Projet de programme de sciences physiques et chimiques ...

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Extrait

 

 

 

Projet de

programme de

sciences physiques et chimiques

fondamentales et appliquées

en C.P.G.E.

(classe préparatoire aux grandes écoles)

technologie et sciences de lingénieur

(T.S.I.) première année.

 

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PROGRAMME DE PHYSIQUE

  Le programme valorise lapproche expérimentale des phénomènes pour stimuler chez létudiant une attitude active et créatrice, favorisant lappropriation des connaissances ainsi que le développement dune certaine dextérité manuelle. Les travaux pratiques (TP) et les « TP-cours » sont les temps forts de cette valorisation. Des « TP-cours » sont mis en place en optique et en électricité. Leur but est lacquisition de savoir-faire expérimentaux de base dans le cadre dun travail interactif. Leur durée est limitée à 2 heures prises sur la plage horaire des séances de TP. Ceci permet de dispenser une formation expérimentale limitée dans ses contenus, mais approfondie. Chaque fois que cela est possible, lordinateur interfacé doit être utilisé pour lacquisition et le traitement des données expérimentales. Il devient ainsi un instrument courant des laboratoires, au service de lexpérience. Le contenu des TP reste, dans un cadre plus souple, de la responsabilité et de la liberté pédagogique du professeur. Il est nécessaire, en TSI, dadapter le contenu et la méthode à chaque étudiant selon sa filière dorigine. Si le programme propose des thèmes de TP choisis notamment pour illustrer le cours de physique, ceux-ci peuvent être remplacés par tout autre thème à linitiative du professeur et ne faisant appel quaux connaissances au programme de la classe. A la différence des séances de « TP-cours » nécessairement très cadrées, les séances de TP sont orientées vers lacquisition dune autonomie progressive dans la démarche expérimentale. Les pratiques dévaluation doivent être cohérentes avec lesprit même du programme. La spécificité de la filière TSI doit donc se retrouver dans le contrôle des connaissances. Ces évaluations doivent respecter les objectifs suivants : tester laptitude de létudiant à comprendre le phénomène physique, savoir mettre en équation la situation modélisée, obtenir par les méthodes du programme des résultats concrets et les analyser. Elles doivent privilégier le contenu physique et limiter la technicité des calculs. En particulier, le formalisme mathématique des calculs dincertitude par différenciation linéaire ou logarithmique est hors programme. Les savoir-faire exigibles se limitent aux contenus du cours décrits dans la rubrique « Approche théorique » et aux parties de la rubrique « Approche expérimentale» abordées en « TP-cours ». Les thèmes de TP nétant que des propositions, ils ne correspondent pas à des connaissances ou des savoir-faire exigibles. Le programme est découpé en deux parties. La première, qui devra être traitée en début dannée a pour objectif majeur de faciliter la transition avec lenseignement secondaire. Trois idées ont guidé sa rédaction : •   raison du nombre important doutils et de méthodes nécessaires à la construction dun enseignement deEn physique post-baccalauréat, il convient dintroduire ces outils et ces méthodes de manière progressive. •   Par ailleurs, il est préférable quen début dannée, ces outils nouveaux soient introduits sur des situations conceptuelles aussi proches que possible de celles qui ont été rencontrées au lycée dans les filières technologiques ; de même lintroduction à ce stade de concepts physiques nouveaux doit éviter au mieux lemploi doutils mathématiques non encore maîtrisés. •   dès lors que ces outils sont souvent communs à plusieurs disciplines scientifiques, la recherche duneEnfin, cohérence maximale entre les enseignements de mathématiques, génie mécanique, génie électrique, physique et chimie est indispensable pour faciliter le travail dassimilation des étudiants. Ceci interdit tout cloisonnement des enseignements scientifiques et suppose au contraire une concertation importante au sein de léquipe pédagogique. Ces différentes contraintes ont conduit à placer dans la première partie des éléments doptique géométrique, de mécanique du point et délectrocinétique. Il est important que les enseignants des classes préparatoires connaissent précisément les rubriques des programmes de lenseignement secondaire quils sont amenés à approfondir. Pour que les objectifs de la première partie soient atteints, il est essentiel déviter tout débordement, même par simple anticipation sur le programme de deuxième partie. Par ailleurs, à ce stade, on ne saurait exiger des étudiants quils puissent traiter des exercices et problèmes directement issus des épreuves de concours sans que ceux-ci aient fait lobjet dadaptations. Dans la deuxième partie du programme, lordre dexposition relève de la liberté pédagogique du professeur. Les outils mathématiques sont introduits au fur et à mesure que leur nécessité apparaît. Une bonne concertation au sein de léquipe pédagogique peut permettre de bénéficier de synergies : le produit vectoriel, les nombres complexes, des notions sur les équations différentielles linéaires, font par exemple partie de lenseignement de mathématiques de début dannée ; par ailleurs la cinématique du solide enseignée en génie mécanique fournit loutil nécessaire pour aborder les changements de référentiel en physique.

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