Programme Spécialité Sciences de l'Ingénieur — Bac Général

Programme SI Première et Terminale — Éduscol

1. Objectifs de la spécialité

La spécialité SI du bac général forme des lycéens capables d'analyser, modéliser et résoudre des problèmes d'ingénierie en s'appuyant sur des systèmes réels pluritechniques. Elle prépare aux classes préparatoires (MPSI, PCSI, PSI, TSI) et aux formations d'ingénieurs.

Niveau : Première et Terminale (programme commun)
Volume : ~4h/semaine en Première, ~6h/semaine en Terminale
Évaluation terminale : coefficient 16 (écrit) + épreuve pratique

2. Compétences visées

Le programme SI est structuré autour de 5 compétences transversales :

Compétence	Intitulé	Verbes d'action
S'approprier	Comprendre le problème, la situation	Identifier, Énoncer, Recensser
Analyser / Raisonner	Décomposer, modéliser	Modéliser, Justifier, Choisir
Réaliser	Mettre en œuvre une solution	Simuler, Expérimenter, Mesurer
Valider	Vérifier la conformité au cahier des charges	Évaluer, Critiquer, Proposer
Communiquer	Rendre compte à l'écrit et à l'oral	Présenter, Argumenter, Rédiger

3. Organisation du programme

Thèmes disciplinaires

Domaine	Contenus clés
Ingénierie système	Analyse fonctionnelle, SYSML, diagrammes (BDD, IBD, UC, SÉQ, ACT)
Chaîne d'énergie	Alimenter, Convertir, Transmettre, Distribuer — bilan de puissance
Chaîne d'information	Acquérir, Traiter, Communiquer — capteurs, actionneurs, IHM
Automatique	Modélisation des systèmes, réponse temporelle, stabilité, correction
Mécanique	Statique, cinématique, dynamique (PFD), résistance des matériaux
Énergie	Thermique, électrique, conversion, rendement
Numérique	Programmation Python, simulation (Scilab/Matlab), traitement de données

Structure de la chaîne fonctionnelle

graph LR
    A["🔌 Alimenter<br/>Source d'énergie"] --> B["⚙️ Convertir<br/>Actionneur"]
    B --> C["🔗 Transmettre<br/>Mécanisme"]
    C --> D["🎯 Effectuer<br/>Effet utile"]
    E["📡 Acquérir<br/>Capteur"] --> F["💻 Traiter<br/>Calculateur"]
    F --> G["📶 Communiquer<br/>IHM / réseau"]
    F --> B

    style A fill:#3F51B5,color:#fff
    style B fill:#3F51B5,color:#fff
    style C fill:#3F51B5,color:#fff
    style D fill:#3F51B5,color:#fff
    style E fill:#43A047,color:#fff
    style F fill:#43A047,color:#fff
    style G fill:#43A047,color:#fff

4. Lien avec le cycle en V de l'ingénierie système

Un programme centré sur l'ingénierie système

Le cycle en V est explicitement au programme de Terminale SI (ingénierie système, SysML). C'est le fil conducteur qui donne du sens à tous les contenus disciplinaires.

graph LR
    A["📋 Besoin / CdC<br/>Analyse fonctionnelle<br/>SysML — Diagramme UC"] --> B["📐 Spécification<br/>Diagramme BDD, IBD<br/>Exigences"]
    B --> C["🏗️ Conception<br/>Architecture fonctionnelle<br/>Chaînes énergie/info"]
    C --> D["⚙️ Réalisation<br/>Prototype / Maquette<br/>Simulation Python/Scilab"]
    D --> E["🔬 Tests & Mesures<br/>Validation expérimentale<br/>Compétence Réaliser"]
    E --> F["✅ Validation CdC<br/>Compétence Valider<br/>Écart modèle / réel"]

    A:::spec
    B:::spec
    C:::spec
    D:::real
    E:::valid
    F:::valid

    classDef spec fill:#3F51B5,color:#fff,stroke:#3F51B5
    classDef real fill:#E53935,color:#fff,stroke:#E53935
    classDef valid fill:#43A047,color:#fff,stroke:#43A047

Couleur	Compétence SI	Phase du cycle en V
🔵 Bleu	S'approprier + Analyser	Branche descendante : besoin → spécification → conception
🔴 Rouge	Réaliser	Bas du V : simulation, expérimentation, maquette
🟢 Vert	Valider + Communiquer	Branche ascendante : tests, validation, compte-rendu

Pertinence pédagogique

En SI bac général, le cycle en V structure chaque séance de TP : la mise en situation (besoin), la modélisation (conception), l'expérimentation (bas du V) et la confrontation modèle/réel (validation) sont les 4 phases naturelles d'une activité expérimentale.

5. Formaliser une séquence pédagogique en SI bac général

Étape 1 — Identifier le système support et la compétence ciblée

Système : [ex. bras robotisé, véhicule autonome, centrale hydraulique]
Compétence : [ex. Analyser — Modéliser la chaîne d'énergie]
Niveau : Terminale SI

Étape 2 — Construire le tableau de séquence

Séance	Type	Durée	Contenus	Compétence	Lien V
1	Cours	1h	Analyse fonctionnelle — SysML UC	S'approprier	Haut gauche
2	TD	2h	Chaîne d'énergie — bilan de puissance	Analyser	Branche desc.
3	TP	4h	Mesures sur le système réel	Réaliser	Bas du V
4	TP	2h	Confrontation modèle/mesure — écarts	Valider	Branche asc.
5	Oral	1h	Présentation des résultats	Communiquer	Haut droit

Étape 3 — Évaluation

En SI bac général, l'évaluation porte sur :

L'écrit terminal (bac) — modélisation, calculs, exploitation de documents
L'épreuve pratique — réalisation expérimentale et compte-rendu
Le projet S2I — démarche de projet collaborative

6. Liens avec les autres formations

Formation aval	Lien
MPSI / PCSI	Continuation de la modélisation, approfondissement en mécanique et automatique
PSI / TSI	Spécialisation électrotechnique/mécanique
STI2D	Passerelle possible via l'ingénierie système commune
BUT GEII	Poursuite possible avec BTS intermédiaire

Source : Ministère de l'Éducation Nationale — Éduscol, programme 2019