NSI en 1er

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Choisir la spécialité NSI en 1er


La spécialité NSI (Numérique et Sciences Informatiques) traite de l'informatique. Il ne s'agit pas ici d'utilisation d'outils informatiques (ce n'est ni un cours sur les tableurs, ni un cours sur l'utilisation d'un quelconque logiciel) mais un cours sur ce qui est fondamental en informatique : le stockage et le traitement des données.

Après NSI, votre regard sur la puissance et l'importance du monde informatique sera totalement transformé.

Comme pour toutes les spécialités :

  • le volume horaire est de 4h en 1er
  • Pour ceux qui sélectionnent NSI en Terminale : le volume horaire passera à 6h
  • Pour ceux qui arrêtent en fin de 1er : une épreuve écrite.

Si vous cherchez plutôt à obtenir des renseignements sur les choix d'orientation facilités par le choix de la NSI, cliquez plutôt sur l'article ci-dessous :

Orientation avec NSI ?

1 - Pourquoi NSI ?

Les profils actuellement

En schématisant, on trouve globalement quatre profils en NSI :

  1. Les curieux : ils n'ont pas d'idée précise d'orientation post-bac. Ils veulent comprendre ce qu'est réellement l'informatique et ce qui se cache derrière ce terme. On les comprend, ils n'ont pas fait d'informatique jusqu'à présent. Comment peuvent-ils savoir ce que c'est ?
  2. Ceux qui veulent obtenir un BAC à profil scientifique : NSI offre une très grande synergie avec la spécialité Math. Ils veulent voir en quoi l'informatique est une science indépendante, tout en restant un outil bien pratique pour les autres sciences.
  3. Ceux qui veulent plutôt obtenir un BAC à profil sciences humaines mais qui désirent élargir leur domaine de connaissances. Ils veulent comprendre en quoi l'informatique influence le monde d'aujourd'hui et de demain.
    Commerce, droit, éthique, géopolitique, arts...
  4. Les passionnés : ceux qui aiment l'informatique ou veulent travailler en informatique. Ils ont déjà parfois déjà quelques connaissances mais veulent apprendre à créer des programmes réalisant des choses concrètes.

Comme vous les voyez, les profils sont variés et c'est bien : pour former correctement tout citoyen à comprendre le monde actuel, une version édulcorée de cet enseignement devrait presque faire partie du tronc commun de connaissances. Mais ce n'est pas le cas. Du coup, on demande aux lycéens de faire un choix... Mais NSI s'adresse bien à tous les élèves.

De façon générale, prendre NSI en première est une bonne idée dans le monde actuel (comme la plupart des autres spécialités, c'est bien le problème !).

Pourquoi ?

  • Car les sciences et les technologies sont aujourd’hui très dépendantes de l’informatique.
  • Car le monde économique est aujourd'hui également très dépendant de l'informatique. Les GAFAM ne sont pas devenues si puissantes sur un simple coup de chance.
  • Car les enjeux géopolitiques liés à l'informatique sont énormes. La 5G, les connections Internet, les datacenters, tout cela représente un enjeu de puissance et de contrôle bien réel.
  • Car, avant, les étudiants voyaient l’informatique bien tard dans les études. Trop tard. L’informatique était vue comme un simple outil. Depuis de nombreuses années, l'informatique est bien une discipline indépendante, avec ses propres axes de recherche.
  • Car l'informatique représente un vivier d'emploi énorme, ce qui est loin d'être le cas de la majorité des filières.

Cette spécialité vous permettra de comprendre ce qu'est réellement l'informatique, de comprendre ce qu'on peut lui demander de faire (ou non !). Le traitement des données numériques est devenue fondamentale et permet de réaliser des choses inatteignables sans elle.

Quelques exemples ?

  1. L'étude des relations humaines ?
  2. L'une des choses les plus surprenantes pour les nouveaux entrants en NSI est parfois le fait qu'un algorithme peut analyser une nombre important de choses (ça, les gens le savent habituellement) sur des objets d'étude qui n'ont rien à voir avec le matériel (ça, c'est moins connu).

    L'informatique peut ainsi encoder des relations sociales à l'aide de graphes de ce type :

    graphe

    En NSI, vous verrez qu'on peut alors analyser une communauté de 1000 personnes et savoir qui influence qui, qui est un leader apparent, qui possède une influence cachée...

    La puissance de l'informatique ? La méthode utilisée fonctionnera alors sur tous les problèmes qui peuvent se ramener à cette représentation : un choix de trajet, un parcours d'orientation scolaire, un suivi d'épidémie...

  3. L'appareil photo ?
  4. Avant : un système optique encombrant et couteux dont on tentait de corriger les défauts physiquement.

    Maintenant : un système optique compact dont on veut juste modéliser les défauts.

    1. On récupère les données de l'image brute de mauvaise qualité.
    2. On modifie les données de l'image pour corriger les défauts connus.
    3. On obtient alors une belle image à partir d'un matériel physique moins performant !
    Appareil photo encombrant Appareil photo compact
    Avant : encombrant - Maintenant : compact

    En 1er NSI, on parlera du traitement matricielle d'une image.

    Et cela s'applique à la plupart des produits, même les produits emblématiques. On risque ainsi dans l'automobile (si les voitures existent encore...) de passer de cela :

    Les marques de voitures actuellement

    A ça :

    Les marques de voitures bientôt ?
  5. Savoir de quoi parle un texte sans avoir à le lire ?
  6. On peut analyser mot par mot un discours, un roman ou un email et faire la liste des mots les plus nombreux.

    On peut analyser rapidement des tonnes de textes en quelques secondes !

    A titre d'exemple, voici les mots apparaissant le plus dans l'un des conseils des ministres. Le contenu total du discours, long à lire : Conseil des ministres.

    L'analyse automatique des mots les plus nombreux dans ce discours :

    {'stade': 7, 'virus': 6, 'mesures': 7, 'rassemblements': 6}

    Vous imaginez l'effet sur l'ensemble des documents écrits produits par quelqu'un ? Les liens avec la surveillance de masse, l'espionnage et le ciblage publicitaire sont bien entendu énormes.

    En 1er NSI, vous pourrez créer ce type de programme. Et il n'est pas très long, contrairement à ce qu'on pourrait croire.

    Vous avez une enceinte connectée qui écoute toutes vos conversations ? Ah. Dommage.

  7. Catégoriser un sportif en fonction de ses caratéristiques physiques ?
  8. Même plus besoin d'un sélectionneur avec les ordinateurs !

    9 plus proches voisins

    On voit qu'autour du point noir, les 9 plus proches voisins sont plutôt des milieux de terrain. On pourrait donc décider de placer ce joueur à tel un poste.

    Cet algorithme se nomme l'algorithme des k plus proches voisins.

    Avec les deux critères de sélection (masse, taille), on peut bien entendu le faire à la main. Mais avec 30 critères et sur 60 joueurs, un humain serait un peu perdu...

    En 1er NSI, vous traiterez cet algorithme de type Intelligence Artificelle.

  9. Les logiciels et les systèmes d'exploitation sont-ils tous aussi sécurisés ?
  10. Vous pensez peut-être que Windows est le système d'exploitation n°1 au monde.

    Et bien, vous vous trompez...

    En 1er NSI, nous verrons ce qu'est un système d'exploitation, ce qu'est le monde du logiciel libre et comment les sociétes et leurs personnels font souvent des choix étranges en terme de sécurisation de leurs données.

    Si vous ne voyez pas le problème que peut provoquer l'utilisation de produits Google, Microsoft ou Apple dans le cadre de l'entreprise, prenez NSI !

  11. Des avis de justice rendus par un algorithme pour désengorger les tribuaux ?
  12. Question simple. Réponse complexe.

    Il y a des gens pour et des gens contre. Qui croire ?

    Ce genre de problématique fait partie intégrante de la culture informatique dispensée en NSI.

    Cet enseignement vous permettre de prendre du recul sur la question, de mieux comprendre les explications fournies dans les médias et de plus facilement discerner le vrai ... du faux.

    J'ai pris le cas des décisions de justice, mais on pourrait parler aussi de

    • l'influence américaine sur Internet,
    • l'influence de Huawei sur la 5G
    • de l'utilisation des données par le Big Data,
    • de la protection des données personnelles,
    • ...

    Pour avoir un avis légitime sur ces questions, il faut pouvoir le justifier, l'argumenter par des faits. Plutôt que par des impressions. Donc, avoir des connaissances réelles sur le sujet.

  13. Comment créer un site Web dynamique ?
  14. Nous utilisons tous des sites Web qui mémorisent nos choix.

    Est-ce compliqué à concevoir ?

    Pourquoi faut-il se méfier des sociétés permettant de créer facilement de tels sites ? Que gagnent-elles au final ? A qui appartient le contenu finalement ?

    En NSI, vous parviendrez à construire un tel site. Par exemple un site mémorisant les morceaux de musique des utilisateurs.

    Page d'accueil

C'est un enseignement technique ?

Non.

Le but n'est pas de vous présenter les technologies actuelles. Elles risquent d'avoir disparues d'ici quelques années. Le but de l'enseignement de NSI est de présenter les fondements de l'informatique. Les choses qui seront encore valables dans 10 ans.

Hal Abelsonnote disait que l'informatique n'est pas plus l'étude des ordinateurs que l'astronomie n'est l'étude des téléscopes.

L'informatique est la science du traitement automatisé des données.

D'ailleurs des activités débranchées (sans machine) vous seront proposées régulièrement. Elles vous permettront de bien percevoir qu'on peut réflechir à des problèmes informatiques sans machine, hors de toute contrainte technologique.

La NSI n'est donc pas le prolongement direct de la SNT (Sciences Numériques et Technologie).

On ne fait que programmer en NSI ?

Non.

Après une 1er NSI, un élève saura bien entendu programmer de façon autonome. Cela offre d'ailleurs un avantage important sur l'aspect algorithmique en mathématiques.

Mais on fait beaucoup plus que cela en NSI : on réflechit.

En réalité, la NSI traite de la résolution de problémes : on voit comment les décomposer en petits problèmes (c'est plus simples à résoudre), comment les encoder en mémoire ou comment obtenir rapidement une réponse correcte lorsque la résolution mathématique exacte n'est pas possible.

NSI est bien une spécialité permettant de découvrir de façon poussée, rigoureuse mais généraliste cette science.

Sa finalité affichée est bien de fournir à tous une vue globale de ce qu'est l'informatique. Quelque soit votre choix final d'orientation, savoir réellement comment fonctionne la gestion automatique de l'information est un plus certain.

Une conclusion ?

Prendre NSI en première est un bon choix :

  1. C'est un enseignement rigoureux. L'ordinateur ne ment pas. Si le code ne correspond pas à ce qu'il attend, il ne fonctionnera pas. En plus des connaissances acquises sur l'informatique, les élèves finissent par gagner énormement en rigueur. Et cette capacité leur permettra de mieux réussir quelque soit leur domaine de prédilection.
  2. C'est un enseignement généraliste qui offre une grande ouverture. L'informatique a une particularité : elle est présente dans tous les secteurs : scientifique - technique - économique... Vous pouvez ainsi autant travailler chez un constructeur automobile, une société spécialisée dans la pub, une banque, le commerce, la recherche, le Web, la grande distribution, l'assurance... Bref, tous les domaines ayant besoin d'un système d'information.
  3. C'est un enseignement exploitable en pratique : vous pourrez utiliser vos nouvelles capacités pour créer vos propres programmes. L'aspect créatif et utilitaire de l'informatique est un plus certain.

Plus d'informations ? Voici une présentation officielle de la NSI (version locale)

2 - Association avec les autres spécialités

Si on prend NSI, on est obligé de prendre la spécialité Math en 1er ?

Ca dépend.

Si vous voulez prendre NSI en tant que matière de culture générale, la réponse est non. Le programme de NSI de 1er ne demande pas de compétences mathématiques particuliérement difficiles. Les quelques points mathématiques du programme sont de toutes manières clairement expliqués en cours.

Si vous envisagez des études longues en informatique, la réponse est oui. S'agissant d'études scientifiques, les mathématiques occupent une place importante.

Si vous prenez NSI en envisageant des études courtes en informatique pure, les maths sont un plus certain pour être sélectionné, au moins en première.

Par contre, l'inverse est vrai également : prendre NSI vous permettra de progresser en mathématiques. Dans les deux cas, il s'agit de sciences formelles faisant travailler la rigueur et la logique.

Pour compléter un peu la réponse, sachez que l'informatique utilise surtout les mathétiques discrètes, branche des mathématiques qui n'apparait pas à grande échelle dans les mathématiques du lycée.

Et ça ne mène qu'à informaticien ?

Non, cela mène à plein de filières, informatiques ou pas.

Un informaticien est normalement le nom qu'on donne à un docteur en informatique, un chercheur. Tous les élèves ayant pris NSI ne sont pas destinés à travailler dans l'informatique et encore moins à aller jusqu'à BAC + 8. Mais c'est possible et je vous le souhaite.

Que faire avec NSI ?

Il y a tout un tas de possibilités. Je ne présente ici que les associations par deux, en sachant que vous avez le choix entre 3 spécialités en 1er.

NSI + Arts

Une bonne synergie si vous désirez travailler dans le graphisme ou la modélisation 3D.

NSI reste théorique mais sachez que les logiciels d'animation 3D sont programmables. Il s'agit bien d'un milieu qui mèle création artistique et programmation rigoureuse. Le logiciel d'animation 3D libre Blender3D est ainsi programmable en Python.

Et savoir réaliser un site Web peut vous permettre d'exposer plus facilement votre book.

NSI + Biologie-Ecologie

Les filières bioinformatiques sont faites pour vous.

L'interaction entre les deux matières est de plus en plus importante et de nombreuses licences de bio-informatique sont ouvertes en France.

Les modèles climatiques (à long terme ou à court terme), les impacts humains sur l'environnement sont autant de domaines mélant les connaissances des deux domaines.

A cause du réchauffement climatique, la question de l'optimisation des ressources va devenir cruciale. Savoir sur quoi agir, savoir ce qu'il faut observer, autant de questions-réponses nécessitant la création de modèles pertinents permettant d'anticiper.

Exemple d'article liant biologie et informatique : Cet algorithme qui peut lire les émotions des souris (article dans la revue la Recherche).

NSI + Histoire-géographie, géopolitique et sciences politiques

Fournir des analyses du monde actuel en y intégrant ce qu'est réellement l'informatique plutôt que la vision fantasmée (par méconnaissance) qu'en ont la plupart des gens.

Qui peut aujourd'hui sincérement espérer analyser les enjeux stratégiques sans tenir compte d'Internet, des cryptages des communications, de la production de matériel ou logiciel informatique dépendant d'autres nations ? Sans parler du rôle de la géolocalisation en Géographie. La NSI apporte alors au lycéen un ensemble de connaissances acquises par la pratique plutôt qu'à travers quelques études documentaires.

En Droit, le pourcentage d'affaires liées au numérique devient de jour en jour de plus en plus important. Comme toujours en droit, les dossiers sont réglés en tenant compte de petits détails qui font toutes la différence. Détails qui nécessitent une connaissance réelle de l'informatique en plus des textes de lois. Sans parler de la difficulté à comprendre ce qu'impose ou pas la RGPD pour les sites Web.

NSI + Langues, littératures et cultures étrangères et régionales
NSI + Littérature, langues et cultures de l'Antiquité
NSI + Humanités, littérature et philosophie

Peut-être désirez-vous travailler dans l'analyse syntaxique ou la traduction automatique ? Et oui, même dans la littérature, l'informatique est une discipline qui peut être présente.

Si vous voulez travailler dans l'informatique, la maitrise de l'anglais est un choix pertinent.

Actuellement, peu de filères demandent ces deux types de spécialités en Terminal. Il s'agira plutôt de choisir en Terminal entre des études scientifiques (en gardant NSI mais avec un bagage culturel certain) ou des études littéraires (mais avec un bagage informatique certain).

Avec la traduction automatique (voire en temps réel), cette association de compétences a néanmoins de beaux jours devant elle. Le domaine de la reconnaissance vocale a également besoin de spécialistes de ce type.

Exemple d'article liant linguistique et informatique : La traduction automatique s'attaque aux langues rares (article dans la revue la Recherche).

NSI + Math

La combinaison NSI + Math vous offre une synergie énorme avec les études en mathématiques ou en sciences. Pour l'informatique, cela vous offre une meilleur maîtrise de l'analyse algorithmique.

En terme de métier, on part sur l'analyse de données et donc tous les métiers liés au Big Data, à l'Intelligence Artificielle. Du scientifique au banquaire.

Cette combinaison vous permet notamment d'aborder sereinement un parcours informatique jusqu'au Master à l'université. L'une des spécificités de l'informatique est également que les formations universitaires rivalisent avec les formations en classes préparatoires.

Certaines prépas intégrées d'écoles d'ingénieurs informatiques recrutent également après le BAC.

Et bien entendu, il y a la possibilté d'intégrer la filière MPI en classes préparatoires.

Exemple d'article liant mathématiques et informatique : L'aléatoire, clé de voûte de la sécurité informatique (article dans la revue la Recherche).

NSI + Physique-Chimie

Il s'agit aussi d'une combinaison assez courante et offrant une bonne synergie : la Physique-Chimie consiste à modéliser l'Univers mathématiquement et l'informatique consiste à créer et exploiter des modèles mathématiques.

En NSI, vous pourrez plus facilement comprendre l'utilisation correcte de la plupart des capteurs en robotique ou informatique embarquée. En Physique, vous comprendrez les scripts qu'on vous demande d'utiliser en Physique-Chimie.

Exemple d'article liant physique et informatique : La suprématie quantique de Google, vraie performance ou simple buzz ? (article dans la revue la Recherche).

Exemple d'article liant physique et informatique : La première image d'un trou noir révélée (article dans la revue la Recherche).

S'agissant de deux spécialités scientifiques, la spécialité Math est quasi nécessaire si vous voulez continuer en sciences. Ne serait-ce que pour savoir si vous aimez travailler dans la modélisation scientifique.

Le triptyque NSI-Physique-Math vous permet d'ailleurs d'avoir les meilleurs chances d'être pris dans la filière MPI en classe préparatoire aux grandes écoles d'ingénieurs. La fiche Orientation avec la NSI présente les différences voies offertes en classe prépa.

Attention donc : les formations d'ingénieurs en classes préparatoires restent très généralistes (même en MPI).

En terme de métiers, la modélisation informatique du monde physique vous ouvre un très grand nombre de possibilités, de l'astronomie jusqu'au monde du jeu vidéo qui utilise des moteurs de jeu pour simuler la réalité.

NSI + SES

Cette combinaison vous permet de présenter un profil intéressant dans les filières Economique et Social puisque vous aurez alors déjà une bonne connaissance du traitement de données nécessaire aux modélisations. Sans compter, la bonne compréhension des enjeux de l'informatique dans l'économie et le commerce. Les SES permettent à ceux qui veulent continuer en informatique pure de vraiment comprendre et analyser les contraintes économiques qui pèsent sur les services informatiques.

Dans le marketing, dans le e-commerce ou dans la gestion des ressources humaines, une connaissance réelle de l'informatique permet de faire des choix pertinents, là où d'autres responsables naviguent dans le brouillard.

En Droit, le pourcentage d'affaires liées au numérique devient de jour en jour de plus en plus important. Même remarque qu'avec la spécialité géopolitique.

NSI + SI (Sciences de l'Ingénieur)

Avec NSI +SI, vous pourrez être à l'aise en informatique théorique, et en électronique. La NSI présente ainsi le cadre informatique, tandis que la SI peut vous permettre d'y trouver un côté plus technique ou technologique.

S'agissant de deux spécialités scientifiques utilisant les mathématiques, la spécialité Math est quasi nécessaire également si vous voulez continuer en sciences.

L'utilisation des connaissances de ces deux spécialités correspond au domaine de la robotique, de la modélation, des composants informatiques, de la télécommunication ou aux réseaux de façon plus générale.

Exemple d'article liant sytèmeme électro-mécanique et informatique : Quels yeux pour la voiture du futur ? (article dans la revue la Recherche).

NSI + SVT

On retrouve d'abord les filières bioinformatiques vues avec Biologie-Ecologie.

L'étude des gènes, la création d'interface homme-machine permettant d'augmenter ou de soigner sont des possibilités de plus en plus réelles.

De la même façon, le domaine de la géologie utilise des modèles informatiques élaborés nécessitant une double compétence.

Exemple d'article liant géologie et informatique : Un algorithme d’exploration de données révèle une nouvelle structure profonde sous les Îles Marquises (article dans la revue la Recherche).

Exemple d'article liant médecine et informatique : « Grâce à nos algorithmes, nous cherchons à prédire la survenue de la maladie d'Alzheimer» (article dans la revue la Recherche).

3 - Le programme

Que contient le programme ?

Sans vouloir tout décrire, voici les thèmes abordés avec quelques exemples d'applications directes.

  • WEB INTERACTIF : Savoir réaliser un site réagissant localement aux actions du client. Savoir réaliser un site enregistrant et stockant les informations qu'envoie le client.
  • ALGORITHMIQUE : Résolution de problèmes complexes. Ou comment parvenir à résoudre rapidement un problème possèdant tant de possibilités qu'une résolution purement mathématique demanderait 1000 ans ? Réponse courte : on triche.
  • PROGRAMMATION : Créer des programmes dans un langage de programmation. Savoir documenter les programmes et leur permettre de se tester automatiquement.
  • DONNEES : Comment enregistrer des données basiques (des nombres, des lettres, des images) en mémoire avec uniquement des 0 et des 1 ?
  • DONNEES STRUCTUREES : Idem mais avec des données complexes. Comme un ensemble de personnes reliées entre elles par des liaisons sociales diverses ou un plateau de jeu.
  • TABLES : Idem mais avec un ensemble important de données complexes similaires (comme les caractéristiques de tous les Pokemons !)
  • ARCHITECTURE LOGICIELLE ET MATERIELLE : Qu'est-ce qu'un système d'exploitation ? Quel est son rôle ? Qu'implique l'utilisation d'un système d'exploitation propriétaire par rapport à un système libre ?
  • HISTORIQUE : D'où vient l'informatique ? Quels sont ses grands noms ? L'informatique a-t-elle eu une influence pendant la seconde guerre mondiale ? Quelles sont les grandes révolutions de l'informatique ?

Plus d'informations ? : eduscol.education.fr/***.pdf

4 - Epreuve E3C de NSI

En classe terminale, il faudra supprimer l'une de vos spécialités.

Vous verrez en fin de 1er, après avoir vu ce qu'était réellement l'informatique (et les autres spécialités), vous pourrez alors savoir si cela correspond bien à vos attentes.

Pour ceux qui arrêtent, l'évaluation en fin de première en NSI consiste en un QCM qui porte sur l'ensemble du programme.

L'épreuve finale n'est donc pas un test de programmation. Certaines questions portent sur la compréhension d'un court programme de quelques lignes mais la plupart des questions sont bien des questions d'ordre général : la NSI s'adresse à tous, pas uniquement à ceux qui veulent travailler dans l'informatique.

Plus d'informations sur les études purement informatiques ? Poursuite d'études

5 - Récapitulatif des liens

Présentation officielle : présentation officielle de la NSI (version locale)

Le programme de 1er : eduscol.education.fr/***.pdf

Plus d'informations sur les études purement informatiques : Poursuite d'études

Des questions ?

N'hésitez pas à utiliser le bouton CONTACT ci-dessous ou à poser des questions aux enseignants de votre établissement qui gèrent la spécialité NSI.

Article publié le 27 06 2020
Dernière modification : 27 06 2020
Auteur : ows. h.