Python pour la carte micro:bit: SNT Lycées. Mathématiques. Sciences

Python pour la carte micro:bit: SNT Lycées. Mathématiques. Sciences

Deux fois plus petite qu’une carte de crédit et coûtant moins de 20€, la carte micro:bit est un nano-ordinateur lancé en 2016 au Royaume- Uni par la BBC pour initier les collégiens au codage et au pilotage de systèmes numériques. Pouvant être programmée depuis un PC, un smartphone, une tablette ou encore un Raspberry Pi, cette carte est compacte, robuste, simple d’utilisation, facile à connecter, fédérant une communauté très importante et s’accompagnant d’un grand nombre d’extensions. Pour la piloter, plusieurs langages de programmation sont disponibles : Python, JavaScript, MakeCode…

Cet ouvrage se concentre sur la programmation de la carte micro:bit avec Python, le langage officiel pour l’enseignement de l’informatique au lycée. Ne nécessitant aucune compétence particulière en codage, il est organisé en trois parties. La première pose les bases du langage Python (variables, boucles, fonctions…), la deuxième regroupe différentes applications concrètes et facilement réalisables avec la carte micro:bit, et la troisième présente des projets plus complexes faisant appel aux extensions de la carte. Le lecteur sera ainsi amené à fabriquer un chronomètre, une boussole, ou encore à jouer de la musique.

À qui s’adresse ce livre ?

  • Aux enseignants (SNT, mathématiques, sciences) et à leurs élèves de lycée
  • Aux makers, geeks, roboticiens, FabLabs…

Pour aller plus loin

Pour approfondir vos connaissances, et développer vos compétences, je vous propose cette sélection de livre.

SNT – Photographie numérique – Synthèse additive des couleurs – animation

Qu’est-ce qu’un pixel ?

Un “pixel” (abréviation d’élément d’image’) est un minuscule carré de couleur. L’ensemble de ces pixels peuvent former une image numérique.

Chaque pixel a un nombre spécifique et ce nombre indique à l’ordinateur de quelle couleur il doit être. Le processus de numérisation prend une image et la transforme en un ensemble de pixels.

La synthèse additive des couleurs est un procédé qui permet, à partir des trois couleurs primaires Rouge, Vert et Bleu (RVB), de reconstituer toutes les couleurs que nous connaissons.
Les cônes qui tapissent notre rétine sont justement sensibles à ces trois couleurs.

La télévision, le cinéma et la photographie s’appuient sur notre perception de la trichromie tout comme l’ont fait les peintres pointillistes de la fin du XIXe siècle.

Cliquer puis faire glisser les composantes R(Rouge) V(Verte) et B (Bleue) sur la scène.
Presser une des touches du clavier pour superposer les photos et reconstituer l’image.

C’est à la fin du XIXe siècle que Louis Ducos du Hauronexploite la trichromie pour réaliser les premières photos couleurs. Le procédé est complexe car il faut prendre trois clichés avec les…

Extrait du programme de SNT

Cet article peut être un élement de cours sur la photographie numérique du programme d’enseignement commun en seconde de SNTSciences numériques et technologie

Contenus Capacités attendues
Photosites, pixels, résolution (du capteur, de l’image), profondeur de couleur Distinguer les photosites du capteur et les pixels de l’image en comparant les résolutions du capteur et de l’image selon les réglages de l’appareil.
Métadonnées EXIF Retrouver les métadonnées d’une photographie.
Traitement d’image Traiter par programme une image pour la transformer en agissant
sur les trois composantes de ses pixels.
Rôle des algorithmes dans les appareils photo numériques Expliciter des algorithmes associés à la prise de vue.
Identifier les étapes de la construction de l’image finale.

Vous trouverez l’ensemble du programme en cliquant ici.

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Comment réagir en cas de harcèlement en ligne ?

cyberharcelement

Selon un rapport européen, près de 10 % de la population européenne a subi ou subira un harcèlement*. Voici quelques conseils si vous êtes victime de ces violences sur internet et les médias sociaux.

  • Qui sont les cyber-harceleurs ?
  • A quoi ressemble une situation de cyber-harcèlement ?
  • Comment réagir ?
  • Si quelqu’un d’autre est harcelé ?
  • Si vous êtes victime et avez moins de 18 ans …
  • Quelles sanctions encourues par l’auteur de ces violences en ligne ?…

Source : Réagir en cas de harcèlement en ligne | CNIL

SNT – Comment décomposer un lien internet ?

Un URL (Uniform Resource Locator) est l’adresse d’une page Web. Il se compose d’un certain nombre de parties. Décomposons cette URL : https://www.python.org/doc/.

http:// – La plupart des URLs commencent par ceci, le protocole de transfert hypertexte. Certains peuvent commencer par ‘https‘, qui signifie ‘Hypertext Transfer Protocol Secure‘.

www.python.org – C’est le nom de domaine, le nom unique qui identifie un site web. Les terminaisons de domaine communes sont .com,.fr, .net, .org, etc…

/doc – C’est le nom du répertoire. Le reste de l’adresse vous indique où les pages sont stockées sur le serveur Web. Ce chemin vous amène à la page d’accueil de documentation sur le site Web du langage Python.

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Addition des couleurs

La rétine de l’œil comporte des récepteurs de couleurs (les cônes) uniquement  sensibles aux  trois couleurs  rouge,  vert et  bleu. C’est à partir de ces trois couleurs dites primaires que le cerveau interprète  toutes  les gammes de couleurs.

Cette animation illustre la synthèse additive des couleurs. Les disques de couleur représentés peuvent être assimilés à des projecteurs déplaçables. Le mélange en proportions égales de ces trois couleurs primaires donne:

  • le jaune (addition du rouge et du vert),
  • le cyan (addition du vert et du bleu),
  • le magenta (addition du bleu et du rouge)
  • le blanc (addition des trois couleurs primaires).

Le jaune, le cyan et le magenta sont les couleurs secondaires de la synthèse additive. L’absence de couleur donne du noir.

Cliquer puis faire glisser les disques colorés.

Extrait du programme de SNT

Cet article peut être un élement de cours sur la photographie numérique du programme d’enseignement commun en seconde de SNTSciences numériques et technologie

Contenus Capacités attendues
Photosites, pixels, résolution (du capteur, de l’image), profondeur de couleur Distinguer les photosites du capteur et les pixels de l’image en comparant les résolutions du capteur et de l’image selon les réglages de l’appareil.
Métadonnées EXIF Retrouver les métadonnées d’une photographie.
Traitement d’image Traiter par programme une image pour la transformer en agissant
sur les trois composantes de ses pixels.
Rôle des algorithmes dans les appareils photo numériques Expliciter des algorithmes associés à la prise de vue.
Identifier les étapes de la construction de l’image finale.

Vous trouverez l’ensemble du programme en cliquant ici.

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Comment fonctionnent les images numériques ?

Une image numérique est une image stockée sur un ordinateur. Il a été numérisé, ce qui signifie qu’il a été changé en une séquence de nombres que les ordinateurs peuvent comprendre.

Il y a plusieurs façons de faire une image numérique. Vous pouvez en créer un dans un logiciel de conception (comme Paint ou Photoshop), en prendre un sur un appareil photo numérique ou en numériser un en utilisant un scanner.

Qu’est-ce qu’un pixel ?

Un “pixel” (abréviation d’élément d’image’) est un minuscule carré de couleur. L’ensemble de ces pixels peuvent former une image numérique.

Chaque pixel a un nombre spécifique et ce nombre indique à l’ordinateur de quelle couleur il doit être. Le processus de numérisation prend une image et la transforme en un ensemble de pixels.

Regardons la situation dans son ensemble

Imaginez la photo d’un poisson. Placez une grille carrée dessus.

Chacun des carrés est un pixel. Pour stocker l’image, l’ordinateur enregistre simplement un nombre pour représenter la couleur de chaque carré. Plus il y a de carrés dans la grille, plus les images seront belles.

Il fonctionne un peu comme une couleur numérique par chiffres.

Comment les pixels constituent-ils un affichage ?

Si vous regardez attentivement l’écran de votre ordinateur, vous verrez que l’écran est composé de millions de petits carrés.

Chacun de ces carrés est un pixel et chaque pixel peut être de millions de couleurs différentes.

Pour afficher une image, l’ordinateur demande à l’écran d’afficher une couleur particulière pour chacun des pixels.

Il fonctionne un peu comme une couleur numérique par chiffres.

Qu’est-ce qu’un bitmap ?

Un bitmap est une méthode de stockage d’images en pixels. On l’appelle bitmap parce qu’il s’agit d’une “carte” de l’endroit où les “bits” d’information sont stockés.

Ces informations sont stockées sous la forme d’une séquence de nombres définissant la couleur de chaque pixel.

Dans une image simple en noir et blanc, une image bitmap a juste besoin de savoir si un pixel est “activé” ou “désactivé”, qui peut être stocké comme 1 ou 0. Dans une image couleur nous avons besoin de beaucoup de “bits” (généralement 24) pour stocker les valeurs de couleur de chaque pixel.

Bitmap est également le nom d’un format de fichier commun pour l’enregistrement des images.

Différents types d’images

Images en pixels

Les images peuvent être enregistrées dans un certain nombre de formats, tels que JPEG, TIFF, PNG et GIF. Ces formats utilisent tous des pixels d’une manière ou d’une autre pour stocker l’image.

Graphiques vectoriels

Toutes les images n’utilisent pas des pixels. Les graphiques ‘vectoriels’ sont composés de lignes, de courbes et de formes au lieu de pixels. Chaque partie d’un graphique vectoriel est modifiable et peut être redimensionnée très facilement.

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Les graphiques vectoriels sont parfaits pour créer des diagrammes ou des graphiques. Ils ne peuvent normalement pas être utilisés pour stocker des images photographiques.

Compression d’images

Il est possible de ‘compresser’ une image pour réduire sa taille de fichier. Si une image a une taille de fichier plus petite, elle prendra moins de place sur votre ordinateur.

Il existe deux types de compression, sans perte et avec perte.

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Compression sans perte

La compression sans perte fonctionne en ré-écrivant les données pour qu’elles soient stockées plus efficacement. La qualité du fichier restera la même.

Compression avec perte

La compression avec perte fonctionne en supprimant certaines données. La qualité du fichier sera réduite.

Extrait du programme de SNT

Cet article peut être un élement de cours sur la photographie numérique du programme d’enseignement commun en seconde de SNTSciences numériques et technologie

Contenus Capacités attendues
Photosites, pixels, résolution (du capteur, de l’image), profondeur de couleur Distinguer les photosites du capteur et les pixels de l’image en comparant les résolutions du capteur et de l’image selon les réglages de l’appareil.
Métadonnées EXIF Retrouver les métadonnées d’une photographie.
Traitement d’image Traiter par programme une image pour la transformer en agissant
sur les trois composantes de ses pixels.
Rôle des algorithmes dans les appareils photo numériques Expliciter des algorithmes associés à la prise de vue.
Identifier les étapes de la construction de l’image finale.

Vous trouverez l’ensemble du programme en cliquant ici.

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Présentation des périphériques

Les périphériques sont des dispositifs qui ne sont pas l’architecture centrale de l’ordinateur et qui sont impliqués dans la mémoire et le traitement. Les périphériques comprennent le matériel d’entrée, le matériel de sortie et les périphériques de stockage.

Un ordinateur de bureau typique pourrait comprendre :

  •    entrées – souris, clavier, webcam, contrôleur de jeux
  •    sorties – écran, imprimante, haut-parleurs, casque écouteur
  •    stockage – disque dur

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Connexions

Les périphériques se connectent au matériel du processeur via la carte mère. Les périphériques externes se connectent à la carte mère via USB, FireWire ou via une connexion sans fil telle que Bluetooth.

Les moniteurs se connectent normalement par des câbles HDMI ou VGA.

Les ports GPIO sont des ports d’entrée et de sortie génériques qui peuvent être contrôlés directement par logiciel. Ils sont utilisés sur les circuits imprimés des ordinateurs comme le Raspberry Pi et l’Arduino. Ils fournissent des connexions de bas niveau qui peuvent être connectées à des interrupteurs, des lumières LED ou des relais électriques. Ils peuvent être utilisés dans des programmes pour contrôler des systèmes tels qu’une alarme antivol ou un système de chauffage central. Les smartphones, les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables n’ont pas de GPIO.

Il peut être facile de créer votre propre périphérique de base à l’aide d’un Raspberry Pi, Arduino ou tout autre appareil informatique simple.

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Comment fonctionne le GPS ?

La Terre est entourée de satellites de navigation.

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Les humains se sont tournés vers le ciel pour trouver leur chemin depuis l’antiquité. Les anciens marins utilisaient les constellations du ciel nocturne pour savoir où ils se trouvaient et où ils allaient.

Aujourd’hui, tout ce dont nous avons besoin, c’est d’un simple récepteur GPS portable (abréviation de Global Positioning System) pour savoir exactement où nous sommes dans le monde. Mais nous avons encore besoin d’objets haut dans le ciel pour savoir où nous sommes et comment nous nous rendons ailleurs.

Au lieu d’étoiles, nous utilisons des satellites. Plus de 30 satellites de navigation tournent autour de la Terre. Ces satellites peuvent nous dire exactement où nous sommes.

Qu’est-ce que le GPS ?

Le GPS est un système. Il se compose de trois parties : les satellites, les stations terrestres et les récepteurs.

Les satellites agissent comme les étoiles dans les constellations – nous savons où ils sont censés être à tout moment.

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Les stations au sol utilisent des radars pour s’assurer qu’elles sont bien là où nous pensons qu’elles sont.

Un récepteur, comme celui que vous pouvez trouver dans votre téléphone ou dans la voiture de vos parents, est constamment à l’écoute d’un signal provenant de ces satellites. Le récepteur détermine la distance qui les sépare de certains d’entre eux.

Une fois que le récepteur calcule sa distance par rapport à quatre satellites ou plus, il sait exactement où vous vous trouvez. A des kilomètres dans l’espace, votre position au sol peut être déterminée avec une précision incroyable ! Ils peuvent généralement déterminer où vous vous trouvez à quelques mètres de votre emplacement réel. D’autres récepteurs de haute technologie, cependant, peuvent savoir où vous en êtes à quelques centimètres près !

Les anciens marins de l’histoire seraient stupéfaits de la rapidité et de la facilité avec lesquelles on peut localiser votre position aujourd’hui.

Qu’est-ce qu’un réseau social ?

 

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Alternativement appelé communauté virtuelle, un réseau social est un site Web qui rassemble les gens pour parler, partager des idées et des intérêts, ou se faire de nouveaux amis. Ce type de collaboration et de partage est connu sous le nom de médias sociaux. Contrairement aux médias traditionnels qui ne sont généralement pas créés par plus de dix personnes, les sites de médias sociaux contiennent du contenu créé par des centaines, voire des millions de personnes différentes. Vous trouverez ci-dessous une petite liste de quelques-uns des plus grands réseaux sociaux utilisés aujourd’hui.

Exemples de réseaux sociaux

Facebook ( https://www.facebook.com/) – Les sites de réseautage social les plus populaires sur Internet. Facebook est une destination populaire pour les utilisateurs pour configurer leur espace personnel et se connecter avec des amis, partager des photos, partager des films, parler de ce que vous faites, etc.

Google+ (https://plus.google.com/) – Le service de réseautage social de Google.

Instagram ( https://www.instagram.com/) – Un service et une application de partage de photos mobiles disponibles pour les plateformes iPhone, Android et Windows Phone.

LinkedIn ( https://www.linkedin.com/) – L’un des meilleurs endroits, sinon le meilleur, pour entrer en contact avec des collègues actuels et passés et potentiellement de futurs employeurs.

MySpace ( https://myspace.com/) – Autrefois l’un des réseaux sociaux les plus populaires et le site Web consulté sur Internet. Voir la définition de MySpace pour plus d’informations sur ce service.

Pinterest ( https://www.pinterest.com/ ) – Un service populaire de partage d’images et de photos qui permet à n’importe qui de partager des photos, de créer des collections et plus encore.

Snapchat (https://www.snapchat.com/) Snapchat (ou Snap dans le langage courant) est une application gratuite de partage de photos et de vidéos

Reddit ( https://www.reddit.com/) – Communauté d’utilisateurs enregistrés (redditors) soumet un contenu qui est déchu du droit de vote par la communauté. Reddit a un sous-reddit (tableau) pour presque toutes les catégories.

Tumblr ( https://www.tumblr.com/) – Une plateforme de microblogging avec des capacités de réseautage social.

Twitter ( https://twitter.com/) – Un autre service fantastique qui permet aux utilisateurs d’afficher des messages de 140 caractères depuis leur téléphone et sur Internet. Une façon fantastique d’avoir le pouls de ce qui se passe dans le monde.

YouTube ( https://www.youtube.com/) – Un excellent réseau d’utilisateurs qui publient des blogues ou des blogues vidéo et d’autres vidéos amusantes et passionnantes.

etc….

 

Attention : En raison de leur popularité croissante parmi les enfants et les adolescents, certains sites de réseautage social sont devenus un endroit populaire pour les prédateurs en ligne. Les parents devraient toujours être actifs avec leurs enfants et conscients de ce qu’ils font en ligne.

 

Pourquoi les gens utilisent-ils les réseaux sociaux ?

Les réseaux sociaux aident les gens à rester en contact avec leurs amis et leur famille et sont un moyen facile de trouver ce que tout le monde fait chaque jour dans votre cercle social. Les réseaux sociaux peuvent aussi être utilisés pour trouver des choses amusantes et intéressantes sur Internet, car vos amis et votre famille partagent souvent les mêmes intérêts que vous.

Quel est le réseau social le plus populaire aujourd’hui ?

Aujourd’hui, Facebook est toujours le plus grand et le plus populaire des réseaux sociaux avec plus d’un milliard d’utilisateurs.

Comment puis-je créer un compte sur un réseau social ?

Le processus de création d’un nouveau compte pour un réseau social diffère pour chaque réseau social. En général, visitez le site Web du réseau social où vous voulez créer un nouveau compte et cherchez un lien vers le haut de la page nommé “S’inscrire”, “Créer un nouveau compte”, ou quelque chose de similaire.

Suivez les étapes de création de compte pour créer votre nouveau compte. Vous devrez probablement fournir votre nom, votre tranche d’âge et votre adresse électronique au minimum. D’autres renseignements peuvent être nécessaires, selon les besoins du réseau social.

Extrait du programme de SNT

Cet article peut être un élement de cours sur les réseaux sociaux du programme d’enseignement commun en seconde de SNTSciences numériques et technologie

Contenus Capacités attendues
Réseaux sociaux existants
  • Distinguer plusieurs réseaux sociaux selon leurs caractéristiques, y compris un ordre de grandeur de leurs nombres d’abonnés.
  • Paramétrer des abonnements pour assurer la confidentialité de données personnelles.
Modèle économique des réseaux sociaux Identifier les sources de revenus des entreprises de réseautage social.
 Rayon, diamètre et centre d’un graphe Déterminer ces caractéristiques sur des graphes simples.
Notion de « petit monde »
Expérience de Milgram
Décrire comment l’information présentée par les réseaux sociaux est conditionnée par le choix préalable de ses amis.
Harcèlement numérique Connaître les dispositions de l’article 222-33-2-2 du code pénal.

Vous trouverez l’ensemble du programme en cliquant ici.

Pour aller plus loin

Pour approfondir vos connaissances, et développer vos compétences, je vous propose cette sélection de livre.