Algorithme et programmation au BAC

 Capacités et connaissances

• Analyser un problème. 
• Décomposer un problème en sous-problèmes.
   
• Repérer les enchaînements logiques et les traduire en instructions conditionnelles et en boucles. 
  [Séquences d’instructions, instructions conditionnelles, boucles bornées (for) et non bornées (while)]

• ​le type d’une variable. reconnaître ou  Choisir
• Réaliser un calcul à l’aide d’une ou de plusieurs variables. 
  [Types de variables : entiers, flottants, chaînes de caractères, booléens. Affectation d’une variable]

• un algorithme ou un programme.compléter ou Modifier
• concevoir un algorithme ou un programme simple pour résoudre un problème

• Comprendre et  utiliser des fonctions
• Compléter la définition d’une fonction
• Structurer un programme en ayant recours à es fonctions pour résoudre un problème donné
  [Arguments d’une fonction. Valeur(s) renvoyée(s) par une fonction.]

Commentaires:
- Les notions abordées dans ce module ne font pas l’objet d’un cours spécifique et sont travaillées en situation.
- Aucune maîtrise n’est attendue pour les propriétés des différents types de variables.
- Pour les fonctions en Python, on donne aux élèves l’entête de la fonction (nom et arguments).

Exemples d’algorithme et d'activités numériques

1.1 Statistiques à 1 variable

• Déterminer la fréquence d’apparition d’une lettre dans un texte. 

1.2 Fluctuation d’une fréquence selon les échantillons, probabilités

• Modifier une simulation donnée (par exemple, en augmentant la taille de l’échantillon pour percevoir une version vulgarisée de la loi des grands nombres : « Lorsque n est grand, sauf exception, la fréquence observée est proche de la probabilité »).
• Utiliser une simulation fournie pour estimer une probabilité non triviale.
• Écrire des fonctions permettant de simuler une expérience aléatoire, une répétition d’expériences aléatoires indépendantes.

2.1  Résolution d’un problème du 1° degré

• Formaliser par un organigramme la résolution d’une inéquation du premier degré à une inconnue du type ax < b. 

2.2. Notion de fonction

• Traduire un programme de calcul à l’aide d’une fonction en Python.
• Calculer les images de nombres par une fonction.
• Déterminer l’équation réduite d’une droite non parallèle à l’axe des ordonnées.
• Rechercher un extremum par balayage sur un intervalle donné.
• Rechercher un encadrement ou une valeur approchée d’une solution d’une équation du type ƒ(x) = 0 par balayage sur un intervalle donné.

2.3 Calculs commerciaux et financiers

• Calculer le montant d’un intérêt simple.
• Calculer le montant net à payer après une remise pour une facture.

3.1. Géométrie

•  Chercher les triplets d’entiers pythagoriciens jusqu’à 1 000.
• Calculer des aires ou des volumes.
• Calculer le diamètre d’un cylindre connaissant sa hauteur et son volume.
•  Calculer l’aire d’un carré de périmètre connu.
• Construire une figure géométrique.

 Capacités et connaissances

• Analyser un problème. 
• Décomposer un problème en sous-problèmes.
   
• Repérer les enchaînements logiques et les traduire en instructions conditionnelles et en boucles. 
  [Séquences d’instructions, instructions conditionnelles, boucles bornées (for) et non bornées (while)]

• ​Choisir ou reconnaître le type d’une variable.
• Réaliser un calcul à l’aide d’une ou de plusieurs variables. 
  [Types de variables : entiers, flottants, chaînes de caractères, booléens. Affectation d’une variable]

• Modifier ou compléter un algorithme ou un programme
• concevoir un algorithme ou un programme simple pour résoudre un problème

• Comprendre et  utiliser des fonctions
• Compléter la définition d’une fonction
• Structurer un programme en ayant recours à es fonctions pour résoudre un problème donné
  [Arguments d’une fonction. Valeur(s) renvoyée(s) par une fonction.]

• ​Générer une liste.
• Manipuler des éléments d’une liste (ajouter, supprimer, extraire…).
• Parcourir une liste.
• Itérer une ou plusieurs instructions sur les éléments d’une liste
  [Liste]
  
  Commentaires:
  - Les notions abordées dans ce module ne font pas l’objet d’un cours spécifique et sont travaillées en situation.
  - Aucune maîtrise n’est attendue pour les propriétés des différents types de variables.
  - Pour les fonctions en Python, on donne aux élèves l’entête de la fonction (nom et arguments).
  - Les notions relatives aux types de variables et à l’affectation sont consolidées. Pour un algorithme écrit en langage naturel, on utilise le symbole ←  pour désigner l’affectation, alors qu’en langage Python on utilise le signe =.
  - L’accent est mis sur la programmation modulaire qui consiste à découper une tâche complexe en tâches plus simples.
  - Les listes peuvent être générées en extension, par ajouts successifs d’éléments, et en compréhension.
  - La génération de liste en compréhension et en extension est mise en lien avec la notion  d’ensemble.  Les  conditions  apparaissant  dans  les  listes  définies  en compréhension permettent de travailler la logique.
  -  La statistique à une variable et les suites numériques sont des domaines propices à l’utilisation des listes.
  - Afin d’éviter toute confusion, il est recommandé de se limiter aux listes sans présenter d’autres types de collections.

Exemples d’algorithme et d'activités numériques

1.1 Statistique à deux variables quantitatives

• Déterminer des indicateurs de position et de dispersion d’une série statistique en utilisant les listes.
• Déterminer l’équation réduite d’une droite d’ajustement par la méthode des moindres carrés à l’aide d’outils numériques.
• Déterminer le coefficient de détermination d’une série statistique à deux variables quantitatives à l’aide d’outils numériques.

1.2 Probabilités

• Estimer P(A ⋃ B) et P(A ⋂ B) à l’aide d’un tableur puis conjecturer la relation P(A ⋃ B) = P(A) + P(B) - P(A ⋂ B)

2.1 Suites numériques

• Calculer un terme de rang donné d’une suite numérique.
• Calculer la somme d’un nombre fini de termes d’une suite numérique 
• Générer une liste de termes d’une suite numérique et les représenter par un nuage de points de coordonnées (n ; u_n).
• Déterminer le rang à partir duquel les termes d’une suite numérique monotone sont supérieurs ou inférieurs à une valeur donnée.

2.2 Résolution graphique d’équations et d'inéquations

• Déterminer par balayage un encadrement ou une valeur approchée d’une solution d’une équation du type ƒ(x) = g(x) lorsqu’on sait qu’elle existe dans un intervalle donné.

2.3 Fonctions polynômes de degré 2

• Déterminer par balayage un encadrement ou une valeur approchée d’une racine d’une fonction polynôme de degré 2 qui n’est pas donnée sous forme factorisée lorsqu’on sait qu’elle existe dans un intervalle donné.

2.4 Fonction dérivée et étude des variations d’une fonction

• Visualiser la tangente comme meilleure approximation affine de la fonction « à proximité » du point considéré.

3.1 Calculs commerciaux et financiers (Groupement C) 

• Calculer le montant d’un capital obtenu après n périodes de placement à intérêts simples.
• Déterminer un coût marginal.
• Déterminer un coût moyen unitaire.

3.1 Géométrie dans l’espace (groupements A, B et C)

3.2 Vecteurs du plan (groupements A et B)

3.3 Trigonométrie (groupements A et B)

 Capacités et connaissances

• Analyser un problème. 
• Décomposer un problème en sous-problèmes.
   
• Repérer les enchaînements logiques et les traduire en instructions conditionnelles et en boucles. 
  [Séquences d’instructions, instructions conditionnelles, boucles bornées (for) et non bornées (while)]

• ​Choisir ou reconnaître le type d’une variable.
• Réaliser un calcul à l’aide d’une ou de plusieurs variables. 
  [Types de variables : entiers, flottants, chaînes de caractères, booléens. Affectation d’une variable]

• Modifier ou compléter un algorithme ou un programme
• concevoir un algorithme ou un programme simple pour résoudre un problème

• Comprendre et  utiliser des fonctions
• Compléter la définition d’une fonction
• Structurer un programme en ayant recours à es fonctions pour résoudre un problème donné
  [Arguments d’une fonction. Valeur(s) renvoyée(s) par une fonction.]

• ​Générer une liste.
• Manipuler des éléments d’une liste (ajouter, supprimer, extraire,etc.).
• Parcourir une liste.
• Itérer une ou plusieurs instructions sur les éléments d’une liste
  [Liste]
  
  Commentaires:
  - Les notions abordées dans ce module ne font pas l’objet d’un cours spécifique et sont travaillées en situation.
  - Aucune maîtrise n’est attendue pour les propriétés des différents types de variables.
  - Pour les fonctions en Python, on donne aux élèves l’entête de la fonction (nom et arguments).
  - Les notions relatives aux types de variables et à l’affectation sont consolidées. Pour un algorithme écrit en langage naturel, on utilise le symbole ←  pour désigner l’affectation, alors qu’en langage Python on utilise le signe =.
  - L’accent est mis sur la programmation modulaire qui consiste à découper une tâche complexe en tâches plus simples.
  - Les listes peuvent être générées en extension, par ajouts successifs d’éléments, et en compréhension.
  - La génération de liste en compréhension et en extension est mise en lien avec la notion  d’ensemble.  Les  conditions  apparaissant  dans  les  listes  définies  en compréhension permettent de travailler la logique.
  -  La statistique à une variable et les suites numériques sont des domaines propices à l’utilisation des listes.
  - Afin d’éviter toute confusion, il est recommandé de se limiter aux listes sans présenter d’autres types de collections.

Exemples d’algorithme et d'activités numériques

1.1 Statistique à deux variables quantitatives (groupements A, B et C)

• Déterminer des indicateurs de position et de dispersion d’une série statistique en utilisant les listes.
• Déterminer l’équation réduite d’une droite d’ajustement par la méthode des moindres carrés à l’aide d’outils numériques.
• Déterminer le coefficient de détermination d’une série statistique à deux variables quantitatives à l’aide d’outils numériques.

1.2 Probabilités (groupements A, B et C)

• Estimer P(A ⋃ B) et P(A ⋂ B) à l’aide d’un tableur puis conjecturer la relation P(A ⋃ B) = P(A) + P(B) - P(A ⋂ B)

2.1 Suites numériques (groupements A, B et C)

• Déterminer un encadrement ou une valeur approchée par balayage d’une solution d’une équation du type ƒ(x) = g(x) lorsqu’on sait qu’elle existe dans un intervalle donné.

2.2 Fonctions polynômes de degré 3 (groupements A, B et C)

• Déterminer un encadrement ou une valeur approchée par balayage d’une solution d’une équation du type ƒ(x) = g(x) lorsqu’on sait qu’elle existe dans un intervalle donné.

2.3 Fonctions exponentielles et logarithme décimal (groupements A, B et C)

• Déterminer un encadrement ou une valeur approchée par balayage d’une solution d’une équation du type ƒ(x) = g(x) lorsqu’on sait qu’elle existe dans un intervalle donné.

3.1 Calculs commerciaux et financiers pour les spécialités de baccalauréat professionnel ne comportant pas d’enseignement de physique-chimie

• Calculer le capital obtenu après n périodes de placement à intérêts composés.
• Calculer une durée de placement pour obtenir un capital donné à un taux de placement à intérêts composés connu.
• Calculer le montant des annuités, des mensualités dans le cadre d’un crédit.
• Calculer le coût d’un crédit.
• Calculer un taux moyen.

3.1 Vecteurs (groupement B)
3.2 Trigonométrie (groupement A)

Programme complémentaire en vue de la préparation à une poursuite d’études

Calcul intégral
Fonctions logarithme népérien et exponentielle
Nombres complexes
Produit scalaire de deux vecteurs du plan rapporté à un repère orthonormé

Source:  Google for Education > ​Blockly

Conversion programmation par bloc en code Python:  
Google for Education > ​Blockly

​Editeur PyScripter de Edupython :
Python 3.4.5 |Continuum Analytics, Inc.| (default, Jul  5 2016, 14:56:50) [MSC v.1600 32 bit (Intel)] on win32. 

OBJECTIF: Test de l'interface EduPython
INTERFACE DE PROGRAMMATION:  EduPython version 2.6
SCRIPT et CONSOLE d'EXECUTION EN LANGAGE PYTHON : PyScripter  version 3.4.5.
Auteur du programme  :   Christian, Louis, MATHIEU

Utilisation d’une variable globale:  
Il peut se faire par exemple que vous ayez à définir une fonction qui soit capable de modifier une variable globale. Pour atteindre ce résultat, il vous suffira d’utiliser l’instruction global. Cette instruction permet d’indiquer - à l’intérieur de la définition d’une fonction - quelles sont les variables à traiter globalement.

On va ici créer une fonction qui a accès à la variable globale b

def test():
    global b
    b = 5
    print(a, b)
    
a = 2
b = 7
test()
print(a, b)

Utilisation d’une variable globale:  
REF: courspython.com
Tutoriel d'analyse de programme

Utilisation d’une variable globale:  
REF: courspython.com
Ecran de la console

INTEGRATION de BIBLIOTHEQUES DANS EDUPYTHON
LECTURE et REPRESENTATION DE DONNEES TABULAIRES format CSV
Procédure d'installation sous EduPython en format PDF
 → Intégration bandas et seaborn dans EduPython - SSI.pdf

INTEGRATION de BIBLIOTHEQUES DANS EDUPYTHON
... EN COURS DE PRÉPARATION :
MAQUETTES ET PROGRAMMES PÉDAGOGIQUES
appliqués aux spécialités en CAP, BAC PRO et BTS 
INFO: PROGRAMMATION DE CARTE ELECTRONIQUE
Distributeur  →https://www.kubii.fr/  
Cliquez ici → Test sur carte Micro:Bit BBC Go

Collaborateur: Elias BERRABAH, mon premier ollaborateur et enseignant en soutien scolaire pour mon fils Geoffroy MATHIEU (2014: Champion de France junior de natation et sélectionné  au Jeux Olympiques de la Jeunesse en CHINE)   à GeoPROF Clermont  www.geoprof.fr fondée le 10 septembre 2012. Elias était alors étudiant en Licence 2 (L2) de Mathématiques à la Faculté des Sciences Mathématiques de Clermont-Ferrand et depuis 2017,Professeur agrégé de Mathématiques en poste en lycée public.

Programme en Python "Etoile scintillante" sous Microbit en Python
from microbit import *
import random

while True:
    colonne = random.randint(0,4)
    ligne = random.randint(0,4)
    intensite = random.randint(0,9)
    display.set_pixel(colonne,ligne,intensite)

CODE SOURCE EN PYTHON
Recherche d'occurrence dans une phrase
Version séquentielle

print('Bonjour !')
phrase=input("Entrer la phrase :") #demander à l'utilisateur d'entre la phrase
lettre=input("Entrer la lettre :") #demander à l'utilisatueur d'entre la lettre
cpt =0 #initialiser le compteur à 0
for l in phrase: #parcourir la phrase
    if l == lettre:
        cpt=cpt+1 #incrémenter le compteur
print("le nombre d'occurence de",lettre,"dans votre phrase est",cpt) #afficher le résultat

Visualisation console

Bonjour !

Entrer la phrase : dddd Entrer la lettre : g

le nombre d'occurence de g dans votre phrase est 0

>>>

CODE SOURCE EN PYTHON
Recherche d'occurrence dans une phrase
Version sous forme de "Fonction"

def compte_occurrence( phrase, lettre):

    cpt =0 #initialiser le compteur à 0
    for l in phrase: #parcourir la phrase
    if l == lettre:
        cpt=cpt+1 #incrémenter le compteur

    return cpt

Appel de la fonction:
compte_occurrence( "coucou", "c")

CODE SOURCE EN PYTHON
Recherche d'occurrence dans une phrase
Version sous forme de "Fonction" avec interactivité

print('Bonjour !')
phrase=input("Entrer la phrase :") #demander à l'utilisateur d'entre la phrase
lettre=input("Entrer la lettre :") #demander à l'utilisatueur d'entre la lettre

print("le nombre d'occurence de",lettre,"dans votre phrase est",compte_occurrence(phrase,lettre) #afficher le résultat

Appel de la fonction:
compte_occurrence( "coucou", "c")

→ Jeu d'échec (Sissa)

♦ Programme SISSA: ci-dessous résolution de la problématique avec mise en forme à 2 décimales du résultat ♦

Le programme​Exécution du programme