Arrêté fixant le thème des travaux d’initiative personnelle
encadrés en mathématique et physique (MP), physique et chimie (PC), physique et
sciences de l’ingénieur (PSI), physique et technologie (PT), technologie et
sciences industrielles (TSI), technologie, physique et chimie (TPC) et
biologie, chimie, physique et sciences de la Terre (BCPST), pour l’année
2003-2004
Le
ministre de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche,
- Vu les arrêtés du 3 juillet 1995 définissant les objectifs de formation et les programmes des classes préparatoires de première année de mathématiques, physique et sciences de l’ingénieur (MPSI), de physique, chimie et sciences de l’ingénieur (PCSI), de physique, technologie et sciences industrielles (TSI), de technologie, physique et chimie (TPC), et de biologie, chimie, physique et sciences de la Terre (BCPST) ;
- Vu l’arrêté modifié du 11 mars 1998 relatif aux objectifs de formation et à l’organisation des travaux d’initiative personnelle encadrés en mathématique et physique (MP), physique et chimie (PC), physique et sciences de l’ingénieur (PSI), physique et technologie (PT), technologie et sciences industrielles (TSI), technologie, physique et chimie (TPC) et biologie, chimie, physique et sciences de la Terre (BCPST),
- Vu l’avis du ministre de la défense en date du,
- Vu l’avis du ministre de l’agriculture, de l’alimentation, de la pêche et des affaires rurales du ,
- Vu l’avis du Conseil supérieur de l’éducation du ,
- Vu l’avis du Conseil national de l’enseignement supérieur et de la recherche du .
Article 1 – Les thèmes des travaux d’initiative personnelle encadrés dans les classes préparatoires de seconde année, affectées ou non d’une étoile, des filières mathématique et physique (MP), physique et chimie (PC), physique et sciences de l’ingénieur (PSI), physique et technologie (PT), technologie et sciences industrielles (TSI), technologie, physique et chimie (TPC) et biologie, chimie, physique et sciences de la Terre (BCPST) sont fixés conformément à l’annexe du présent arrêté.
Article 2 – Les dispositions du présent arrêté s’appliquent à l’année scolaire 2003-2004.
Article 3 – Le directeur de l’enseignement supérieur est chargé de l’exécution du présent arrêté qui sera publié au Journal officiel de la République française.
ANNEXE
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Les thèmes des TIPE pour les deux années
scolaires 2003-2004 et 2004-2005 s’inscrivent dans la perspective générale
suivante :
«Les Technologies et les Sciences mises au
service du Développement Durable»
Toutes les recherches et investigations des candidats
devront montrer un lien avec cette perspective.
I
- Pour l’année scolaire 2003-2004 le thème TIPE commun aux filières MP, PC,
PSI, PT, TSI, TPC, est intitulé :
Objets, structures, formes et materiaux :
Reconnaissance, représentation et analyse
1) Principes généraux
Le thème est commun pour faciliter
les échanges entre filières. Le décloisonnement des disciplines est recommandé,
en accord avec les objectifs de formation généraux dans les CPGE scientifiques.
Ce décloisonnement est un but des TIPE. L’ancrage des TIPE à la perspective
globale énoncée plus haut assure leur interdisciplinarité de façon naturelle et
non formelle ou artificielle.
2) Commentaire
Objets,
structures, formes et matériaux constituent quatre points d'entrée pour décrire
et étudier notre environnement, spécifier, concevoir, produire, exploiter les
systèmes techniques. La connaissance du monde, les industries des différentes
sociétés se sont développées à partir de la reconnaissance, de la
représentation et de l'analyse de ces quatre termes. Les sens de ces termes
sont étroitement liés entre eux, tant sous l’aspect des disciplines
scientifiques que sous celui des filières de CPGE. L'exemple suivant est
représentatif de ce réseau de liens : pour obtenir un matériau aux
propriétés physico-chimiques spécifiées à l'avance, une solution optimisée,
respectant en particulier des contraintes environnementales, consiste souvent à
concevoir ce matériau idéalement avant de le réaliser et de le tester. Ce
travail fait coopérer des ingénieurs de domaines d'expertises différents,
physiciens, mathématiciens, informaticiens, chimistes, concepteurs,
constructeurs et réalisateurs.
Pour
le chimiste, un objet sera un assemblage d’atomes, de molécules qu’il doit
selon les cas, analyser, concevoir, synthétiser. Le physicien étudiera plutôt
le même objet sous l’angle des relations structures – propriétés qui conduiront
par exemple à la réalisation d’un composant répondant à une fonction
déterminée. Mais il pourra aussi procéder à l’étude de nouvelles propriétés. En
mathématiques, l’objet, qu’il soit concret ou abstrait, sera représenté soit
par une structure algébrique, soit d’un point de vue topologique ou
géométrique. Pour les sciences industrielles, l’étude des matériaux et les
choix qui y correspondent constituent la phase incontournable de la définition
et de la matérialisation des objets ou des structures répondant aux cahier des
charges de la commande. Ces matériaux doivent être compris au sens large de
matériaux et matériels : composants électroniques par exemple.
Objets,
structures, formes et matériaux déclinés dans les domaines des mathématiques,
de la physique, de la chimie, des sciences industrielles et de l’informatique
doivent être pour l’élève de CPGE l’occasion de développer des sujets d’études
originaux et pluridisciplinaires. Aborder les programmes d'une manière transversale,
c’est par exemple élaborer dans un TIPE une modélisation mathématique, sa mise
en œuvre informatique, et une étude des relations entre la structure et les
propriétés physiques et chimiques d'un matériau. A une telle étude des
relations, on peut aussi associer une exploitation de cette étude, en vue de la
réalisation de matériaux composants de systèmes techniques apportant la valeur
ajoutée que l’on recherche. Dans ce dernier type d’association, une
modélisation peut aussi trouver sa place. Bien sûr, il est possible d’associer
les approches disciplinaires autrement que dans les exemples qui viennent
d’être proposés.
La
compréhension du fonctionnement et de la dynamique de ces milieux est
indispensable dans l’objectif d’un développement durable de la planète. Leur
stabilité ou les modifications qui peuvent y être observées face aux variations
de condition, temporaires ou durables, d’origine naturelle ou anthropique,
seront étudiées dans cette optique, sur une durée n’excédant pas quelques
siècles.
Le travail
fourni doit comporter une production personnelle de l’étudiant (observation et
description d’objets naturels, collecte, tri et traitement de données, mise en
évidence de phénomènes, expérimentation, exploitation d’un logiciel…), réalisée
dans le cadre d’une investigation sur un problème scientifique ; cette
production ne peut en aucun cas se limiter à une simple synthèse d’informations
collectées.