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Traiter des données avec un tableur-grapheur : technique et illustration pédagogique

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Le tableur-grapheur est un logiciel très utile au traitement des données. Il a donc tout à fait sa place dans la boite à outil nécessaire à l’exploration des sciences et techniques sanitaires et sociales.

Cet article présente des conseils et repères pour l’utilisation des différentes fonctions du tableur-grapheur, complétés d’exemples d’activité pédagogique.

Un tableur permet de traiter des séries de données, organisées de manière logique (en tables). Chaque table se nomme feuille de calcul : plusieurs feuilles de calculs sont en générales publiés ensemble, on parle de classeur. Chaque feuille est accessible par son onglet en bas de la fenêtre du logiciel.

Feuilles de calcul et classeur

Les données sont classées dans des tables. Chacune est dans une cellule, identifiée par ses coordonnées (souvenir de batailles navales …) : A1, B7, … . Le logiciel gère ces données en fonction de leur nature (numérique, chronologique, de type texte ou logique) et permet des opérations simples :
- classement, sélection
- opérations arithmétiques
- opérations logiques

La combinaison de ces opérations permet de créer des commandes plus complexes.

Comme tout logiciel, un tableur trouve son utilité particulièrement dans des opérations répétitives : si aucun de nous n’a besoin d’un logiciel pour faire la moyenne de quatre nombres, quand il s’agit de répéter l’opération pour une trentaine de séries, l’outil informatique est bien venu.

Cet article a comme objectif de proposer quelques exemples d’utilisation d’un tableur en STSS, en donnant des repères quant au mode opératoire.

Préparer : créer des plages

Le travail sur une feuille de calcul peut nécessiter la sélection, à plusieurs reprises, d’une même plage de cellule. Les logiciels de type Tableur-grapheur incluent une fonction permettant de donner un nom à un ensemble de cellule afin de pouvoir facilement agir sur ces cellule (sélection) ou les inclure dans une formule.

Nous sommes là face à une opération répétitive : l’informatique dispose d’une solution pour faciliter la gestion des données.

Technique :
- Sélectionner les cellules (ou les lignes, les colonnes) composant la plage à identifier avec les têtes de colonne (nom des indicateurs)
- En haut à gauche (voir image ci-après), saisir le nom de la plage et validée.

Nommage d'une plage de cellules

Ainsi, à chaque fois que vous cliquerez en haut à gauche sur ce nom, toutes les cellules qui composent cette plage seront sélectionnées.

Sélection d'une plage de cellules

Trier

Technique

Une feuille de calcul comprend des séries de données organisées en tableau : il est donc possible de les classer (même type de données dans une colonne), voire d’effectuer des sélections.

- La première étape d’un tri consiste à sélectionner les lignes sur lesquelles on souhaite effectuer le tri.

  • Si vous avez donné un nom à cette plage de cellules, il suffit de cliquer sur son nom en haut à gauche.

Si vous n’avez pas utilisé cette fonction, vous pouvez sélectionner directement les lignes voulues ET la tête de colonne (titres des colonnes) ce qui aide à la formulation de la demande de tri.
- Il suffit ensuite de demander au logiciel un Tri personnalisé (menu Données ou bouton), qui offre plus de possibilité qu’un tri simple,

  • en précisant que la sélection comprend les entêtes,
  • en sélectionnant la colonne sur laquelle le tri doit s’effectuer
  • et en indiquant l’ordre voulu (ordre croissant ou décroissant).

Remarque :

Fenêtre de demande de tri (tri personnalisé)
sans
inclusion de la tête de colonne

Tri dans une feuille de calcul

Fenêtre de demande de tri (tri personnalisé)
avec
inclusion de la tête de colonne

Tri dans une feuille de calcul, avec inclusion de la tête de colonne

Il est possible d’ajouter d’autres niveaux de tri de manière à réaliser un tri hiérarchisé.

Application pédagogique

Nous proposons un TD construit sur la recherche suivante :
- Les différents indicateurs sanitaires donnent-ils une même évaluation de l’état de santé d’une population ?
C’est à dire : espérance de vie, mortalité générale et mortalité infantile sont-ils au même niveau pour un territoire donné ?

Cette question est souvent posée par les élèves qui découvrent les différents indicateurs que nous leur proposons : pourquoi tant d’indicateurs ? un seul ne suffirait-il pas ?
L’activité proposée a comme objectif de leur donner les moyens de chercher à résoudre ce questionnement. Le résultat de ce travail devra être suivi d’une réflexion sur les différents indicateurs.

Le document présentant notre démarche est proposé en traitement de texte. Il doit être adapté en fonction du projet de l’enseignant, de la démarche méthodologique construite avec les élèves (questionnement, hypothèses) et de leurs besoins (aspects techniques).

Calculer

Technique

Le tableur-grapheur aurait du s’appeler Calculeur tant son intérêt n’est pas dans l’organisation des données (tableau) mais dans les possibilités de traitement des données.
Ce traitement suppose :
- l’identification des données sur lesquelles on souhaite travailler
- la formulation du traitement que l’on souhaite.

Le contenu des cellules est identifié par leurs coordonnées (A1, B1, …). Ainsi, les logiciels sont capables :
- de convertir la cellule où l’on clique en sa localisation (je clique dans cette cellule là et le logiciel identifie qu’il s’agit de la cellule de coordonnées A1, par exemple),
- et, démarche inverse, de passer de ses coordonnées (je saisis A1) en son contenu (le logiciel récupère le contenu de la cellule située en A1).

Reste à jouer avec le contenu.
Le traitement des données ressemble à celui que l’on mène avec sa calculette (ou sa feuille de papier …) : une addition se demande par le terme « somme », une division par la barre habituelle (/), une moyenne par son éponyme, … et une condition par un Si …
Il est juste nécessaire d’insérer un « = » au début de la formule pour signaler qu’il s’agit de remplir la cellule avec le résultat de cette opération et d’utiliser les parenthèses autant que nécessaire, de même que nous l’avons appris en algèbre.

Un tableur est un logiciel : comme tout outil informatique, il est particulièrement adapté aux procédures répétitives.
Si une somme a été demandé sur le contenu d’une ligne, le logiciel prévoit une fonction de recopie sur les lignes inférieures, il suffit de « tirer » la formule vers le bas.

Application pédagogique

Nous proposons une activité pédagogique construite à partir des données localesde l’INSEE :
il s’agit de comparer les départements quand à l’importance de situations de pauvreté.Le fichier Pauvreté de l’INSEE doit être adapté comme conseillé dans le document joint (voir Préparer) : les libellés doivent être décodés, les colonnes inutiles supprimées.

On décide de travailler sur le RMI : les données présentées sont en valeur absolue. Il n’est pas possible de comparer les départements sans convertir ces données en pourcentage pour tenir compte du cadre démographique (réflexion à mener avec les élèves).

Nous allons avoir besoin de l’effectif de la population des 25/64 ans pour tous les départements : cette donnée peut être obtenue grâce au tableau « Evolution et structure de la population » proposé par l’INSEE.

Ce tableau présente l’effectif de la population par tranche d’âge : une somme des catégories allant de 25 à 64 ans est donc nécessaire.

Somme automatique

La procédure est simple :
- Se situer dans la cellule où l’on souhaite que soit inséré le résultat (ici, W6) et cliquer sur le signe Somme :

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Somme automatique

Le logiciel convertit notre demande ainsi : =SOMME(D5:V5)
C’est à dire qu’il propose d’additionner le contenu des cellules situées à gauche de la cellule cible, en intégrant à cette opération le contenu de toutes les cellules situées entre D5 et V5.

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Formule (addition)

Cette suite s’interrompt dès qu’elle rencontre une cellule non numérique : le logiciel n’a pas intégré le contenu de la cellule C5 qui contient un mot (« Ain », donnée format texte) et non une donnée numérique.

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Somme automatique : limites

- Si cette proposition convient, il suffit de valider (OK au clavier), et le logiciel effectue le calcul demandé.

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Formule et résultat
Recopie de formule

La somme que nous venons de demander est à faire à l’identique pour les autres départements.

Nous allons donc demander au logiciel de recopier cette formule (somme des cellules à gauche) en l’adaptant à chacune des lignes. La procédure est la suivante :
- Cliquer sur la petite croix (+) en bas à droite de la cellule modèle ;

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Poignée de recopie

- Faire glisser la souris vers le bas en maintenant appuyer son bouton gauche, de manière à passer dans toutes les cellules concernées par le même calcul ;

Le logiciel recopie la formule en l’adaptant :

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Recopie d’une formule

Chaque cellule a une formule qui tient compte de sa localisation : la cellule W6 correspond à la somme du contenu des cellules numériques de la ligne 6, la cellule W7, celle des cellules numériques de la ligne 7, …

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Résultat de la recopie : formule adaptée

Nous avons donc maintenant l’effectif de la population 25/64 ans pour chacun des départements.

Copie de résultat d’une feuille à une autre

Pour calculer le pourcentage de RMI au sein de la population, nous allons copier la colonne contenant l’effectif de la population 25/64 ans de chacun des départements dans la feuille de calcul contenant le nombre d’allocataires du RMI (feuille issue du classeur consacré aux variables de la Pauvreté, INSEE).
Si nous copions (copier/coller) la colonne avec l’effectif de la population que nous venons de calculer directement dans la feuille Pauvreté, sans précaution, le logiciel copiera le contenu de chacune des cellules, c’est à dire les formules du type =SOMME(D5:V5). Nous allons donc demander un Collage spécial de manière à ne copier que les valeurs des cellules (résultat de l’opération).

La procédure est la suivante :

- Sélectionner la colonne en cliquant en haut de la colonne à recopier (sur la lettre) [1] ;
- Mettre en mémoire la sélection en demandant Edition Copier (ou CTRL+C)
- Basculer dans le document Pauvreté ;
- Cliquer sur la tête de la colonne qui doit contenir l’effectif de la population ;
- Copier les valeurs en demandant Edition/Colage spécial/Valeurs.

Écran Collage spécial avec Excel :

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Collage spécial/Valeurs avec Excel

Écran Collage spécial avec Calc (penser à décocher la proposition Tout pour pouvoir préciser la demande ) :

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Collage Spécial/Valeurs avec Calc
Saisie d’une formule : calcul de pourcentage

Nous allons pouvoir demander au logiciel de calculer le pourcentage de la population 25/64 ans qui est bénéficiaire du RMI :
la formule sera : (nombre d’allocataires/population 25 à 64 ans)*100.La procédure est la suivante :
- Cliquer dans la cellule où l’on souhaite le résultat de ce calcul (pour l’Ain, par exemple) ;
- Saisir le signe = pour introduire la formule ;
- Ouvrir la parenthèse comme en algèbre ;
- Cliquer dans la cellule où se trouve le nombre d’allocataires : le logiciel convertit cet emplacement en code (D5) ;

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Saisie de formule

- Saisir la barre de division : / (accès par le pavé numérique) pour indiquer la division ;
- Cliquer dans la cellule qui contient l’effectif de la population de référence ;
- Fermer la parenthèse ;
- Saisir l’étoile du pavé numérique : * pour demander un produit ;
- Saisir 100 ;
- Valider.

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Formule appliquée

La recopie de cette formule se fera comme précédemment (cliquer sur la poignée + en bas à droite de la cellule, puis tirer vers le bas).

Calculer : aller plus loin

Quelques compléments … que nous enrichirons au fur et à mesure de vos remarques et questions.

Faire la somme du contenu de cellules non adjacentes

Si le signe deux points : permet d’indiquer une suite continue de cellules, le signe point-virgule ; permet d’ajouter les références d’autres cellules, où qu’elles soient.

Exemple :
formule pour la somme des deux cellules D14 et E13 : =SOMME(D14 ;E13)

Calculer une moyenne

Pour calculer une moyenne, il suffit de saisir dans la cellule destinataire :
- =MOYENNE(cellules concernées)
- et de valider.

Exemple :
Moyenne pour la suite de cellule situées sur la ligne 2 de A à D :
- =MOYENNE(A2:D2)

Les cellules concernées peuvent être indiquées :
- en cliquant sur leur position puis en faisant glisser le curseur de la souris sur toutes les cellules voulues si elles sont adjacentes ;
- en cliquant sur la première, puis, en appuyant sur la touche CTRL, en cliquant sur les autres cellules concernées par le calcul ;
- en saisissant leurs coordonnées

  • séparées par : pour une série continue,
  • séparées par ; pour des cellules isolées.
Figer les références d’une cellule

Lors du calcul d’une répartition, on est amené souvent à calculer le rapport d’un terme variable (effectif d’un sous ensemble) à un ensemble qui lui ne varie pas. Dans ce cas, l’utilisation de la poignée de recopie pose problème puisqu’elle fonctionne en adaptant tous les termes de la formule à l’emplacement de la cellule de destination, comme nous l’avons vu.

On utilisera le signe $, ainsi :
- bloquer les références d’une cellule consistera à insérer le signe $ avant chacune de ses coordonnées : la cellule D14 doit donc être $D$14

On peut avoir besoin de ne figer :
- que les coordonnées en ligne : D14 sera alors figée en D$14
- que les coordonnées de la colonne : D14 sera alors $D14.

La recopie sera sans effet sur les coordonnées bloquées.

Et les autres fonctions ?

Vous pouvez y accéder en cliquant sur le bouton f(x) proposé par chacun des tableurs grapheurs (nommé « Assistant fonction » ou « Insérer une fonction ») : ainsi, vous accédez aux différentes possibilités offertes par le logiciel.


N’hésitez pas aussi à consulter l’aide.

Le tableur grapheur est un outil indispensable au traitement des données : le forum ci-après est à votre disposition pour toute question sur son utilisation.


Article et documents proposés par Martine Lemoine

Notes

[1] Cette opération est simplifiée par le fait que les deux fichiers ont la même structure (même organisation de la place des départements). Dans un autre cas, il aurait fallu ne sélectionner que le contenu précis des cellules que l’on souhaite copier.

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