Sciences de l'ingénieur · Première

Idées d’apprentissage actif

Algorithmique et programmation

L'algorithmique et la programmation en SI se concentrent sur le pilotage de systèmes physiques. Les élèves apprennent à écrire du code (souvent en Python ou en C++) pour lire des capteurs, traiter des données et commander des actionneurs via des microcontrôleurs (type Arduino ou ESP32). L'accent est mis sur la structure logique : boucles, conditions, fonctions et gestion des entrées/sorties.

• Programmes Officiels
• Compétence E1 - Concevoir une architecture logicielle
• Compétence E2 - Programmer un microcontrôleur

• 45–75 min
• Binômes → Classe entière
• 3 activités

Activité 01

• Enseignement par les pairs
• 60 min · Petits groupes

Enseignement par les pairs: Les structures de contrôle

Chaque groupe prépare un mini-tutoriel sur une structure (IF, WHILE, FOR). Ils doivent créer un exemple concret lié à un système (ex: clignotant, thermostat) et l'expliquer aux autres groupes avec une démonstration de code.

Comment structurer un programme informatique ?

• Comprendre
• Appliquer
• Analyser
• Créer
• Autogestion
• Compétences relationnelles

Activité 02

• Cercle de recherche
• 75 min · Petits groupes

Cercle de recherche: Débogage en équipe

L'enseignant fournit un code qui contient trois erreurs logiques (ex: mauvaise condition, variable non initialisée). Les élèves doivent trouver les erreurs en utilisant le moniteur série et proposer une correction documentée.

Quelles bibliothèques utiliser pour interfacer les capteurs ?

• Analyser
• Évaluer
• Créer
• Autogestion
• Conscience de soi

Activité 03

• Penser-Partager-Présenter
• 45 min · Binômes

Penser-Partager-Présenter: Algorithme de sécurité

Consigne : écrire l'algorithme d'un arrêt d'urgence. Les élèves travaillent seuls, puis comparent leur logique en binômes pour s'assurer qu'aucun cas critique (ex: redémarrage intempestif) n'a été oublié.

Comment déboguer le code embarqué ?

• Comprendre
• Appliquer
• Analyser
• Conscience de soi
• Compétences relationnelles

Quelques notes pour enseigner cette unité

---

Attention à ces idées reçues

• Penser que le programme s'arrête après la dernière ligne.

  Dans les systèmes embarqués, le programme s'exécute dans une boucle infinie (loop). Il faut montrer visuellement le cycle d'exécution pour que les élèves comprennent comment le système reste 'en veille' d'un événement.

• Confondre l'affectation (=) et l'égalité (==).

  C'est une erreur classique de syntaxe. Utiliser des exercices de 'lecture de code à voix haute' aide les élèves à verbaliser la différence entre 'donner une valeur' et 'tester une valeur'.

---

Méthodes utilisées dans ce dossier

• Enseignement par les pairs
• Cercle de recherche
• Penser-Partager-Présenter