V. Rapport de michel barret, responsable pédagogique pour les mathématiques et l’informatique 21





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VII. Rapport de michel jouan, responsable pédagogique pour la chimie


Vue par un chimiste, et donc en filière PC, cette douzième édition de l'épreuve de TIPE s'est bien déroulée, en respectant l'esprit de la filière à savoir deux disciplines principales, la physique et la chimie, avec un accent marqué sur l'expérimentation.

La « vitesse de croisière » se confirme, c’est-à-dire que les remarques des examinateurs et les conseils à donner aux candidats restent fondamentalement les mêmes d’une année sur l’autre, et je ne peux que conseiller au lecteur de se reporter aux rapports des années précédentes. Le présent rapport reprend d’ailleurs de larges extraits de celui de l’année dernière. On peut cependant faire quelques remarques supplémentaires et noter quelques évolutions favorables. Certaines remarques ont été reportées dans le « rapport commun des responsables pédagogiques, que je conseille donc vivement de lire également.

Remarques concernant la partie C.

On reproche parfois aux CPGE de détourner les élèves du chemin de la Recherche. C’est pourtant bien à l’occasion des TIPE que ces élèves peuvent s’en approcher. Bien sûr, un travail de TIPE a très peu de chances d’atteindre le niveau de sophistication d’un projet de recherche fondamentale ou appliquée. En revanche, le cadre est tout à fait adapté pour s’initier à a méthodologie de la recherche.

Cela commence pour les élèves par le choix du sujet. Un certain nombre d’excellents travaux proviennent d’une passion du candidat (instrument de musique en particulier) ; d’autres ont leur origine dans une visite, une rencontre, l’observation d’un objet comme par exemple une digue. Un sujet trop sophistiqué risque de ne pas pouvoir être maîtrisé par le candidat, alors qu’un sujet moins ambitieux lui aurait permis de mieux se mettre en valeur. Un sujet trop simple a peu de chances de mener à un travail de valeur (faire une mayonnaise est sûrement un problème concret que l’on rencontre souvent, mais il ne faut pas se contenter alors de faire quelques essais en se contentant de planter une cuiller dans la mayonnaise pour montrer qu’elle est réussie !).

Dans tous les cas, il est nécessaire que l’élève se pose la question : est-ce que je vais pouvoir réaliser un travail personnel et scientifique sur ce sujet ? Il s’agit alors d’entreprendre le travail (bibliographie, modélisations, expérimentation, …) avec une méthodologie scientifique. La bibliographie doit être complète : avec la mention des références complètes des documents consultés, mais bien sûr sans durer trop longtemps.

Un travail de modélisation peut être entrepris, mais il ne s’agit pas de faire des calculs pour les calculs, de rentrer des données numériques dans une programme et le faire tourner sans savoir ce que l’on recherche vraiment ; il faut au contraire expliquer les conditions à tester, les contraintes à respecter, les résultats escomptés,…

Le sujet peut avantageusement mener à une expérimentation. Là encore, il est nécessaire de bien définir le but de cette expérience et le protocole expérimental ; il faut préciser aussi les conditions expérimentales et la précision des résultats obtenus. En chimie, l’expérience peut être une synthèse ; dans ce cas, il est nécessaire de caractériser le produit obtenu et de calculer le rendement. Dans tous les cas, le futurs ingénieurs et chercheurs seront soumis à la « dictature des  normes de sécurité ». La moindre des choses est qu’ils indiquent comment, dans leur travail, ils ont tenu compte des impératifs de sécurité. Une fois les résultats obtenus, il est nécessaire de bien les interpréter et enfin d’en tirer une présentation claire et didactique. Cette épreuve est uniquement orale et il est inutile d’apporter un rapport à présenter au jury. Par contre, il est certain que d’avoir tenu soigneusement un cahier de laboratoire ne peut qu’aider l’élève dans sa démarche expérimentale. Les deux écueils qui ont été observés sont d’une part la manipulation trop sophistiquée où l’élève ne peut qu’être observateur passif et qu’il ne maîtrise absolument pas et le simple TP de CPGE, d’Ecole d’ingénieur ou d’université où le candidat se contente de suivre la « feuille de manipulation ». Ceci dit, d’excellents travaux on été réalisés dans les laboratoires de lycées. Par contre, il est désolant de constater que, dans d’autres cas, l’élève semble avoir travaillé tout seul dans son coin, sans avoir su profiter des conseils de personnes compétentes sur son sujet. En résumé, beaucoup de candidats ont investi énormément de temps dans la préparation de leur TIPE, mais parfois, ils n’ont vraiment pas su valoriser leur travail.

Pour la présentation orale, il est préférable d’avoir préparé des transparents en nombre suffisant et de qualité correcte. Préparés sur ordinateur ou à la main, il faut que ces transparents soient écrits avec des caractères de taille suffisante pur pouvoir être lisibles par le jury, et en évitant les encres claires (jaune, vert pâle), pour la même raison. La rédaction de ces transparents sera l’occasion pour le candidat de montrer qu’il maîtrise bien son sujet.

En conclusion de cette partie, les examinateurs ont pu ainsi apprécier un bon nombre de travaux de grande qualité où les candidats ont montré leur esprit d’initiative, leur dynamisme, leur rigueur intellectuelle, leur maîtrise de ce qu’ils présentaient et mis en valeur leurs qualités d'expérimentateur ; à l'opposé, un nombre encore trop important de candidats ont manifestement travaillé "à l'économie" et en considérant le TIPE comme un pensum dont il se seraient bien passés et dont ils se débarrassent en quelques semaines, voire en quelques jours, entre l’écrit et l’oral !.

En ce qui concerne les dossiers D, ils portaient, comme les années précédentes, sur une large gamme de sujets. Citons comme exemples de sujets :

- Dessalement de l'eau de mer par osmose inverse

- Le carbone dans tous ses états

- Nouveaux revêtements décoratifs et résistants à l’usure

- le trou sans fond des zéolithes

- Le traitement et la gestion des déchets radioactifs

- Stabilité des sols nanométriques

Les dossiers proposés avaient des longueurs et des difficultés variables, tout en restant dans des limites raisonnables. Mais on peut rappeler aux candidats qu’ils ne doivent pas se décourager, comme on le voit parfois, quand le dossier leur semble "trop dur", ni traiter à la légère un dossier qui leur semble "facile". L'étude des notes montre que les examinateurs savent tenir compte de la difficulté variée des dossiers.

Certains candidats ont fait des présentations remarquables du dossier qui leur avait été proposé. D’autres ne se sont pas donné la peine, ou n’ont pas été capables faire une présentation correcte du dossier D ; il reste ainsi trop d’exposés « linéaires » où on a l’impression que le candidat se contente de lire une phrase sur deux ou trois ; ces derniers semblent n’avoir jamais pris le temps de s’entraîner, en particulier à cette partie D, alors qu’un tel entraînement est censé commencer dès la première année. Les examinateurs ont noté en conséquence.

Rappelons enfin que cette épreuve n'est pas un examen mais une épreuve de concours : il appartient donc aux candidats de se mettre le mieux possible en valeur et de fournir aux examinateurs les raisons de choisir de leur mettre une note les classant à un rang élevé par rapport aux autres candidats.

VIII. Rapport de francois kiefer, responsable pédagogique pour les sciences industrielles


L'objet de cette partie du rapport est de commenter la manière dont les sciences industrielles sont traitées dans le cadre des TIPE. Ces commentaires sont complémentaires aux commentaires généraux faits par ailleurs dans ce rapport.

Le fait marquant de cette session est l'émergence en filière PT d'un groupe de candidats dont l'investissement (sans doute) et la prestation (sûrement) sur la partie de l'épreuve préparée en cours d'année, sont globalement en dessous des attentes des jurys. Ils tranchent nettement avec l'attitude globale des étudiants de cette filière. Ce phénomène, déjà connu et toujours présent en filière TSI, contribue à étaler les notes de TIPE des PT.

Ces candidats « minimalistes », d'un point de vue des TIPE, considèrent la plupart du temps que l'ouverture industrielle est une figure imposée. Il suffirait donc de s'en acquitter a minima, et de « prouver » ce contact, pour être dans les supposés « canons officiels » des TIPE. Ils se réfugient souvent derrière un prétendu « secret  industriel », ou un autre artifice de diversion, pour masquer le vide de la teneur des échanges avec le monde industriel lors de leur TIPE. C'est là une tendance vers un inutile « tourisme industriel » que nous avons déjà eu l'occasion de dénoncer lors de précédentes sessions, mais qu'il n'est pas inutile de rappeler.

Le « secret industriel » ne peut en aucun cas être invoqué par le candidat pour justifier un manque d'approfondissement de son étude, car il est responsable du choix de son sujet. A lui de rebondir au cours de son étude si une piste de travail ne peut aboutir pour cette raison. Cette ré-orientation de l'étude peut bien sûr parfaitement être expliquée et argumentée auprès du jury, au cours de la présentation de la démarche de travail suivie.

Profitons en pour rappeler que c'est la mise en situation des connaissances acquises en CPGE dans un contexte industriel qui peut fournir une matière de premier ordre pour le candidat. Notamment au travers de l'analyse des différences entre les solutions académiques vues en CPGE, et les solutions réelles de l'industrie. C'est ce qu'ont compris bon nombre de candidats, qui proposent ainsi aux jurys d'agréables et fructueux sujets pour les 10 minutes de discussions de la partie C. Insistons encore une fois sur le fait que ce n'est pas le périmètre de l'investigation qui prime, mais son niveau de détail. Analyser en détail une solution industrielle d'ampleur modeste est la plupart du temps plus profitable pour le candidat, que de décrire superficiellement une installation énorme (travers observé principalement en filière PSI).

Cette dernière remarque est aussi valable pour la dimension « expérimentale » des TIPE. En effet, cette session a une nouvelle fois montré que pour les candidats qui choisissent de développer une valeur ajoutée au travers d'une logique d'expérimentation (ou de simulation), ce sont:

  • la préparation de l'expérience (cadrage des objectifs, analyse des possibilités expérimentales, identification des limites)

  • l'exploitation et la discussion des résultats de l'expérience,

qui fournissent le plus de matière première pour les TIPE, pas la « taille » de l'expérience. C'est pourquoi aussi, si a priori il n'est pas du tout exclu d'utiliser les moyens du laboratoire de sciences industrielles de son lycée, il est quand même recommandé de ne pas tomber dans le travers de l'exécution plus ou moins directe d'un TP existant. Les phases de préparation et de discussion seraient dans ce cas forcément moins riches, et quid de la dimension « inititiative » ?

Pour la partie D, c'est à dire le dossier préparé lors de l'oral, les sujets proposés mettent en scènes les sciences industrielles dans les principales situations suivantes:

  • Présentation de nouvelles connaissances pour le candidat de CPGE. La capacité de la majorité des candidats à acquérir de nouvelles connaissances a une nouvelle fois été constatée avec plaisir. Soulignons la qualité de la formation en CPGE sur cette dimension des TIPE. Parfois il s'agit aussi d'application des connaissances sur un domaine décalé par rapport aux applications des sciences industrielles en CPGE. Là aussi la réaction des candidats est satisfaisante.

  • Application de différentes connaissances de CPGE sur un même support. Sur ce type d'activité, les réactions sont globalement correctes (compréhension des applications présentées), mais seule une fraction des candidats se montre capable de réelle initiative pour mettre en œuvre seuls leurs connaissances de CPGE sur un point qui leur est suggéré (initiative d'application).

  • Hiérarchisation dans un texte long. Cette activité pose problème. Malgré un travail suggéré au candidat explicite, rares sont ceux qui évitent une lecture complète qui conduit à une simple paraphrase du texte. Il y a une piste de progrès certaine sur la capacité des candidats à dégager les tenants et les aboutissants des différentes parties d'un texte, pour être ensuite capable de se concentrer sur l'essentiel.

  • Restructuration d'information. Le candidat est dans ce cas invité à changer de fil conducteur. Comme pour la précédente activité, il y a une vraie appréhension des candidats à s'écarter de la forme du document proposé. C'est là aussi une piste de progrès.

Rien à dire sur la forme des présentations, globalement très correcte.

annexe exemples de sujets D par discipline


Exemple de sujet de chimie

Exemples sujet de physique filière MP.pdf

Exemples sujet physique filière PC.pdf

Exemples sujet physique filières PSI et PT.pdf

Exemples sujet de mathématiques.pdf

Exemples sujet d'informatique.pdf

Exemple de sujet de Sciences Industrielles PSI

Exemple de sujet de Sciences Industrielles filière PT.pdf

Exemple sujet Sciences Industrielles filière TSI.pdf

1 dont 3 dossiers d’informatique pour optionnaires « math-info ».

2 dont 5, 11 et 3 en filière MP, PC et PSI respectivement.

3 dont 3 dossiers communs en MP/PC, 4 en MP/PSI, 1 en PC/PT, et 5 en PSI/PT.

4 3 dossiers communs à MP/PC/PSI, 2 à MP/PSI/PT et 4 à PC/PSI/PT.

5 commun à PC et TPC.

6 7 en PSI, 5 en PT et 3 en PSI.

7 dont 8 en PSI/PT, et 3 en PSI/TSI.

8

INT : Institut National des télécommunications, ISMEA (Ingénieurs spécialisés en microélectronique et Applications), ESIEE (École Supérieure d'Ingénieurs en Électronique et Électrotechnique)EFREI (Ecole Française d'Electronique et d'Informatique)EME Bruz (Ecole des Métiers de l’Environnement)ENSAM (Ecoles Nationales Supérieures des Arts et Métiers)ESTP (Ecole Supérieure des Travaux Publics)

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