calculatrices qui relève du programme de mathématiques « 

   Cependant, aucun collègue de mathématique de mon établissement ne fait travailler ses élèves sur la programmation des calculatrices, alors que tous les élèves possèdent une calculatrice graphique programmable.

   Nombreux sont les élèves qui ne connaissent pas leur calculatrice et qui ne savent pas l'utiliser : un calcul d'intégrale ou la programmation d'une suite ou d'une fonction posent problème alors que ces compétences sont exigées du programme de mathématiques.

   Il me semble ainsi qu'un travail sur les calculatrices mené en séance d'informatique peut être très intéressant.

Étude et réalisation de programmes pour la calculatrice Casio

Ce thème a été proposé par quatre élèves.

   Les élèves étudient les nombres complexes en mathématique.

   Le programme réalisé permet d'effectuer les calculs classiques dans C : opérations, puissance, racines, transformations.

   Un exemple : alors que la calculatrice n'est initialement capable que d'effectuer le produit de deux nombres complexes, une simple boucle lui permet de calculer des puissances.

Ce travail est achevé.

   Il a donné lieu à la production d'un document d'accompagnement complet : documentation sur le langage Casio, sur les fonctionnalités et la structure du programme réalisé, jeu d'essais, problèmes rencontrés.

   Temps consacré : une trentaine d'heures pour la réalisation du programme et du compte-rendu...

   Les élèves, très intéressés par ce travail sur leur calculatrice, envisagent de le prolonger « pour le plaisir » par une étude sur le calcul intégral.

La confection de menus dédiés à l'étude des fonctions pour la TI-92

   II s'agit d'étudier le programme DIRA (Discussion of RAtional fonctions) et d'en réaliser une version française.

   Ce programme configure les menus de la TI-92 afin d'obtenir les éléments caractéristiques (numériques, algébriques, analytiques, graphiques) d'une fonction rationnelle.

   Ces notions sont étudiées en mathématiques. Il s'agit ici d'utiliser toutes les possibilités de la TI-92 pour automatiser complètement l'étude des fonctions.

   Le projet consiste en la réalisation d'une version française, d'une documentation, de jeux d'essais et d'une recherche sur comment ça fonctionne.

   Il a été précédé d'un TP de prise en main de la TI-92 et d'un TP de programmation en TI-92.

   Le compte-rendu est rédigé complètement sur ordinateur via le logiciel TI graph link, qui permet la liaison ordinateur-calculatrice.

Une étude du réseau informatique de la ville de Gondé sur l'Escaut

   Ce projet étudie l'utilisation de l'outil informatique dans une municipalité (bureautique, comptabilité, élections, état civil...) et particulièrement le réseau interne existant (topologie, architecture, logiciel, fonctionnement, problèmes d'utilisation).

   Les élèves se sont rendus à plusieurs reprises en mairie, et ont passé de longues heures avec les utilisateurs.

   L'étude réalisée sera présentée aux élus municipaux.

Temps consacré : plusieurs dizaines d'heures.

Une étude sur le télétravail

   Dans le cadre de la partie « informatique et monde contemporain » du programme, il s'agit de mener une étude sur le télétravail, et notamment une enquête dans le Valenciennois et la région Nord-Pas-De-Calais.

   Les élèves ont étudié le rapport de Breton sur le télétravail, les actes du premier colloque de Serres Chevalier, ont recherché et rencontré des télétravailleurs, étudié leur activité. Temps déjà consacré : plusieurs dizaines d'heures.

La confection d'un arbre généalogique en Prolog

   Ce travail a été précédé d'une présentation de la programmation logique et d'une prise en main de Prolog.

   Il a permis d'utiliser la notion de récursivité que les élèves rencontrent en cours de mathématiques en première et en terminale en étudiant notamment des suites récurrentes.

Temps consacré : une douzaine d'heures.

   Un TP sur la notion de récursivité a parallèlement été proposé.

Un projet d'aide à la gestion des ventes

Ce thème a été proposé et réalisé par deux élèves.

   Il constitue un prolongement d'un premier travail mené en première sur le thème de la cafétéria informatique (Cf tome I)

   Le programme, complètement ouvert, réalisé en Pascal 7, permet la gestion des commandes, des ventes, des stocks.

   On peut illustrer graphiquement toutes les données.

   Il a donné lieu à une réalisation très complète, tant au niveau de la recherche effectuée, du produit mis au point, que du document d'accompagnement.

Temps consacré : on ne compte plus car les deux élèves ont commencé ce travail « pour s'amuser » (ont ils dit) pendant les vacances d'été 1996. Ils l'ont ensuite poursuivi et achevé en classe.

   D'autres thèmes sont en projet pour l'an prochain, à commencer par ceux qui n'ont pas pu être menés à bien cette année, mais aussi :

• une étude des utilisations de l'informatique dans le lycée

• une étude autour du logiciel de géométrie dans l'espace kappa

• un travail sur le multimédia en liaison avec le projet « Rester en contact » d'une association locale

• un travail sur la conception et la réalisation d'un CDROM sur le lycée

• une étude sur l'utilisation de l'ordinateur dans un IMP qui accueille des handicapés.

   J'espère également que les vacances seront fructueuses – en même temps que reposantes – et que les élèves apporteront à la rentrée plein d'idées originales et... réalisables.

   Alors, à vos projets et bon courage !

Dominique Lymer
Lycée scientifique et technique
Rue du 8 mai 1945
59690 Vieux-Condé

Paru dans Matériaux pour l'option informatique (n° 2), EPI, octobre 1997, p. 238-244.
http://www.epi.asso.fr/revue/histo/h96oi_site-epi/epimtoi2.htm