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S01 – Numération : entiers en base 2, 10 et 16

Élément Détail
Niveau BTS SIO option SISR, 1re année – mathématiques pour l'informatique
Séance S01 (séance 1 sur 19) – Phase 1
Durée 4 heures
Chapitre du programme Arithmétique – numération
Prérequis Cours : aucun (puissances, divisions). TP : S00 – Introduction à Python, à faire hors classe.
Outils Papier, calculatrice, éditeur Python intégré au site

Note

Question qui guide la séance : « Pourquoi les machines comptent-elles en binaire, et comment passer d'une écriture à l'autre sans se tromper ? »

Objectifs

À la fin de la séance, l'étudiant est capable de :

  1. Écrire un entier naturel sous la forme d'une somme de puissances d'une base \(b\) (\(b = 2, 10, 16\)) ;
  2. Convertir un entier de la base 10 vers la base 2 ou 16 (divisions successives) et inversement (somme pondérée) ;
  3. Passer directement de la base 2 à la base 16 et inversement (groupes de 4 bits) ;
  4. Déterminer combien de valeurs on représente avec \(n\) bits et quel est le plus grand entier ;
  5. Lire une adresse MAC, une adresse IPv4 et un code couleur, et vérifier ses conversions avec Python.

Contenu de la séance

Document Rôle
Cours – Numération : entiers Cours
Exercices – Conversions et lecture de nombres Exercices
TP Python – Vérifier ses conversions TP (éditeur Python intégré)
Aide-mémoire – Numération Aide-mémoire

Déroulé conseillé (4 h)

Durée Activité Format
0 h 00 – 0 h 20 Accroche : pourquoi 192.168.1.10 et 00:1A:2B:3C:4D:5E ? (recueil des idées) Oral
0 h 20 – 1 h 30 Cours : écriture en base \(b\), conversions, bits et octets Cours et questions
1 h 30 – 2 h 45 Exercices : conversions, lecture d'adresses Individuel, puis binômes
2 h 45 – 3 h 45 TP Python : vérifier, puis programmer une conversion Individuel
3 h 45 – 4 h 00 Auto-évaluation « Je sais faire » Individuel

Durées indicatives : la séance dure 4 h ; l'enseignant ajuste selon le rythme du groupe.

Application en informatique

Une adresse MAC compte 48 bits (6 octets) écrits en hexadécimal ; une adresse IPv4 compte 32 bits (4 octets) écrits en décimal ; un code couleur web #RRGGBB compte 3 octets. Savoir convertir permet de lire ces écritures et de comprendre les masques de sous-réseau (S10).

Évaluation

  • Feuille d'exercices corrigée à la main, remise en fin de séance.
  • Auto-évaluation « Je sais faire » en fin d'exercices.
Notes pour l'enseignant
  • Programme : le chapitre est rattaché au programme officiel de mathématiques pour l'informatique (voir Programme et épreuve E3).
  • Le chapitre « Arithmétique » du programme impose les bases 10, 2 et 16 (entiers et réels, conversions) : les réels sont traités en S02.