L’enseignement de spécialité de numérique et sciences informatiques vise l’appropriation des fondements de l’informatique pour préparer les élèves à une poursuite d’études dans l’enseignement supérieur, en les formant à la pratique d’une démarche scientifique et en développant leur appétence pour des activités de recherche.
L’objectif de cet enseignement est l’appropriation des concepts et des méthodes qui fondent l’informatique, dans ses dimensions scientifiques et techniques. Cet enseignement s’appuie sur quatre axes fondamentaux et la variété de leurs interactions :

•   Les données, qui représentent sous une forme numérique des informations très diverses : textes, images, sons, mesures physiques, sommes d’argent, etc.
• Les algorithmes, qui mettent de concevoir le traitement à effectuer sur les données à partir d’opérations élémentaires.
• Les langages, qui permettent de traduire les algorithmes abstraits en programmes textuels ou graphiques de façon à ce qu’ils soient exécutables par les machines.
•  Les machines, et leurs systèmes d’exploitation, qui permettent d’exécuter des programmes en enchaînant un grand nombre d’instructions simples, assurent la persistance des données par leur stockage et de gérer les communications. On y inclut les objets connectés et les réseaux.

Un exemple de mini projet de première sur les données et leur traitement. Depuis les données open-source sur les communes de France, nous avons isolées les données relatives au département de la Loire, puis utilisé ces données pour faire un graphe de cartographie. Le travail a permis aux élèves d'appliquer les connaissances de représentation de données, de langage de programmation pour arriver au résultat escompté. Il représente 8 heures de travail en classe.

La NSI s'appuie également sur la culture numérique acquise en SNT de seconde, en poursuivant par exemple le travail sur les images . En première on est capable de concevoir un programme qui génère le symétrique d'une image :

En fin de première, on aborde non seulement les algorithmes de tris, mais aussi ceux de classification qui sont les premiers éléments d'intelligence artificielle.

Les élèves qui souhaitent simplement acquérir les bases de l'informatique peuvent abandonner la spécialité NSI en fin de première. Ce qu'ils auront appris leur permettra d'utiliser  l'informatique de façon simple mais efficace dans tous les domaines d'activités (sciences humaines, politiques, domaine de la santé, du sport etc...).

En terminale, les élèves approfondissent leurs connaissances. Ils abordent

• les structures de données complémentaires (arbres, graphes, piles, files)
• la programmation orientée objet qui sert notamment dans les interfaces graphiques
• les bases de données
• la décidabilité

En terminale, une partie de l'année est réservée à la réalisation d'un projet qui sert de support au grand oral.