Sciences Numériques et Technologie

1 Sciences Num riques et TechnologieLivret Les donn es structur es et leur traitement Soutien aux formations assur es dans l Acad mie de Rouen enmai 2019Pr ambuleDepuis la publication duBulletin officiel sp cial n 1 du 22 janvier 2019, l enseignement de Sciences num -riques et Technologie (SNT) est officiellement programm pour la classe de seconde g n rale et technolo-gique d s la rentr e 2019. A destination des enseignants susceptibles d enseigner cette nouvelle discipline,une formation de 4 journ es a t pr vue dans l Acad mie de Rouen, r partie entre mai 2019 et oc-tobre 2019. Sous l impulsion de plusieurs corps d inspection, des professeurs de coll ges et de lyc es del acad mie rouennaise se sont impliqu s dans la conceptionde cette livret regroupe une partie du contenu de cette document est donc destin des en-seignants et donne des pistes de r flexion, sans donner, pourautant, syst matiquement, des activit sfournies cl en main.

2 Ce recueil ne se veut pas tre un mod le exclusif d activit s mener avec ses l vesmais est le fruit de travaux de professeurs, de disciplines vari es, ayant r fl chi sur un th me compilation de ces productions servira de support de travail lors des formations. Selon les sensibilit s(mati re d origine, expertise dans un th ) de chaque concepteur d activit s, les contenus sont d uneapproche et d un niveau diff rents. Le choix a t de conserver cette h t rog n it car les enseignants,destinataires de cette formation, n ont justement pas la m me homog n it de connaissances et ce livretesp re, ainsi, satisfaire le plus grand nombre. Ce recueil conserve toutefois la perception officielle de cetenseignement : L enseignement de Sciences num riques et Technologie en classe de seconde a pour objetde permettre d appr hender les principaux concepts des Sciences num riques, mais galement de permettreaux l ves, partir d un objet technologique, de comprendre le poids croissant du num rique et les enjeuxqui en d coulent.

3 Il n est donc pas question de trouver, ici, des activit s expertes mais plut t de quoienrichir la culture num rique de tous les l le cadre de cet enseignement, sept th matiques sont au programme : Internet Le Web Les r seaux sociaux Les donn es structur es et leur traitement Localisation, cartographie et mobilit Informatique embarqu e et objets connect s La photographie num riqueUne th matique transversale est l algorithmique par l utilisation de Python. Pour plus d informations cesujet, le lecteur est invit consulter lelivret de formation sur Pythonque le p le de comp tences demath matiques de l Acad mie de Rouen a cr pour les formations acad miques 2018 dans le cadre desprogrammes de livret traite principalement du th me Les donn es structur es et leur traitement m me si partransversalit , d autres th mes pourront tre abord recueil est t l chargeable sur le site acad mique de Rouen l adresse suivante.

4 Ce document, y sont entrepos s des compl ments comme des approfondissements, des corrections,des fichiers Python, une sitographie, certaines activit s Notamment, tous les fichiers voqu sdans les activit s de ce livret, suivis d un ast risque ( ), seront t l chargeables sur le site acad mique deRouen l adresse de faciliter l usage de ce livret, sont list s ci-dessous, les contenus et capacit s attendues dans leprogramme de SNT. M me si ce tableau est donn titre indicatif et que ses informations sont reprises,ad quatement, dans chaque activit , il ne remplace pas le contenu explicite duprogramme de s attenduesDonn esIdentifier les principaux formats et repr sentations de donn es structur esIdentifier les diff rents descripteurs d un la valeur d une donn e de son un site de donn es ouvertes, pour s lectionner et r cup rerdes donn de donn es structur esR aliser des op rations de recherche, filtre, tri ou calcul sur uneou plusieurs tadonn esRetrouver les m tadonn es d un fichier es dans le nuage (cloud)

5 Utiliser un support de stockage dans le des fichiers, param trer des modes de les principales causes de la consommation nerg tiquedes centres de donn es ainsi que leur ordre de d activit s Consulter les m tadonn es de fichiers correspondant des informations diff rentes et rep rer cellescollect es par un dispositif et celles renseign es par l utilisateur. T l charger des donn es ouvertes (sous forme d un fichier auformat CSV avec les m tadonn esassoci es), observer les diff rences de traitements possibles selon le logiciel choisi pour lire le fichier :programme Python, tableur, diteur de textes ou encore outils sp cialis s en ligne. Explorer les donn es d un fichier CSV l aide d op rations de tri et de filtre, effectuer des calculssur ces donn es, r aliser une visualisation graphique des donn es.

6 Partir de deux tables de donn es ayant en commun un descripteur, montrer l int r t des deux tablespour viter les redondances et les anomalies d insertion etde suppression, r aliser un croisement desdonn es permettant d obtenir une nouvelle information. Illustrer, par des exemples simples, la consommation nerg tique induite par le traitement et lestockage des donn des mati res4 Sciences num riques et technologieAcad mie de Rouen Formations 2019 Auteur : David-Yann Vincent d apr s Philippe DutartreLes donn esstructur es etleur traitementLa catastrophe du TitanicVersion TableurFiche l veLe rms titanic est un paquebot transatlantique britanniquequi fait naufrage dans l oc an AtlantiqueNord en 1912 la suite d une collision avec un iceberg, lors de son voyage inaugural de Southampton New York.

7 C est l une des plus grandes catastrophes maritimes survenues en temps de paix et la plusgrande pour l paquebot de laWhite Star Line, construit l initiative de JosephBruce Ismay en 1907, a t con u par les architectes Alexander Mont-gomery Carlisle et Thomas Andrews des chantiers navals Harland &Wolff. Sa construction d bute en 1909 Belfast et se termine en1912. C est l poque le plus luxueux et le plus grand paquebot jamaisconstruit. Le titanic est dirig par le Capitaine Edward Smith, qui a galement sombr avec le navire. Le paquebot portait certains des gensles plus riches de l poque, de m me que des centaines d migrants deGrande-Bretagne et d Irlande et d ailleurs en Europe qui cherchaientune nouvelle vie aux 14 avril 1912, quatre jours apr s le commencement de son voyage inaugural, il heurte un iceberg 23 h 40 (heure locale) et coule le 15 avril 1912 2 h 20 au large de Terre-Neuve.

8 Le drame met en vidence l insuffisance des r gles de s curit de l poque, notamment le nombre insuffisant de canots desauvetage et les carences dans les proc dures d vacuationd pave du titanic est localis e le 1er septembre 1985 par leprofesseur Robert Ballard. Elle g t 3 843m tres de profondeur 650 km au sud-est de Terre-Neuve. L histoire du paquebot a marqu les m moires,et suscit la publication de nombreux ouvrages (historiques ou de fiction) et la r alisation de longs m tragesdont le film du m me nom titanic de James Cameron, sorti en 1997et ayant entra n un important regaind int r t pour le paquebot et son : D apr A Exploration du fichier des passagersQuestion 1 :Ouvrir le fichier l aide du tableur de LibreOffice. Ce fichier contientde nombreuses donn es sur certains passagers du titanic (les membres d quipage n y figurent pas).

9 Un formulaire de mise en forme est propos , il est important de param trer l option de s parateur .Faire plusieurs essais afin de comprendre le fonctionnementet jusqu obtenir un aper u lisible et organis .Valider enfin l ouverture du parateurutilis dans le fichier est le symbole .. et il sert ..5 Question 2 :On retrouve lesdescripteursdu fichier dans la premi re ligne du fichier obtenu. Quelssont-ils ? Que permettent-ils ?..Question 3 : part la premi re ligne, chaque autre ligne du fichier correspond un objet. Pour chaqueobjet, on a donc les valeurs pour chaque descripteur. Pour le descripteur sexe , quoi correspond la valeur 1 ? .. Pour le descripteur tarif , quoi correspond la valeur indiqu e pour chaque objet ? .. Pour le descripteur survie , quoi correspondent la valeur 0 et la valeur 1 ?

10 Choisir un objet du fichier et r diger un texte faisant r f rence aux descripteurs qui montre votre compr -hension de l organisation du fichier de donn es structur ..Partie B Exploitation basique des donn esQuestion 4 : l aide des fonctions usuelles du tableur que vous pr ciserez ci-dessous, d terminer l gemoyen des passagers, le tarif moyen pay et le tarif le plus lev qui a t pay ..Question 5 : l aide des fonctions usuelles du tableur que vous pr ciserez ci-dessous, d terminer l cartinterquartile des tarifs. Quelle(s) interpr tation(s) peut-on en donner ?..Question 6 :L outilDonn es/Autofiltrepermet de r aliser des filtres sur les valeurs de chaquedescripteur. En activant cet outil, trier les tarifs par ordre croissant et compl ter le tableau suivant :Tarif[0 ;50[[50 ;100[[100 ;150[[150 ;200[[200 ;250[[250 ;300[[300 ;350[[350 ;400[[400 ;450[[450 ;500[[500 ;550[pay en EffectifRecopier ce tableau dans une nouvelle feuille du tableur et repr senter graphiquement ces donn es.]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]