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Parcourir par niveau: 3ème

France · Programmes Officiels

3ème Maîtrise du Numérique et Ingénierie Systèmes

Ce programme prépare les élèves de 3ème aux enjeux du numérique et de la technologie moderne. Il combine la programmation avancée, la compréhension des réseaux complexes et l'analyse de l'impact sociétal des technologies pour forger une culture technologique solide.

4 unités·59 sujets·Âges 14-15

01Algorithmique et Programmation Avancée

15 sujets·1er Trimestre

Approfondissement de la logique de programmation par la manipulation de variables complexes, de listes et de fonctions.

Introduction aux Types de Données

Les élèves explorent les différents types de données (entiers, flottants, chaînes, booléens) et leur importance en programmation.

Penser-Partager-PrésenterRésolution de problèmes en collaboration
Manipulation des Variables et Opérateurs

Les élèves pratiquent l'affectation de valeurs, les opérations arithmétiques et logiques avec différentes variables.

Apprentissage par problèmesRotation par ateliers
Structures de Données: Les Listes

Les élèves découvrent les listes comme moyen d'organiser des collections de données et apprennent les opérations de base.

Apprentissage expérientielRésolution de problèmes en collaboration
Opérations Avancées sur les Listes

Les élèves explorent des méthodes plus complexes pour manipuler les listes, telles que le tri, la recherche et l'insertion.

Apprentissage par problèmesEnseignement par les pairs
Introduction à la Modularité et aux Fonctions

Les élèves apprennent à décomposer un problème en sous-problèmes et à encapsuler des blocs de code dans des fonctions.

Penser-Partager-PrésenterCarte conceptuelle
Paramètres et Valeurs de Retour des Fonctions

Les élèves maîtrisent le passage de paramètres aux fonctions et la récupération de valeurs de retour pour des interactions complexes.

Classe inverséeRésolution de problèmes en collaboration
Portée des Variables (Locale et Globale)

Les élèves comprennent la portée des variables et son impact sur l'accessibilité et la modification des données dans un programme modulaire.

Étude de casEnquête documentaire
Introduction aux Événements

Les élèves découvrent comment les programmes réagissent aux actions de l'utilisateur ou aux changements d'état via des événements.

Jeu de simulationApprentissage par projet
Gestion des Interactions Utilisateur

Les élèves programment des interactions basiques comme les clics de souris, les pressions de touches et les entrées de texte.

Apprentissage par projetApprentissage expérientiel
Interactions avec les Capteurs

Les élèves apprennent à lire les données de capteurs (lumière, son, mouvement) et à les utiliser pour contrôler le programme.

Jeu de simulationApprentissage par problèmes
Conception d'Interfaces Utilisateur Graphiques (GUI)

Les élèves explorent les principes de base de la conception d'interfaces graphiques et utilisent des bibliothèques simples pour créer des fenêtres et des widgets.

Apprentissage par projetApprentissage par projet
Débogage et Tests de Programmes

Les élèves apprennent des techniques de débogage pour identifier et corriger les erreurs dans leurs programmes, ainsi que des stratégies de test.

Résolution de problèmes en collaborationEnseignement par les pairs
Introduction aux Algorithmes de Tri

Les élèves découvrent et comparent des algorithmes de tri simples comme le tri par sélection ou le tri à bulles.

Jeu de simulationApprentissage par problèmes
Algorithmes de Recherche

Les élèves étudient les algorithmes de recherche linéaire et binaire et comprennent leur pertinence selon la structure des données.

Apprentissage par problèmesPenser-Partager-Présenter
Boucles et Itérations Avancées

Les élèves explorent des boucles imbriquées et des techniques d'itération plus complexes pour traiter des structures de données multidimensionnelles.

Résolution de problèmes en collaborationRotation par ateliers

02Réseaux et Transmission de Données

15 sujets·2e Trimestre

Compréhension de l'architecture des réseaux informatiques et des protocoles qui régissent Internet.

Les Fondamentaux des Réseaux

Les élèves explorent les concepts de base des réseaux, y compris les définitions de client, serveur, et les différents types de réseaux (LAN, WAN).

Carte conceptuellePenser-Partager-Présenter
Composants Matériels d'un Réseau

Les élèves identifient et décrivent le rôle des équipements réseau tels que les routeurs, commutateurs, modems et cartes réseau.

Galerie marchandeRotation par ateliers
Topologies de Réseau

Les élèves étudient les différentes manières d'organiser physiquement et logiquement les appareils dans un réseau (étoile, bus, anneau, maille).

Carte conceptuelleRésolution de problèmes en collaboration
Le Modèle OSI et TCP/IP

Les élèves découvrent les modèles de couches OSI et TCP/IP pour comprendre comment les données sont encapsulées et transmises à travers le réseau.

PuzzleJeu de simulation
Adresses IP et Masques de Sous-réseau

Les élèves apprennent à identifier les adresses IP, à comprendre leur structure et le rôle des masques de sous-réseau dans la segmentation.

Apprentissage par problèmesRotation par ateliers
Le Protocole TCP/IP en Détail

Les élèves approfondissent le fonctionnement des protocoles TCP et IP, y compris la fragmentation, l'assemblage et la gestion des erreurs.

Jeu de simulationJeu de rôle
Le Système de Noms de Domaine (DNS)

Les élèves comprennent le rôle du DNS dans la traduction des noms de domaine lisibles par l'homme en adresses IP numériques.

Enquête documentaireCercle de recherche
Introduction à la Cybersécurité

Les élèves sont sensibilisés aux menaces courantes en ligne et aux principes de base de la protection des informations.

Étude de casSéminaire socratique
Malwares et Attaques Courantes

Les élèves identifient les différents types de logiciels malveillants (virus, vers, chevaux de Troie) et les attaques courantes (hameçonnage, déni de service).

Étude de casJeu de rôle
Protection des Données Personnelles

Les élèves apprennent les bonnes pratiques pour protéger leur vie privée en ligne, y compris la gestion des mots de passe et la prudence sur les réseaux sociaux.

Matrice de décisionAssemblée citoyenne
Chiffrement et Authentification

Les élèves découvrent les principes du chiffrement pour sécuriser les communications et les méthodes d'authentification pour vérifier l'identité.

Jeu de simulationEnquête documentaire
Réseaux Sans Fil (Wi-Fi)

Les élèves explorent le fonctionnement des réseaux Wi-Fi, leurs avantages, leurs inconvénients et les mesures de sécurité spécifiques.

Étude de casMatrice de décision
Le Cloud Computing

Les élèves découvrent le concept du cloud computing, ses services (stockage, applications) et ses implications en termes de sécurité et de confidentialité.

Séminaire socratiqueWorld Café
Impact Environnemental des Réseaux

Les élèves analysent la consommation énergétique des infrastructures réseau et les efforts pour réduire leur empreinte écologique.

Débat formelMur de graffitis
Routage et Commutation

Les élèves approfondissent les mécanismes de routage des paquets à travers les réseaux et le rôle des tables de routage.

Jeu de simulationApprentissage par problèmes

03Objets Connectés et Systèmes Embarqués

14 sujets·3e Trimestre

Conception et programmation de systèmes autonomes intégrant des capteurs et des actionneurs.

Introduction aux Systèmes Embarqués

Les élèves découvrent ce que sont les systèmes embarqués, leurs caractéristiques et leurs applications dans la vie quotidienne.

Galerie marchandePenser-Partager-Présenter
La Chaîne d'Information

Les élèves analysent les étapes de la chaîne d'information : acquisition, traitement, communication et restitution des données.

Carte conceptuellePuzzle
La Chaîne d'Énergie

Les élèves étudient les composants de la chaîne d'énergie : alimentation, distribution, conversion et action.

Rotation par ateliersCercle de recherche
Types de Capteurs et Leurs Usages

Les élèves identifient différents types de capteurs (température, lumière, distance, mouvement) et leurs applications spécifiques.

Galerie marchandeRotation par ateliers
Programmation de Capteurs

Les élèves apprennent à lire les données des capteurs à l'aide d'une carte programmable et à les afficher ou les utiliser dans un programme.

Apprentissage par projetApprentissage expérientiel
Types d'Actionneurs et Leurs Usages

Les élèves identifient différents types d'actionneurs (moteurs, LED, buzzers) et leurs applications pour interagir avec l'environnement.

Galerie marchandeRotation par ateliers
Programmation d'Actionneurs

Les élèves apprennent à contrôler des actionneurs (allumer une LED, faire tourner un moteur) à l'aide d'une carte programmable.

Apprentissage par projetApprentissage expérientiel
Introduction à l'Internet des Objets (IoT)

Les élèves découvrent le concept de l'IoT, ses applications et les technologies qui permettent aux objets de communiquer entre eux.

Remue-méninges en carrouselWorld Café
Communication entre Objets Connectés

Les élèves explorent les différents protocoles de communication utilisés par les objets connectés (Wi-Fi, Bluetooth, LoRa, etc.).

PuzzleCarte conceptuelle
Stockage et Traitement des Données IoT

Les élèves comprennent comment les données collectées par les objets sont stockées dans le cloud et traitées pour en extraire de la valeur.

Étude de casCercle de recherche
Éthique et Impact Sociétal de l'IoT

Les élèves débattent des questions éthiques, de la vie privée et de l'impact social de l'omniprésence des objets connectés.

Débat formelSéminaire socratique
Maintenance et Mises à Jour des Objets Connectés

Les élèves explorent les défis de la maintenance à distance et des mises à jour logicielles pour les systèmes embarqués et IoT.

Étude de casApprentissage par problèmes
Projet: Conception d'un Système Embarqué Simple

Les élèves travaillent en groupe pour concevoir et prototyper un système embarqué répondant à un besoin spécifique, intégrant capteurs et actionneurs.

Apprentissage par projetRésolution de problèmes en collaboration
Optimisation Énergétique des Objets Connectés

Les élèves explorent les techniques et stratégies pour réduire la consommation d'énergie des systèmes embarqués et prolonger leur autonomie.

Cercle de rechercheMatrice de décision

04Données Structurées et Big Data

15 sujets·3e Trimestre

Exploration de la gestion des données à grande échelle et de leur exploitation.

Introduction aux Bases de Données

Les élèves découvrent ce qu'est une base de données, son utilité et la différence avec un simple tableur.

Étude de casPenser-Partager-Présenter
Modélisation de Données Relationnelles

Les élèves apprennent à structurer des données en tables, à définir des champs et des relations entre les tables.

Résolution de problèmes en collaborationCarte conceptuelle
Requêtes SQL Simples (SELECT)

Les élèves s'initient au langage SQL pour interroger une base de données et extraire des informations spécifiques.

Apprentissage par problèmesRotation par ateliers
Requêtes SQL Avancées (JOIN, ORDER BY)

Les élèves apprennent à joindre des tables et à trier les résultats pour des analyses plus complexes.

Apprentissage par problèmesClasse inversée
Métadonnées et Leurs Usages

Les élèves découvrent ce que sont les métadonnées (données sur les données) et leur importance pour la gestion et la compréhension des fichiers.

Enquête documentaireÉtude de cas
L'Empreinte Numérique et l'Identité en Ligne

Les élèves analysent leur propre empreinte numérique, les traces qu'ils laissent en ligne et les implications pour leur identité.

Galerie marchandeSéminaire socratique
Protection des Données Personnelles (RGPD)

Les élèves sont sensibilisés aux droits des individus concernant leurs données personnelles et aux obligations des entreprises (RGPD).

Chaises philosophiquesDébat formel
Principes de la Visualisation de Données

Les élèves découvrent les principes fondamentaux d'une bonne visualisation de données pour communiquer efficacement des informations.

Galerie marchandePenser-Partager-Présenter
Types de Graphiques et Leurs Usages

Les élèves explorent différents types de graphiques (barres, lignes, secteurs, nuages de points) et apprennent quand les utiliser.

Matrice de décisionRésolution de problèmes en collaboration
Dangers des Visualisations Trompeuses

Les élèves apprennent à identifier les graphiques malhonnêtes ou trompeurs et à développer un esprit critique face aux données visuelles.

Étude de casSéminaire socratique
Introduction au Big Data

Les élèves découvrent le concept de Big Data (volume, vélocité, variété) et ses applications dans divers domaines.

Remue-méninges en carrouselWorld Café
Collecte et Stockage du Big Data

Les élèves explorent les méthodes de collecte de données massives et les infrastructures de stockage distribuées.

Cercle de recherchePuzzle
Analyse et Traitement du Big Data

Les élèves sont initiés aux techniques d'analyse du Big Data pour en extraire des modèles et des prédictions.

Apprentissage par problèmesÉtude de cas
Éthique et Réglementation du Big Data

Les élèves débattent des implications éthiques du Big Data, de la vie privée, de la discrimination algorithmique et de la réglementation.

Débat formelChaises philosophiques
Impact Environnemental du Big Data

Les élèves examinent la consommation énergétique des infrastructures de Big Data et les efforts pour une gestion plus durable.

Mur de graffitisWorld Café