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Leçon complèteCréez pour un enseignant un ensemble de contenus pour donner un cours, en commençant par le plan de cours. Chaque nouveau bloc de matériel doit commencer par un titre H1 (les autres sous-titres doivent être H2, H3, etc.). Lorsque vous décrivez les images requises, écrivez ces descriptions entre crochets, par exemple : {Une image d'un triangle}
Quel sujetInformatique
Quel sujet?PROGRAMMATION DYNAMIQUE
Durée (min)60
Quel groupe d'âge?Peu importe
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Quel programme d'étudesBAC NSI
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Plan de cours

Plan de Cours

Sujet

Programmation Dynamique

Objectifs

Matériel

Classe ou Groupe d'Âge

Durée de la Leçon

Nombre d'Élèves dans la Classe

Programme National

Structure de la Leçon

Numéro de l'Étape Titre de l'Étape Durée Détails
1 Introduction à la Programmation Dynamique 10 min Présentation des concepts de base et des applications de la programmation dynamique.
2 Exemples de Problèmes 15 min Présentation d’exemples concrets résolus avec la programmation dynamique. Discussion en classe.
3 Activité de Groupe 15 min Diviser la classe en groupes de 4, chaque groupe choisit un problème à résoudre avec la programmation dynamique.
4 Présentation des Solutions 10 min Chaque groupe présente brièvement sa solution au reste de la classe.
5 Conclusion et Devoirs 10 min Récapitulatif des points abordés. Attribution des devoirs (soumettre par écrit).

Méthodes d'Évaluation

Remarques

Devoirs

Script de la leçon

Introduction à la Programmation Dynamique

Bonjour à tous ! Aujourd'hui, nous allons explorer un concept fascinant en informatique : la programmation dynamique. Pour commencer, qui parmi vous a déjà entendu parler de ce terme ? [attendre les réponses] Bien ! La programmation dynamique est une technique utilisée pour résoudre des problèmes d'optimisation en décomposant ces derniers en sous-problèmes plus simples. Cela nous permet d'économiser du temps de calcul en évitant de résoudre plusieurs fois le même problème.

En pratique, cela signifie que nous allons apprendre à optimiser des solutions, ce qui est très utile dans des domaines comme l'algorithmique, la recherche opérationnelle et même dans des applications du monde réel.

Exemples de Problèmes

Maintenant, regardons quelques exemples concrets où la programmation dynamique est appliquée. Je vais projeter quelques diapositives qui illustrent comment résoudre le problème du "sac à dos" et la "suite de Fibonacci". [projeter les diapositives]

Je vais vous montrer comment la programmation dynamique simplifie la résolution de ces problèmes. Pour le problème du "sac à dos", nous allons voir comment maximiser la valeur des objets que nous pouvons transporter tout en respectant une capacité limitée. Pour la suite de Fibonacci, nous verrons comment éviter les redondances dans les calculs en utilisant la mémorisation. Que pensez-vous de ces exemples ? [recevoir des retours et encourager la discussion]

Activité de Groupe

À présent, je vais diviser la classe en groupes de 4. Chaque groupe aura la tâche de choisir un problème d'optimisation ou un exemple lié à la programmation dynamique que nous avons abordé aujourd'hui ou un autre qui vous intéresse. Une fois que vous avez choisi votre problème, vous aurez 15 minutes pour discuter et trouver une solution ensemble. Assurez-vous que chaque membre du groupe participe à la discussion !

[Diviser la classe en groupes et donner le temps]

Présentation des Solutions

Maintenant que vous avez travaillé en groupe, j'aimerais que chaque groupe prenne quelques minutes pour présenter sa solution au reste de la classe. Vous pouvez utiliser le tableau blanc ou le projecteur si vous le souhaitez. Qui veut commencer ? [laisser les groupes expliquer leurs solutions]

Merci à tous pour ces présentations ! J'ai vu que vous avez bien compris comment appliquer les concepts de la programmation dynamique.

Conclusion et Devoirs

Pour conclure, recyclons ce que nous avons appris aujourd'hui. La programmation dynamique se base sur deux principes importants : la récursion et la mémorisation. En maîtrisant cette technique, vous pourrez résoudre efficacement divers problèmes d'optimisation.

Pour le devoir, je vous demande de rédiger un rapport écrit sur un problème que vous avez résolu en utilisant la programmation dynamique. Veillez à détailler votre méthode et à expliquer pourquoi cette technique était la plus appropriée pour résoudre votre problème. Vous avez une semaine pour le rendre.

N'oubliez pas de vous organiser avec votre groupe si vous avez choisi de travailler ensemble sur un même problème ! Si vous avez des questions sur le devoir ou la leçon d'aujourd'hui, n'hésitez pas à venir me voir.

Merci pour votre attention et votre participation active aujourd'hui ! À bientôt pour notre prochaine leçon !

Slides

Numéro de la diapositive Image Contenu de la diapositive
1 {Image: Un graphique représentant la programmation dynamique} - Introduction à la programmation dynamique
- Qu’est-ce que c'est ?
- Utilité dans les problèmes d’optimisation
2 {Image: Diagramme des sous-problèmes} - Décomposition en sous-problèmes
- Économie de temps de calcul
- Exemples d'applications : algorithmique, recherche opérationnelle
3 {Image: Image d'un sac à dos rempli} - Problème du "sac à dos"
- Maximisation de la valeur
- Respect des contraintes de capacité
4 {Image: Illustration de la suite de Fibonacci} - Problème de la suite de Fibonacci
- Éviter les redondances de calcul
- Importance de la mémorisation
5 {Image: Étudiants en groupe} - Activité de groupe
- Former des groupes de 4
- Choisir un problème d’optimisation à discuter
6 {Image: Minuteur} - Discussion de groupe
- Durée : 15 minutes
- Importance de la participation de chaque membre
7 {Image: Élèves présentant devant la classe} - Présentations des solutions
- Temps pour chaque présentation
- Encouragement et feedback sur les présentations
8 {Image: Éléments de programmation dynamique} - Récapitulatif des concepts clés
- Application des concepts de la programmation dynamique
9 {Image: Illustration des principes de récursion} - Principes fondamentaux de la programmation dynamique
- Récursion
- Mémorisation
10 {Image: Étudiant écrivant un rapport} - Devoir à réaliser
- Rédaction d'un rapport écrit
- Problème résolu avec programmation dynamique
11 {Image: Montre représentant une échéance} - Délai pour le devoir : 1 semaine
- organiser le travail en groupe
- Questions sur le devoir
12 {Image: Élèves en train de discuter} - Consignes pour travailler en groupe
- Importance de la collaboration
- Se soutenir mutuellement dans la résolution
13 {Image: Signification de la programmation dynamique} - Importance de la technique
- Statistiques ou exemples de succès
- Impact dans différents domaines
14 {Image: Remerciements et au revoir} - Remerciements pour l'attention
- Encouragement à poser des questions
- Invitation à la prochaine leçon
15 {Image: Calendrier des leçons} - Prochaines étapes et attentes
- Thèmes des prochaines leçons
- Continuer l’exploration de l’informatique et programmation dynamique

Devoirs

  1. Qu'est-ce que la programmation dynamique et pourquoi est-elle utilisée dans la résolution de problèmes d'optimisation ?
  2. Citez deux problèmes concrets où la programmation dynamique peut être appliquée. Expliquez brièvement comment elle y est utile.
  3. Dans le contexte du problème du "sac à dos", quelles sont les contraintes que nous devons prendre en compte ?
  4. Quelles sont les deux principes fondamentaux sur lesquels repose la programmation dynamique ?
  5. Décrivez le rôle de la mémorisation dans la résolution de la suite de Fibonacci. Pourquoi cela améliore-t-il l'efficacité de l'algorithme ?
  6. Après avoir travaillé en groupe, quelles sont les étapes que vous devez suivre pour présenter votre solution à la classe ?
  7. Pourquoi est-il important de travailler en groupe lors de l'exploration de problèmes d'optimisation en programmation dynamique ?

Réponses correctes

  1. La programmation dynamique est une technique qui décompose des problèmes d'optimisation en sous-problèmes plus simples pour éviter de résoudre plusieurs fois le même problème, ce qui permet d'économiser du temps de calcul.
  2. Deux problèmes concrets sont le problème du "sac à dos" (maximiser la valeur des objets transportés sous une capacité limitée) et la suite de Fibonacci (éviter les redondances dans les calculs).
  3. Dans le problème du "sac à dos", les contraintes incluent la capacité limite du sac et la valeur/poids des objets à transporter.
  4. Les deux principes fondamentaux de la programmation dynamique sont la récursion et la mémorisation.
  5. La mémorisation évite de recalculer les valeurs déjà obtenues pour la suite de Fibonacci, ce qui améliore l'efficacité en réduisant la complexité temporelle.
  6. Les étapes incluent choisir un porte-parole, expliquer la solution trouvée, et utiliser des supports visuels si nécessaire pour clarifier votre présentation.
  7. Travailler en groupe permet de partager des perspectives différentes, d'encourager la participation de tous les membres et d'enrichir la réflexion collective sur le problème d'optimisation.