ARRETE
20-04-2001
Vu
arrêtés du 3-7-1995; A. mod. du 11-3-1998; avis du ministre de la défense du
12-2-2001; avis du ministre de l’agriculture et de la pêche du 12-2-2001; avis
du CSE du 8-3-2001; avis du CNESER du 19-3-2001
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 aux annexes du présent arrêté.
Article 2 - Les dispositions du présent arrêté s’appliquent à
l’année scolaire 2001-2002.
Article 3 - La directrice de l’enseignement supérieur est
chargée de l’exécution du présent arrêté, qui sera publié au Journal officiel
de la République française.
Fait à Paris, le 20 avril 2001
Pour le ministre de l’éducation nationale
et par délégation,
La directrice de l’enseignement supérieur
Francine DEMICHEL
(voir
annexes pages suivantes)
Annexe I
THÈME DES
TRAVAUX D’INITIATIVE PERSONNELLE ENCADRÉs DANS LES CLASSES PRÉPARATOIRES DE
SECONDE ANNÉE DES FILIÈRES MP, PC, PSI, PT, TSI, TPC - ANNÉE 2001-2002
Les candidats devront choisir l’un ou l’autre des deux thèmes de TIPE, A ou B, pour l’année 2001-2002
A -
Composition et décomposition
Les deux actions mentales de composition et de décomposition concrétisent le schéma général d’analyse et synthèse en le nourrissant d’une réflexion sur le sens et la validité de chacune des étapes. Elles sont si indispensables à l’activité scientifique en général qu’elles en deviennent tacites et ne reprennent leur importance qu’une fois explicitées.
La décomposition d’une molécule en ses éléments simples, la synthèse chimique comme moyen de reconstruction mais aussi comme procédé créateur en sont un bon exemple.
Un phénomène vibratoire peut être compris comme superposition de phénomènes élémentaires dont la fréquence est multiple d’une fréquence fondamentale. Ce point de vue conduit à une décomposition en série trigonométrique facilitant l’analyse du problème, l’application de certaines transformations ou un traitement informatique. Par recomposition, on tentera de restituer l’objet ainsi représenté. Cet exemple historiquement fondateur de l’analyse harmonique illustre la concomitance de différentes disciplines. Il y en a bien d’autres : la fusion et la fission atomiques, la détermination des modes propres d’une structure, celle des lois de commande des articulations d’un robot, etc. Le programme d’algèbre des classes préparatoires ouvre souvent vers ce thème.
La décomposition n’est cependant pas toujours accompagnée d’une recomposition complète : projeter un mouvement sur un plan, mesurer la composante radiale d’une vitesse, ce n’est prendre en compte qu’une partie de la décomposition. La composition est en soi un processus constructif : on définira un algorithme, une méthode de calcul numérique, voire un modèle, à l’aide de compositions successives.
Le travail réalisé au cours de l’année ne pourra en aucun cas se réduire à une simple étude bibliographique. Il devra faire la preuve d’une originalité dans la démarche, grâce à une mise en œuvre expérimentale, et d’une réflexion personnelle sur les documents utilisés si c’est le cas. Dans l’expérimentation est inclus le recours éventuel à l’informatique.
B -
Théories, modèles, procédés et technologies relatifs au noyau atomique
Introduite dès l’Antiquité, la notion d’atome n’est réapparue qu’avec Dalton au début du XIXème siècle. À la base de la physique et de la chimie, la théorie atomique a mis plus d’un siècle à s’imposer. Au cours du XXème siècle, physiciens, chimistes et ingénieurs ont découvert la complexité de l’atome et de son noyau, donnant ainsi le départ à des théories et à des découvertes qui ont bouleversé la science, certaines techniques, et la société : radio-activité, mécanique ondulatoire, fission et fusion nucléaires, techniques radiographiques, bombe atomique...
Tout ce qui touche au noyau atomique : nucléaire naturel, nucléaire artificiel, applications médicales, agroalimentaires, industrielles, énergétiques, permettra au candidat d’étudier les théories, les modèles, les méthodes et les applications mettant en œuvre les grands principes des mathématiques, de la physique, de la chimie et des sciences industrielles.
Le travail réalisé au cours de l’année ne pourra en aucun cas se réduire à une simple étude bibliographique. Une partie au moins devra être originale : étude à partir de documents, modélisation, mesure ou interprétation, manipulations en physique ou en chimie, travaux pratiques en sciences industrielles pouvant être conduits sur des matériels présents dans les établissements. Font partie du thème du TIPE les travaux sur les installations rendant possibles l’industrie nucléaire (par exemple : installations thermiques, télémanipulations, robotique). Bien évidemment, il n’est pas attendu des élèves qu’ils aient accès à ces appareillages eux-mêmes, ni à ceux des applications du nucléaire énumérées ci-dessus, mais seulement à du matériel qui permette d’en étudier certains aspects.
Annexe II
THÈME DES
TRAVAUX D’INITIATIVE PERSONNELLE ENCADRÉS DANS LES CLASSES PRÉPARATOIRES DE
SECONDE ANNÉE DE LA FILIÈRE BCPST -
ANNÉE
2001-2002
Le thème de TIPE de la filière BCPST pour l’année 2001-2002 est intitulé :
Transports,
flux et échanges
1 - Principes généraux
L’étudiant choisit un sujet de travail, à dominante biologique, ou à dominante géologique, ou mixte. Son choix s’effectue sur la base d’une brève présentation éventuellement pluridisciplinaire du thème annuel.
Ces travaux d’initiative personnelle encadrés constituent avant tout des exercices de méthode. Ils consistent par exemple :
- à effectuer et à analyser des observations simples ;
- à examiner de façon critique des documents et une bibliographie restreinte aux traités et aux articles en français des revues de grande diffusion ;
- à poser des questions et, pour y répondre, à formuler des hypothèses explicatives ;
- à réaliser des montages expérimentaux simples et à interpréter les résultats obtenus ;
- éventuellement à élaborer des modèles analogiques ou numériques et à les comparer aux faits naturels ou expérimentaux.
Les travaux ne peuvent se réduire à une bibliographie.
L’étudiant utilise pour ces travaux les diverses ressources scientifiques disponibles et facilement accessibles (centres de documentation et d’information, muséums, expositions, médias, revues scientifiques de vulgarisation...). Il peut aussi effectuer, si le projet le nécessite, des visites de laboratoires ou d’entreprises.
Les travaux se concrétisent par la rédaction d’un rapport comportant au maximum de six à dix pages (soit au maximum 20000 caractères), plus les illustrations. Les textes et figures sont originaux sauf, éventuellement, pour des documents servant de base à la question qui est à l’origine de l’étude.
Les étudiants effectuent ces travaux de façon individuelle, ou bien en petit groupe (le groupe de trois étudiants est conseillé), pour tout ou partie de la recherche. Si le travail a été réparti entre les membres du groupe, la part de chacun devra être précisée. En tout cas, chaque étudiant doit s’engager personnellement sur l’intégralité du projet présenté dans son rapport.
2 - Commentaire sur le thème
Ces phénomènes, qui incluent tous les flux de matière et d’énergie, peuvent être envisagés de l’échelle cellulaire à celle de la biosphère, de l’échelle du minéral à celle de la planète.
Les flux sont souvent couplés (par exemple flux de matière et d’énergie) et/ou accompagnés de flux de retour.
Ainsi peuvent être étudiés, à titre indicatif :
- les échanges cellulaires ;
- les circulations de fluides dans l’organisme ;
- la transmission parasitaire ;
- les échanges
et transferts de molécules informatives dans un organisme et entre organismes ;
- les flux de matière et d’énergie dans la biosphère ;
- les transports, flux et échanges liés aux circulations océaniques et atmosphériques ;
- les transports, flux et échanges liés à la convection du manteau terrestre ;
- la dynamique sédimentaire à toutes les échelles ;
- les flux continentaux vers l’océan et les voies de retour aux continents.
Sont exclus de ce thème le déplacement autonome des animaux et la génétique formelle.
(BO N°20 du 17-05-2001)