RAPPORT SUR L'EPREUVE COMMUNE DE TIPE

SESSION 99

 

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SOMMAIRE

 

I. INTRODUCTION

par Bernard HEULIN, Président de l'épreuve

II. ANALYSE DES SUJETS

par Jean Pierre LOWYS, Vice-Président de l'épreuve

1. Analyse des sujets C

2. Analyse des dossiers D

2.1. Quant à la " coloration " des sujets dans chaque filière

2.2. Quant à l'interdisciplinarité 

III. Rapport SUR LA FILIERE MP

par Laurent Decreusefond, Responsable Pédagogique filière MP

1. Remarques communes aux parties C et D

2. Remarques relatives à la partie C

3. Remarques relatives à la partie D

IV. RAPPORT SUR LA FILIERE PC

par Michel JOUAN, Responsable Pédagogique filière PC

1. Sujets partie C

1.1. Choix du sujet

1.2. Type de travail effectué

1.3. Suggestions

2. Présentation orale, partie C

2.1. Transparents

2.2. Exposé

2.3. Rôle des examinateurs

2.4. Fiche synoptique, rapport et autres supports " 2D "

3. Dossiers, partie D

4. Présentation orale, partie D

4.1. Exposés

4.2. Transparents

4.3. Discussion

V. RAPPORT SUR LES FILIERES PT ET TSI

par François KIEFER, Responsable Pédagogique des filières PT et TSI

1. Rapport sur le déroulement de la partie C

1.1. Choix des sujets C

1.2. Forme de l'exposé – partie C

1.3. Fond de l'exposé – partie C

2. Rapport sur le déroulement de la partie D

2.1. Commentaires sur les sujets D

2.2. Forme de l'exposé – partie D

2.3. Fond de l'exposé – partie D

VI. RAPPORT SUR LA FILIERE PSI

par Alain MARUANI , Responsable Pédagogique de la filière PSI

1. Contenu de cette partie

2. Un coup d'oeil dans les coulisses des TIPE

2.1. Comment les dossiers " D " de physique sont composés

2.2. Responsables pédagogiques adjoints en physique (RPA)

3. De l'affrontement à l'entente : jurys et candidats

3.1. Une scène tridimensionnelle

3.2. L'expression de la subjectivité

3.3. Quelques répétitions

3.4. Qu'est-ce qu'un lecteur ?

4. La partie C

4.1. La quantité

4.2. La qualité

4.3. La bibliographie, la recherche sur Internet

4.4. Les mélanges disciplinaires

5. Les notes

6. Pour conclure

VII. DONNEES STATISTIQUES

1. Nombre de candidats

2. Résultats de l'épreuve

2.1. Statistiques par filières

2.2. Diagramme de distribution des notes

ANNEXES (en fin de rapport)

 

 

I. INTRODUCTION

Par le Professeur Bernard HEULIN, Président de l'épreuve TIPE,

Directeur de l'ECPM Strasbourg

 

 

L'épreuve de TIPE s'est déroulée pour la session 1999 sur une durée d'un mois, du 23 juin au 24 juillet.

Les changements notables par rapport aux années précédentes sont :

Le grand nombre de candidats interrogés et le nombre important de jurys fonctionnant en parallèle, obligent, afin d'assurer l'équité des interrogations, de garantir une coordination rigoureuse entre les examinateurs tant du point de vue des questions posées aux candidats que de la méthode de notation.

Ceci est réalisé de trois façons :

Les organisateurs espèrent que la mise en place de ces mesures a fortement contribué à l'amélioration de cette épreuve. Le nombre très faible de réclamations enregistrées (moins de 1%) est un indice sérieux de la qualité de la notation.

Le lecteur pourra tout au long de ce rapport profiter des remarques, critiques ou conseils faits par les responsables pédagogiques qui tentent de résumer les constatations, remarques et critiques des interrogateurs.

Pour ma part, je souhaiterais attirer l'attention, tant des candidats que des professeurs de classes préparatoires sur un certain nombre de points qui m'apparaissent comme primordiaux, dont certains ont déjà été évoqués dans les précédents rapports, et dont la méconnaissance me fait parfois douter de l'utilité du présent rapport.

Le travail en groupe : c'est un travail partagé par plusieurs personnes qui y apportent chacune leur pierre afin d'améliorer le résultat global. La restitution d'un tel travail par ses auteurs doit se faire en mettant en évidence la part prise par chacun dans l'oeuvre commune. Elle ne peut être en aucun cas une répétition de n présentations strictement identiques avec photocopie des transparents et de la fiche synoptique.

La fiche synoptique : support visuel indispensable, bien que non noté, pour les examinateurs qui découvrent un sujet, elle atteste par la signature du professeur et le tampon du lycée que le travail a été suivi par un professeur et correspond bien au travail effectué par le candidat pendant l'année. Fallait-il mettre un zéro aux cinq cents candidats qui se sont présentés sans fiche synoptique ou avec une fiche non signée ou non tamponnée par l'établissement ? Tous les professeurs lisent-ils les fiches synoptiques avant de les signer ? On peut se le demander dans certains cas devant l'indigence ou l'ineptie de certains contenus.

Le sujet scientifique de haut niveau : il est souhaitable pour les candidats brillants qui ont su se l'approprier et qui savent le présenter simplement à des examinateurs parfois non spécialistes mais dont la culture scientifique est toujours suffisante pour comprendre un exposé clair et précis. Les mauvaises notes qui ont pu être attribuées à certains candidats trop ambitieux, ou désarçonnés par des questions de simple bon sens des examinateurs sur des sujets pointus ou trop complexes, sont le reflet de la non maîtrise d'un sujet lors d'une présentation et d'un questionnement dans un temps très limité.

Des sujets bâclés, faits en quelques heures de travail ou " pompés " sur Internet ou par simple photocopie de deux ou trois articles de vulgarisation, il y en eut. Nous le déplorons, nous pensons que plusieurs d'entre eux ont pu être détectés par les examinateurs et notés comme il se doit.

Dans tous les cas nous ne répéterons jamais assez que les TIPE sont des travaux pour lesquels le travail personnel et l'initiative du candidat sont les principaux critères de réussite. C'est le message que nous faisons passer sans cesse aux examinateurs, puissions nous également être entendus par tous les candidats.

 

 

II. ANALYSE DES SUJETS

Par J. P LOWYS, Vice-Président de l'épreuve TIPE

Professeur à l'Ecole des Mines de St Etienne

 

1. ANALYSE DES SUJETS C

Quels centres d'intérêt ont motivé les élèves pour le choix de leur travail personnel ?

Pour répondre à cette question, nous avons fait une statistique au 1/8ème des titres de dossiers C (i. e. 1850 dossiers sur les 14 520 présentés), choisis en proportions représentatives dans les 5 filières principales MP, PC, PSI, PT et TSI.

Le tableau I représente la ventilation des dossiers C selon 18 rubriques

- TABLEAU I -

SUJETS C de TIPE - REPARTITION PAR RUBRIQUES ET PAR FILIERES

(colonnes 1 à 5 : répartition en pourcentage des sujets dans chaque filière

colonne 6 : répartition en pourcentage de l'ensemble des sujets toutes filières)

 

1

2

3

4

5

6

FILIERE

RUBRIQUE

M P

P C

P S I

P T

T S I

Toutes

filières

1

L'espace, géométrie et physique

16,1

8,2

5,3

5,3

8,6

10,2

2

Le Soleil

6,9

3,8

2,8

0,7

0

4,3

3

La Lune

1,3

0,4

0

0

0

0,6

4

L'espace, problèmes divers

2,9

2,9

4,2

2,8

5,2

3,3

5

La Terre, objet spatial

2,1

0,4

0,3

0

0

0,9

6

La Terre, son intérieur, son atmosphère

18,1

28,3

13,5

1,8

1,7

18,1

7

La Terre, environnement, pollution

0,8

12,7

0,3

4,6

3,4

4,7

8

Mesures, métrologie, transmissions

14,8

6,8

19,1

13,2

13,8

13,1

9

Energie

1,1

8,4

10,7

13,9

7,8

6,8

10

Carburants, propulsion, transport

3,1

9,7

25,6

32

39,7

13,7

11

Mécanique, robotique, automatique

1,3

0,4

2,8

6,8

12,9

2,2

12

Physique des fluides, aéronautique

0,5

1,5

5

5

0

2,2

13

Traitement de l'information

11

0

2,2

0,4

0

4,5

14

Mathématiques et applications diverses

13,7

0

0,6

0

0

5,1

15

Métallurgie, chimie

0

9,7

0,6

1,1

0

3,1

16

Physique (électromagnétisme, optique,…)

1,3

0,6

3,4

5,3

2,6

2

17

Physique (du solide, atomique, moléculaire…)

2,9

1,5

1,1

1,1

0

1,8

18

Divers

2,1

4,6

2,5

6,0

4,3

3,4

 

TOTAUX

100

99,9

100

100,2

100

100

 

Dans la présentation qui suit, nous regrouperons les rubriques en 6 grands sous-thèmes

Sous- Thème I : l'espace………………………………….…(rubriques 1, 2, 3, 4 et 5)

Sous- Thème II : la terre …………………………………………(rubriques 6 et 7)

Sous- Thème III : mesures et transmissions ……………………..(rubrique 8)

Sous- Thème IV : énergie et transports…………………………..(rubriques 9 et 10)

Sous- Thème V : mécanique, automatique ………………………(rubriques 11 et 12)

Sous- Thème VI : mathématiques, traitement de l'information …(rubriques 13 et 14)

Autres : ……………………………………………………..(rubriques 15, 16, 17, 18)

------------------------------------

Cette classification est motivée par le double souci de faire simple et de permettre au lecteur de se faire une opinion sur l'adéquation entre les objectifs visés par les programmes officiels cadrant les TIPE et la réalité des choix des élèves.

Si l'on regarde d'abord le choix des élèves dans leur ensemble (dernière colonne du tableau I), on voit que les thèmes retenus s'ordonnent comme suit :

- la Terre (sous-thème II)…………….……………………………23 % des choix

- l'énergie et les transports (sous-thème IV)……………………..21 %

- l'espace, le système solaire (sous-thème I)…………………….19 %

- métrologie et transmissions (sous-thème III)……………………13 %

- mathématiques, traitement de données (sous-thème VI)………..10 %

- mécanique, robotique (sous-thème V)…………………………..4 %

- autres…………………………………………………………10 %

TOTAL 100 %

Mais si on différencie les filières, on voit que les choix des élèves sont contrastés :

Thèmes

Filières

 

MP

PC

PSI

PT

TSI

I

Espace

29 %

16 %

13 %

9 %

14 %

II

Terre

19 %

41 %

14 %

6 %

5 %

III

Mesures

15 %

7 %

19 %

13 %

14 %

IV

Energie

Transports

4 %

18 %

36 %

46 %

47 %

V

Mécanique Robotique

2 %

2 %

8 %

12 %

13 %

VI

Mathématiques et applications

25 %

0 %

3 %

0,4 %

0 %

VII

Autres

6 %

16 %

7 %

14 %

7 %

 

TOTAL

100%

100%

100%

100%

100%

On n'est pas surpris de voir que les MP sont presque seuls à prendre des sujets de mathématiques et applications (traitement de l'information surtout).

L'espace en général, le système solaire, les satellites (missions et trajectoires) sont les 1er et 2ème choix des MP et des TSI respectivement (sous-thème I).

Le sous-thème II, l'étude de la Terre (son intérieur, son atmosphère, ses pollutions) vient en tête des intérêts des PC.

Le sous-thème IV, i.e. les problèmes d'énergies, de carburants, de propulsion, préoccupent près de la moitié des PT et des TSI ; c'est aussi le sous-thème qui vient en tête chez les PSI et en second chez les PC.

Enfin, mesures, métrologie et transmissions (sous-thème III) sont en seconde position de choix des PSI, PT et TSI.

------------------------

On notera que quelques sujets reconduisent des études déjà au programme de l'an dernier (thème : " mesurer une grandeur "). C'est le cas de titres tels que :

- mesures de temps.

- mesures distances Terre – étoiles, Terre – Lune.

- cartographie, topographie, altimétrie, interférométrie, GPS.

Ce recouvrement concerne 40 % des sujets de la rubrique 8 (mesure, métrologie), mais il faut noter que les études concernées s'inscrivent en général bien dans le thème " Terre – espace " de cette année.

Par contre, l'adéquation au thème officiel est moins évidente pour certains sujets tels que ceux cités en annexe II ; c'est au candidat de prouver par son argumentation, que son travail est bien conforme aux directives officielles.

De manière générale, nous constatons que les sujets choisis traduisent une interprétation au sens large du thème Terre et espace, qui est ainsi devenu Terre ou espace.

2. ANALYSE DES DOSSIERS D

Contrairement aux deux années précédentes où les candidats d'une filière pouvaient choisir entre 2 ou 3 thèmes différents(), cette année le thème " Terre et espace " était identique pour toutes les filières et, à l'intérieur d'une même filière, sans référence annoncée à une " dominante " disciplinaire ().

Cela nous a conduit à demander aux rédacteurs de dossiers de concevoir des sujets :

- rattachés, bien sûr, au thème " Terre et espace ".

- colorés, selon la sensibilité de l'auteur, plutôt physique ou plutôt mathématique en MP ou bien plutôt physique ou plutôt chimie en PC.

- faisant appel le plus possible à toutes les disciplines du programme.

- proposables, dans une large mesure, à plusieurs filières en même temps, mais n'exigeant dans tous les cas, que les connaissances des programmes correspondants pour être traités.

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En pratique, la répartition des 131 dossiers entre les filières a été la suivante :

2.1. Quant à la " coloration " des sujets dans chaque filière,

la répartition des dossiers D est indiquée ci-après 

Filière

Dominante

MP

PC

PSI

PT

TSI

Mathématique

Informatique

24

 

 

 

 

Physique

24

24

24

16

 

Chimie

 

24

 

 

 

Sciences industrielles

 

 

24

16

11

On voit que, dans chacune des 4 premières filières, un candidat a eu autant de chances de tomber sur un dossier de l'une ou l'autre dominante de la filière.

2.2. Quant à l'interdisciplinarité 

 Les organisateurs de l'épreuve se sont efforcés, nous l'avons dit plus haut, de rédiger des dossiers proposables aux candidats de plusieurs filières. C'est ainsi que l'on trouve 15 dossiers proposés aux élèves de 3 ou 4 filières la même demi-journée.

22 dossiers ont constitué le texte d'épreuve pour les candidats de deux filières à la fois.

Par ailleurs, pour prendre en compte la spécificité des programmes propres à chaque filière, une troisième catégorie de sujets sont sortis :

Les jurys ont veillé à respecter l'équité de traitement des candidats quelle que soit la catégorie du dossier qui leur était soumis.

L'analyse des notes obtenues ne montre aucune disparité entre les moyennes des notes attribuées pour la partie D de l'épreuve, selon que le sujet était " pluri-filière " ou de filière unique.

 

III. Rapport de Laurent Decreusefond, Responsable Pédagogique filière MP,

Professeur de mathématiques à l'Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications.

 

1. REMARQUES COMMUNES AUX PARTIES C ET D

De plus en plus de candidats cherchent à améliorer par tous les moyens la communication avec le jury, par exemple en éteignant le rétroprojecteur bruyant lorsque les transparents n'apportent rien au moment du dialogue.

Les supports continuent de s'améliorer, notamment les fiches synoptiques qui sont de moins en moins de simples plans ou sommaires, qui maintenant comportent le plus souvent la bibliographie et les contacts pris, voire la motivation du choix du sujet.

Peu de candidats présentent le sujet D sans transparent ou, avec les ruses bien connues des planches scientifiques incertaines, marmonnent au tableau et en tournant le dos au jury, quelques mots-clefs dans le désordre ou croient s'en sortir en interrogeant les interrogateurs.

Toutefois, il arrive encore que des transparents soient négligés ou rédigés à la hâte, annonçant en général, ainsi, la légèreté du contenu qui va être présenté quant au dossier étudié en loge ou au travail effectué pendant l'année.

Quelques exposés du type " récitation à la mitrailleuse " sont toujours à déplorer, le plus souvent pour la partie C mais, aussi, pour la partie D. Leur débit interdit au jury d'en enregistrer, d'en comprendre et donc d'en juger le contenu. La note n'est pas proportionnelle au débit de bits et, si la mémoire est une qualité appréciable, un bon récit vaut mieux qu'une récitation insaisissable.

Il faut probablement insister sur le caractère " actif " du comportement attendu du candidat par le jury :

 

2. REMARQUES RELATIVES A LA PARTIE C

La thématique " Terre et espace " du TIPE s'est bien prêtée à la multidisciplinarité et des sujets originaux ont été présentés avec succès parmi lesquels peuvent être cités : la combustion en microgravité ; le stockage en profondeur des déchets nucléaires ; la cartographie sous-marine ; fonctions de Bessel et problèmes astronomiques ; la voile solaire ; mécanique céleste et climatologie ; la télédétection appliquée à la végétation ; la crise crétacée tertiaire ; les rubik's cubes ; les algorithmes génétiques ; le théorème des quatre couleurs ; les équations de Fredholm et les activités spatiales.

L'originalité, pour peu qu'elle soit raisonnable, est souvent valorisée par un jury lassé d'entendre pour la énième fois, des banalités sur les bases des codes correcteurs d'erreurs, l'optique adaptative ou El-Nino.

L'originalité n'est pas à rechercher à tout prix dans le hors programme. Mais, celui-ci n'étant pas interdit, les candidats qui le choisissent doivent montrer qu'ils ont acquis les notions de bases essentielles de leur sujet et qu'ils connaissent au moins les définitions des notions hors programme.

Des sujets simples, comme le cadran solaire, mais bien fouillés et exploitant à fond le programme ont été très bien appréciés alors que des sujets à la dernière mode ont été mal notés si leur traitement était superficiel.

D'une manière générale, un apport personnel est absolument nécessaire et les jurys ont sévèrement sanctionné les travaux qui n'en comportaient pas. La nature et la forme de ce travail personnel sont au libre choix du candidat, il est clair qu'en mathématiques ou en informatique, le plus naturel est l'utilisation de l'ordinateur. Il faut cependant faire attention à ce que l'ordinateur ne soit pas utilisé comme une simple boîte noire. À titre d'exemple, il est bon de s'interroger sur les algorithmes mis en oeuvre par certains logiciels type Maple ou Mathematica, pour résoudre numériquement des équations différentielles ou alors programmer soi-même son schéma d'Euler et comparer les résultats (qui, parions-le, seront fort différents). Il est clair que certains sujets se prêtent plus à un travail personnel que d'autres, il est tout aussi clair que le choix du sujet est celui du candidat. Par conséquent, l'élève a tout intérêt à prendre un sujet qui lui permette d'apporter une contribution originale. Un travail, même bon, qui n'est que purement bibliographique ne garantit qu'une note moyenne. On peut certes s'en contenter dans le cadre d'un examen mais l'épreuve de TIPE est une épreuve de concours dotée d'un poids total non négligeable.

Compte-tenu de la largeur du thème de cette année, les cas de hors sujets ont été rarissimes, mais il est nécessaire que ces candidats puissent établir la pertinence de leur sujet par rapport au thème " terre et espace " sous peine d'une dévalorisation de leur note.

De plus, on ne peut qu'éprouver une sensation de malaise (voire de suspicion quant à une recopie éventuelle) lorsque certains sujets (tel que le chaos) rappellent franchement ceux de l'année précédente lorsque le thème était " systèmes dynamiques ".

3. REMARQUES RELATIVES A LA PARTIE D

Cette année, les pôles de rattachement des sujets C et D n'étaient plus nécessairement les mêmes. Par conséquent, afin de garder une certaine équité entre les élèves ayant fait l'option informatique et les autres, il avait été décidé que lors d'une demi-journée (sur les quarante-huit que comporte l'épreuve), tous les candidats auraient un sujet à connotation informatique. Il a été fait scrupuleusement attention à ce que ce sujet ne repose en rien sur le programme spécifique de l'option informatique. Par ailleurs, les jurys étaient prévenus que leurs candidats de cette demi-journée n'avaient pas nécessairement suivi l'option informatique et ils en ont tenu compte dans leur notation. Comme il subsiste deux demi-journées pendant lesquelles, seuls des élèves ayant fait l'option informatique, travaillent sur des sujets informatiques, ce mécanisme garantit que tout candidat a environ cinquante pour cent de chances d'avoir un sujet D qui soit dans le même pôle de rattachement que celui de son sujet C. Il est donc vraisemblable que ce système sera prorogé l'année prochaine.

On constate encore une fois et avec regret que les candidats s'en tiennent rarement aux objectifs suggérés.

Comme dans toute épreuve de concours ou d'examen, les candidats doivent évidemment éviter de se placer hors sujet et, avant tout, essayer d'exécuter ce qui est suggéré : une synthèse n'est pas un résumé ni une analyse qui, elle-même, n'est pas une paraphrase.

Si le travail n'est que suggéré et que le candidat décide de ne pas suivre la suggestion, il a intérêt à annoncer clairement l'objectif qu'il s'est assigné.

Dans ce cas, lorsqu'il choisit le résumé, il doit être conscient que c'est probablement l'exercice le plus difficile car il suppose une très bonne compréhension et une grande appropriation du texte et qu'il doit éviter le piège impitoyable de la paraphrase qui ne permet pas d'en rendre compte.

Dans tous les cas, le candidat doit faire preuve de jugement et d'esprit critique. Il doit se positionner personnellement par rapport au texte et au jury. Mais, ce faisant, il doit faire preuve de la réserve et de la prudence qui marquent un esprit scientifique ou technique de bon aloi.

À cet égard, les textes proposés ne sont pas des textes d'exercices à exécuter ou des cours à répéter. S'il est normal de vérifier les calculs dont on doute, ou d'en effectuer certains pour mieux les comprendre et s'en approprier le sens, reprendre tous les calculs pendant la prestation ce n'est que vérifier que le texte ne comporte aucune erreur formelle, ce n'est pas montrer qu'on en a compris le sens, les ressorts, la démarche.

 

 IV. Rapport de Michel JOUAN, Responsable Pédagogique filière PC,

Professeur de Chimie à l'Ecole Centrale de Paris.

En filière PC, un seul thème, " Terre et espace ", avait été proposé aux candidats pour les deux pôles de rattachement physique et chimie :

Un certain nombre des observations faites par les examinateurs de la filière PC concernent plus particulièrement la physique et ont également été formulées dans d'autres filières ; elles sont plus particulièrement traitées dans la partie de ce rapport rédigée par M. A. Maruani, partie à laquelle nous conseillons au lecteur de se référer. De même, un certain nombre d'observations plus générales se retrouvent dans la plupart des filières et ont donc été rassemblées dans une partie commune du rapport global que le lecteur est également invité à consulter.

Dans ce qui suit, nous nous intéresserons principalement à des aspects concernant plus particulièrement la chimie, ainsi qu'à certains points qui nous paraissent plus spécifiques à la filière PC ou qui nous ont plus particulièrement marqués.

Malgré le changement de thème, les remarques que l'on peut faire ont en fait peu évolué et ce rapport reprend donc une forte partie des éléments présentés l'année dernière.

 

1. SUJETS PARTIE C

1.1. Choix du sujet

Les sujets des dossiers C ont été relativement variés. On peut cependant citer quelques grandes catégories : l'espace , géométrie, physique (satellites, soleil et planètes, ...), mesure, métrologie, transmissions (radars, télédétection, ...), la terre, son intérieur, son atmosphère (aurores polaires et boréales ; orages et cyclones ; neige et glaciers ; marées et vagues ; El Nino ; volcanisme, ...) la terre, environnement , pollution (effet de serre et trou d'ozone ; l'eau, ...), énergie et carburants (carburants fossiles et biomasse ; énergies des vagues, marémotrice, solaire, nucléaire ; propulsion des fusées, ...) ; minéralogie, métallurgie, chimie (gemmes ; industrie minérale, ...), ...

Par rapport à l'an dernier, on a pu remarquer une entrée en force des " recherches " sur Internet. Ces recherches ont permis à certains candidats d'obtenir ainsi des documentations intéressantes qu'ils ont su exploiter correctement, ou des contacts qui leur ont permis des discussions soit directes dans les cas favorables, soit par Internet. Certains des chercheurs contactés se sont montrés intéressés par un dialogue avec ces jeunes étudiants et de leur fournir des informations. Dans d'autres cas, les chercheurs ont l'impression désagréable qu'on leur demandait simplement de fournir des résultats " prêts à l'emploi ".

Notons que trop de sujets se bornent à être descriptifs et que, malgré l'insistance avec laquelle nous rappelons l'importance du travail expérimental, trop peu de travaux ont donné lieu à de l'expérimentation, même quand cette possibilité semblait évidente aux examinateurs. Ainsi, compte-tenu de cette spécificité de la filière PC, les examinateurs ont souvent demandé aux candidats s'ils avaient envisagé un aspect expérimental pour leur TIPE. Certaines réponses continuent à faire apparaître plus un manque de motivation du candidat, ou un travail entrepris au dernier moment, plutôt qu'un manque de moyens. Le jury espère donc que, dans la mesure des moyens disponibles, les candidats penseront à intégrer un aspect expérimental dans leur travail, à chaque fois que le sujet s'y prêtera.

Heureusement, les jurys ont parfois eu la chance d'écouter des exposés où le candidat présentait des résultats de travaux originaux, menés avec des moyens plus ou moins simples, ou plus ou moins sophistiqués, mais qui mettaient bien en valeur l'esprit d'initiative du candidat, ses facultés à mettre au point et exploiter une expérimentation scientifique, et enfin à exposer correctement tous les aspects de son travail.

De même, certains candidats ont semblé s'être volontairement limités à une seule des deux disciplines de rattachement du thème, alors qu'à écouter leur exposé, ils avaient négligé les possibilités d'ouverture pluridisciplinaire qui auraient nettement enrichi leur travail. Rappelons qu'une telle attitude est considérée de manière de plus en plus négative par le jury !

1.2. Type de travail effectué

Certains candidats se sont manifestement contentés d'un sujet choisi dans une encyclopédie et sur lequel ils ont passé peu (ou très peu) de temps. Ils ne maîtrisaient pas leur sujet et ne laissaient pas une impression favorable au Jury.

De même, surtout cette année, certains candidats ont semblé considérer que d'avoir trouvé des documents sur Internet les dispensait de faire ensuite le travail d'exploitation de ces documents, ce que de nombreux examinateurs ont déploré.

D'autres candidats ont travaillé en groupe (généralement binôme ou trinôme, mais parfois plus) sur un même sujet. Il est d'ailleurs arrivé plusieurs fois, cette année encore, que le même jury ait à examiner successivement deux candidats présentant le même travail. Les jurys arrivaient alors en fait assez facilement à discerner parmi ces élèves ceux qui avaient effectué un travail actif de ceux qui avaient été de simples exécutants. Ainsi, par opposition au leader du groupe, certains candidats semblaient ne s'être intéressés (et encore ...) au sujet qu'au dernier moment ! En fait, si un travail a été mené par un groupe de plusieurs candidats, chacun doit bien sûr logiquement avoir une vue globale du sujet, mais il doit avoir développé personnellement un aspect spécifique de ce travail et doit donc être capable de faire un exposé original. Il n'est pas question de décourager le travail en groupe, au contraire, mais de rappeler que, dans le cadre d'un travail en groupe, chacun doit apporter une participation concrète, et être capable de mettre en valeur cette contribution personnelle au cours de sa prestation lors de l'épreuve. Rappelons de plus que, même si deux candidats présentent la même fiche synoptique, se servent des mêmes transparents et croient avoir fait le même exposé, ils ne doivent cependant pas s'étonner d'avoir des notes différentes car celles-ci dépendent de leur apport personnel au travail total, tel qu'il ressort de leur exposé et de la discussion qui a suivi, de la connaissance du sujet dont ils ont fait preuve dans la partie discussion, et de leur aptitude à présenter clairement un exposé.

Echaudés par l'expérience des année précédentes où des examinateurs ont eu la preuve, soit lors de l'interrogation soit a posteriori, que des candidats " tricheurs " avaient présenté comme travail personnel des résultats qui ne l'étaient pas, les examinateurs ont été particulièrement attentifs à l'authenticité de ce qui leur était exposé. Certains candidats ont d'ailleurs été déroutés par cette méfiance systématique au point par exemple de ne plus être capable d'indiquer l'état physique d'un produit chimique qu'ils assuraient pourtant avoir synthétisé eux-mêmes. Certains candidats ont été choqués qu'on ose mettre en doute leur " bonne foi ", mais ils doivent savoir qu'un ingénieur n'est pas forcément " cru sur parole " et doit de toute façon toujours être en mesure d'apporter des preuves convaincantes de ce qu'il affirme.

Les candidats doivent avoir à coeur de convaincre les examinateurs de l'authenticité du travail personnel qu'ils disent avoir effectué, et leur montrer leur apport personnel dans le travail qu'ils exposent. La notion de " valeur ajoutée " est ainsi un élément important dans l'appréciation des examinateurs sur le travail exposé.

Certains candidats, par contre, avaient effectué un travail d'excellente qualité et maîtrisaient parfaitement leur sujet, faisant preuve de connaissances très solides y compris dans les domaines annexes à ce qu'ils venaient d'exposer. Ces candidats s'étaient passionnés pour leur sujet, avaient su trouver un environnement favorable et avaient certainement consacré beaucoup de temps à cette activité de TIPE, espérons que ce n'était pas au détriment du reste de leur formation.

1.3. Suggestions

Quels conseils peut-on donner pour le choix du sujet et la manière de travailler ? Entre autres :

- Choisir un sujet que l'on puisse maîtriser suffisamment pour en faire un exposé compréhensible par les scientifiques non spécialistes (en principe quoique des candidats ont parfois été confrontés à des examinateurs manifestement beaucoup plus compétents que ce à quoi ils s'attendaient).

- Penser dès le début aux possibilités d'expérimentation, que celle-ci soit personnelle, ou qu'il s'agisse de résultats obtenus auprès d'organismes de recherche ou d'industriels. Ne pas oublier qu'il est indispensable de commenter ensuite ces résultats.

- Envisager également toutes les possibilités d'ouverture pluridisciplinaire.

- Dans le cas d'un travail en équipe, penser à la répartition entre les membres de l'équipe, tant pendant l'année scolaire qu'en vue de la présentation.

2. PRESENTATION ORALE , PARTIE C

2.1. Transparents

Comme pour les autres matières, la qualité pédagogique des transparents a été très variable. Les très bons candidats ont ainsi présenté un nombre raisonnable de transparents, de très bons transparents, tant manuels que préparés sur ordinateur, lisibles par le jury, commençant par un plan de l'exposé suivi d'une introduction et se terminant par une conclusion, et qui permettait au candidat de mettre en valeur les points essentiels de son travail. Certains des candidats avaient choisi de ne présenter qu'une partie bien choisie de leur travail, mais avaient prévu quelques transparents supplémentaires pour pouvoir répondre à des demandes éventuelles de précisions sur des points dont ils n'avaient pas parlé initialement. Les examinateurs ont ainsi pu apprécier des exposés de grande qualité.

Inversement, certains candidats se sont contentés de transformer en transparents les pages d'un rapport qu'ils avaient cru pertinent de préparer pour cette épreuve. Malheureusement pour eux, si une page de photocopies minuscules de formules chimiques et de mécanismes réactionnels est difficile à lire dans un rapport, elle devient totalement inutilisable lorsqu'on se contente de la photocopier sur un transparent.

Des transparents mal présentés, bourrés de fautes d'orthographe et autres, indiquaient que les candidats n'avaient pas dû faire de répétition de leur exposé devant leur professeur, ou alors ...

Dans d'autres cas, les examinateurs ont pu constater que certains industriels, en particulier les industries pharmaceutiques, ou organismes publics savent fournir des transparents d'excellente qualité. La qualité de ces transparents " importés " a certes constitué un élément de jugement favorable, mais les examinateurs ont surtout été attentifs à la manière dont les candidats ont su exploiter les transparents, personnels ou pas, qu'ils projetaient.

2.2. Exposé

Certains candidats avaient manifestement répété leur exposé et savaient à chaque instant où ils en étaient de leur présentation.

D'autres au contraire nous ont montré un panorama heureusement non exhaustif des erreurs à ne pas commettre. On a ainsi vu des candidats lire (l'attitude debout ou assis est laissée à l'initiative du candidat) un texte écrit sur des feuilles ou fiches de diverses dimensions, en changeant de temps en temps, de manière pertinente ou pas, des transparents dont ils ne se servaient même pas ; on en a vu d'autres se trouver désemparés lorsqu'au bout de 8 mn, on leur demandait de conclure en 2 mn alors qu'ils abordaient justement la partie intéressante de leur travail,...et même des candidats qui semblaient découvrir les transparents qu'ils présentaient.

Dans leur exposé, il est recommandé aux candidats de mettre en valeur l'ensemble de leur travail. Il est ainsi arrivé que des jurys découvrent au dernier moment que des candidats avaient en fait eu une démarche expérimentale originale, mais qu'ils l'avaient censurée pour leur exposé, indiquant alors parfois aux examinateurs étonnés que c'était sur les conseils de leurs professeurs !... Rappelons que, même si des expériences ne sont pas sophistiquées, elles peuvent cependant être intéressantes par l'initiative et la réflexion personnelles dont l'élève aura fait preuve à cette occasion. Par contre, il faut éviter de présenter les courbes expérimentales sans y faire figurer la nature des variables portées sur les axes, ainsi que les barres d'erreur.

2.3. Rôle des examinateurs

Certains candidats parmi les plus brillants ont été choqués de ne pas être jugés par des examinateurs spécialistes du sujet qu'ils leur exposaient. En fait, ces candidats devraient comprendre que le jury n'a pas pour mission de corriger un travail éventuellement très pointu. Il doit au contraire apprécier les aptitudes du candidat à effectuer un travail d'excellente qualité et à le faire comprendre, dans un exposé très court, à deux scientifiques non spécialistes mais dotés chacun d'une compétence large dans l'une des deux disciplines concernées, à savoir Physique et Chimie pour la filière PC.

2.4. Fiche synoptique, rapport et autres supports " 2D "

La fiche synoptique était le seul document écrit exigé des candidats. Si certaines fiches étaient des oeuvres d'art, inutilement sophistiquées, d'autres étaient de véritables torchons témoignant de peu de respect de la part du candidat pour le jury. En fait une telle fiche devrait permettre aux deux examinateurs d'avoir une vue d'ensemble sur le travail effectué par le candidat, sur ses sources d'information (bibliographie, visites, expérimentation,...), sur ses motivations et la manière dont son travail "d'initiative personnelle encadrée" avait été effectué pendant l'année. Elle devrait permettre aussi au candidat de bien situer dans leur contexte les résultats spécifiques qu'il a choisi de présenter. Rappelons également qu'il existe des règles de présentation de la bibliographie, règles qui permettent au lecteur de retrouver les documents mentionnés. Les candidats doivent réaliser que les bibliographies absentes ou mal rédigées constituent une frustration pour les scientifiques composant le jury.

L'épreuve de TIPE est une épreuve orale. La rédaction d'un rapport détaillé sur leur travail est assurément très utile aux élèves pour faire le point sur leurs travaux et l'exploitation des résultats obtenus. Il est par contre totalement inutile pour un candidat de donner, à la fin de l'interrogation, un, voire deux ou même trois, exemplaires d'un rapport de trente à cinquante pages dont il ne s'est même pas servi pendant l'interrogation.

Rappelons enfin que seuls des documents (à deux dimensions) auraient dû être apportés et que les jurys ont certes été intéressés par les produits chimiques que certains candidats avaient synthétisés, leur montraient ... et devaient donc malheureusement leur laisser, mais que ces produits chimiques dépassaient manifestement le concept de "document" mentionné dans le règlement de l'épreuve ! Sans compter le fait que certains de ces produits étaient très toxiques, ce que les candidats concernés signalaient heureusement.

Par contre, il n'était pas interdit au candidat de donner au Jury un document 2D (photographie, extrait de notice, de revue, ...) à condition que ces documents soient effectivement utilisés lors de leur interrogation. De même, le candidat pouvait donner au Jury une (ou deux) copies de ses transparents s'il jugeait que cela était utile pour une meilleure compréhension de son exposé. Signalons enfin que certains examinateurs se sont sentis frustrés lorsque des candidats se sont contentés de leur dire qu'ils avaient " fait des spectres " sans en apporter au moins un pour montrer au Jury ce qu'ils avaient été effectivement capables d'en tirer.

De manière générale, les examinateurs ont constaté une baisse du niveau moyen de la partie C par rapport à l'an dernier, avec moins de travail et plus de dossiers bâclés. Dans certains cas, le travail présenté était trop livresque, difficile à évaluer ; dans d'autres, il était trop monodisciplinaire mais aussi trop difficile, trop pointu et donc trop superficiel et les candidats n'en maîtrisaient manifestement pas les bases scientifiques essentielles. Il ne suffit pas d'avoir obtenu quelques informations d'un spécialiste d'un domaine particulier pour être assuré d'avoir un dossier C d'une qualité exceptionnelle.

Les examinateurs se sont également plaints du manque de capacité des candidats à donner des ordres de grandeur raisonnables,

Enfin, ils se sont parfois demandés si le candidat avait pleinement bénéficié du E (pour " Encadré ") du sigle TIPE.

3. DOSSIERS, PARTIE D

Une quarantaine de dossiers avaient été proposés, une vingtaine était nécessaire. Les sujets ont été sélectionnés en recherchant la plus grande homogénéité possible dans les longueurs et les difficultés.

Les auteurs des sujets retenus avaient en général bien suivi les consignes de modération de longueur et de difficulté et il y avait encore moins de disparités que l'an dernier entre les sujets proposés par les chimistes. Très peu de sujets se sont avérés "un peu trop faciles", ou "un peu trop  longs". Les examinateurs trouvent en effet qu'il est plus facile de juger de la valeur d'un candidat avec un dossier de difficulté moyenne, mais ils ont néanmoins su tenir compte, dans leur notation, des diverses caractéristiques des dossiers, afin que les candidats ne soient ni pénalisés ni favorisés par la plus ou moins grande difficulté du dossier qui leur était proposé.

De même que l'année dernière, les sujets des dossiers ainsi proposés aux candidats couvraient un éventail assez varié que l'on peut répartir en quatre grands domaines, avec des dossiers sur des sujets liés à la pollution (effet de serre, pluies acides, traitement des déchets), à la géochimie (océan, pétrole), aux matériaux (zéolites, apatites, accumulateurs), et à l'industrie chimique (oxygène ammoniac, soude).

Tous les sujets choisis avaient été recomposés, en évitant au maximum les erreurs de reproduction, erreurs que certains candidats perspicaces ont parfois repérées et signalées lors de leur interrogation. Rappelons que les candidats ne doivent pas se laisser arrêter par des erreurs qu'ils rencontreraient dans les textes qui leurs sont proposés, mais qu'ils peuvent au contraire en profiter pour mettre en valeur leurs connaissances et leurs aptitudes.

Il est à noter qu'un certain nombre de sujets " à dominante physique " faisaient appel à la chimie tandis qu'un nombre plus restreint de sujets " à dominante chimique " faisaient appel à la physique et contribuaient ainsi au caractère pluridisciplinaire de l'épreuve. De même que l'année dernière, on peut s'attendre à ce que le caractère pluridisciplinaire soit encore plus répandu pour la prochaine session.

4. PRESENTATION ORALE, PARTIE D

4.1. Exposés

Les remarques que l'on peut faire sont sensiblement les mêmes que dans les autres filières. Ainsi, trop d'exposés se sont limités à une contraction de texte sans compréhension ni étude critique réelle. Parfois, le candidat ne faisait preuve d'un peu d'initiative qu'en changeant l'ordre du plan par rapport au dossier ! Rappelons d'ailleurs aux candidats qu'il est indispensable de faire un exposé bien structuré et que les jurys attendent du candidat qu'il leur présente le plan de ce qu'il leur exposera ensuite. Mais certains examinateurs ont eu la chance de bénéficier de quelques exposés bien construits dans lesquels le candidat montrait qu'il avait bien compris le dossier.

Le cas particulier des candidats qui découvraient avec joie - ou avec effroi - que le sujet de leur travail était le même ou presque que celui du dossier qui leur était proposé reste toujours intéressant. Certains candidats ont ainsi su modifier leur propre exposé personnel pour mieux mettre en valeur le dossier proposé. D'autres ont par contre été très troublés. Par conséquent, il serait très souhaitable que les candidats soient avertis au cours de l'année scolaire de cette possibilité de coïncidence afin de ne pas paniquer si elle leur arrive. En tout état de cause, les jurys ont veillé à ne pas pénaliser les candidats auxquels arrivait cette similitude du dossier D avec leur sujet C.

4.2. Transparents

Ici encore, certains transparents ressemblaient plus à des brouillons, ou se limitaient quasiment à un plan, en quelques lignes, et dont le candidat ne se servait plus après ... puisqu'il se contentait de paraphraser les parties du texte qu'il avait surlignées !

En revanche, certains candidats ont su préparer, pendant le faible temps de préparation, des transparents clairs, bien présentés et qui témoignaient de leur bonne analyse du dossier. S'il est inutile de recopier à l'identique un schéma ou une formule compliquée qu'on aurait tout aussi bien expliqué sur le document fourni, reprendre ces mêmes schémas et formules en les personnalisant et en les intégrant dans une démarche logique a permis à certains candidats de faire la preuve de leur bonne compréhension du dossier qui leur avait été proposé.

On ne peut aussi que regretter que trop peu de candidats aient eu l'idée de décalquer les schémas de fabrication inclus dans le dossier, et de les commenter, à leur niveau, pendant leur exposé.

4.3. Discussion

Comme pour la partie C, la discussion a permis de faire la différence entre les candidats qui avaient réellement compris le dossier et ceux qui avaient simplement " bluffé " et presque réussi à masquer leur ignorance. Cette partie de l'épreuve, enfin, permettait également d'avoir une idée de la culture scientifique du candidat.

Enfin, comme l'année dernière, certains examinateurs ont confié que certaines interrogations de mauvaise qualité étaient une épreuve ... autant pour le candidat que pour le jury, que le bluff excessif, voire la malhonnêteté, de quelques autres candidats, heureusement rares, étaient un sujet d'énervement voire presque de colère, mais que par contre les magnifiques prestations des quelques candidats brillants que chaque jury avait parfois la chance d'interroger constituaient pour les examinateurs une récompense qu'ils savaient apprécier à sa juste valeur !

 

V. Rapport de François Kiefer, Reponsable Pédagogique filières PT et TSI, Professeur de Sciences Industrielles à l'Ecole Nationale Supérieure des Arts et Industrie de Strasbourg.

 

Cette partie du rapport concerne les aspects des travaux de TIPE qui ont fait appel aux connaissances relevant de la discipline des sciences industrielles, et par conséquent qui ont été traités dans le cadre des filières PT, PSI et TSI. La logique de l'interdisciplinarité pour les TIPE, relativement bien respectée, a conduit à développer dans de nombreux travaux à la fois les aspects " Sciences Industrielles " et les aspects " Physique ". Les aspects relevant de la Physique sont traités dans la partie de ce rapport rédigée par A. Maruani.

1. RAPPORT SUR LE DEROULEMENT DE LA PARTIE C

1.1. Choix des sujets C

Dans l'ensemble, la diversité des sujets a été bonne. Mais force est de constater que la déclinaison du thème commun " TERRE ET ESPACE " dans le domaine du " TRANSPORT " proposée dans les textes officiels, a connu un vif succès auprès des candidats des filières TSI (40%), PT (32%) et PSI (26%). Ce succès peut s'expliquer par la volonté des candidats de développer l'interdisciplinarité dans leur travail. En effet, l'adéquation entre le programme de sciences industrielles des filières PSI, PT et TSI, et les techniques des transports terrestres ou maritimes (voire aériens) est bonne. Au contraire, cette adéquation des programmes avec les techniques du spatial est moins bonne, et par conséquent le développement des aspects technologiques sur ces problématiques est plus difficile. Cependant, et quel que soit le sujet choisi, le jury :

attend de la part du candidat un positionnement du sujet par rapport au thème,

sanctionne l'exagération manifeste du concept de thème " gigogne " , c'est-à-dire que le candidat qui développe un sujet autour " du procédé de fabrication de l'appareil qui permet de contrôler un composant d'un sous-ensemble du système de propulsion d'un engin qui permet de se déplacer sur terre ! " ... est pénalisé.

Pour un faible nombre de candidats, la présentation de leur travail de l'année s'est transformée en analyse d'échecs successifs :

échec dans la recherche de documentation technique sur le thème,

échec dans la recherche de contacts industriels,

échec dans les tentatives de modélisation des phénomènes abordés,

échec dans les tentatives d'expérimentation de ces phénomènes.

Si dans l'absolu l'analyse des échecs est formatrice et n'est pas incompatible avec un bon travail, la réduction du TIPE à une accumulation d'échecs est décourageante pour les candidats... et le jury. L'expérience montre que cela conduit à des exposés de piètre qualité. L'attention des professeurs de classes préparatoires est donc attirée sur leur rôle de détection de ce type de risque dès le début du travail. En effet, certains candidats peuvent être tentés de changer de sujet au dernier moment pour éviter cette situation, ce qui peut être pire.

 

1.2. Forme de l'exposé – partie C

La qualité des documents utilisés pour l'exposé n'appelle pas de critique particulière.

Seul un faible nombre de candidats semble " improviser "  son exposé. C'est plus particulièrement le cas en filière TSI, où il est fréquent de voir des exposés durer seulement 5 à 6 minutes au lieu des 10 prévues. La répétition et l'amélioration des présentations est une source d'amélioration évidente pour cette filière.

Il ne faut pas confondre préparation de l'exposé et " rigidité " totale de la présentation : une " récitation " sur un ton " glacial ", et à fortiori la lecture de notes écrites, même très structurée et parfaitement chronométrée, filtre totalement l'intérêt voire l'enthousiasme du candidat pour son travail.

1.3. Fond de l'exposé – partie C

Le bilan sur le contenu des exposés est contrasté. Le principal point positif est le fait de constater qu'un grand nombre de travaux sont basés sur des supports concrets, notamment en filière PT. Les efforts de recherche de contacts extérieurs aux lycées sont réels et appréciés . Par contre, les supports sont généralement sous-exploités. Le travail est trop souvent réduit à la recherche d'un support, et à la collecte d'informations associées (parfois uniquement via Internet). Bref, il se réduit à une simple bibliographie, souvent bien faite, mais dans laquelle les informations ne sont même parfois ni analysées, ni critiquées. L'utilisation des connaissances des étudiants pour interpréter, comprendre, compléter, les informations obtenues est rarement exploitée. Or, une bibliographie même complète et bien présentée n'obtiendra au mieux qu'une note très moyenne.

Cependant, la critique principale des examinateurs sur cette partie est l'augmentation de la difficulté à cerner et évaluer la " valeur ajoutée " du candidat par rapport aux résultats qu'il présente. La nature de la valeur ajoutée n'est pas imposée et peut prendre de nombreuses formes, c'est une des richesses de l'épreuve de TIPE. Pour valoriser son travail, le candidat peut avoir par exemple le souci de préciser :

sa valeur ajoutée entre les informations présentées et les informations recueillies,

sa valeur ajoutée personnelle lorsqu'il a travaillé au sein d'une équipe de 2 ou 3 étudiants,

sa valeur ajoutée par exemple dans l'élaboration de modèles, ou dans la mise en place d'expérimentation, ou dans le choix d'une alternative de développement par rapport à d'autres (démarche).

Si son exposé ne permet pas aux membres du jury de se faire une idée précise de la contribution du candidat aux résultats présentés, il oriente évidemment les questions dans cette direction. Ceci a deux conséquences :

les questions sont souvent (mal) vécues comme une " inquisition " par le candidat,

le temps utilisé l'est au détriment des autres thèmes de questionnement possibles (démarches, alternatives, développements etc. )

 

2. RAPPORT SUR LE DEROULEMENT DE LA PARTIE D

2.1. Commentaires sur les sujets D

La diversité des sujets faisant appel aux connaissances de Sciences Industrielles était due d'une part à la nature des disciplines combinées dans le sujet : souvent Sciences Industrielles et Physique, mais aussi Sciences Industrielles et Chimie (pollution, métallurgie), et d'autre part à la variété des domaines abordés : spatial, énergétique, transports, écologie etc.

Certains sujets débordaient bien sûr du strict cadre du programme, que ce soit par le domaine d'application de notions déjà connues des candidats (par exemple la mécanique appliquée au génie civil), ou par la présentation de nouvelles connaissances (propriétés de matériaux utilisés dans l'industrie spatiale par exemple). Dans tous les cas, l'étudiant disposait des informations nécessaires pour découvrir les nouvelles connaissances, ou pour faire l'analogie avec des notions déjà acquises. L'adaptation des candidats à cette situation est assez bonne. Seul un faible nombre reste " scotché à la case départ ", et s'avère incapable de démarrer l'analyse du dossier. Cette situation est toutefois plus fréquente en filière TSI.

2.2. Forme de l'exposé – partie D

Une fois de plus, la tendance générale des candidats est de présenter un résumé du dossier proposé. Les transparents ne sont malheureusement qu'une copie manuscrite des informations du dossier D. Que de temps perdu ! Les lacunes de la forme relèvent des problèmes de fond.

2.3. Fond de l'exposé – partie D

Les candidats prennent trop rarement des initiatives : restructuration des données ou des argumentaires, et comme pour la partie C pas de tentative d'application de leurs connaissances pour expliquer, comprendre ou développer les éléments proposés. Cette carence est présente en filière PSI, généralisée en filière PT, et très aiguë en filière TSI.

Pour établir son opinion, le jury en est alors réduit à :

évaluer, à partir de l'exposé, le degré de compréhension du candidat,

suggérer des initiatives au candidat et observer ses réactions. Dans cet exercice, les candidats des filières PT et TSI éprouvent la plupart du temps des difficultés à positionner correctement les bases scientifiques du problème, et les candidats des filières PSI font preuve d'une inaptitude inquiétante à identifier les problèmes et les solutions technologiques.

D'une manière générale, les candidats " subissent " cette épreuve, et n'arrivent pas à y exprimer correctement leurs capacités d'initiative. Les candidats de la filière TSI y sont particulièrement mal à l'aise. Les remarques des précédents rapports n'ont semble-t-il pas porté leurs fruits dans cette filière. On y observe quand même quelques évolutions, puisque certains candidats TSI ont réussi à obtenir la note de 20, en faisant preuve d'une maturité technologique surprenante.

 

 

VI. Rapport de Alain MARUANI, Responsable Pédagogique filière PSI, Professeur à l'École Nationale Supérieure des Télécommunications

1. CONTENU DE CETTE PARTIE

Pour cette partie de compte-rendu, le découpage par filière introduirait plus de redondance que d'utilité. Les considérations qui suivent ont donc l'ambition d'être générales, à l'image de la généralité de la physique à toutes les filières. Les dossiers communs à plusieurs filières n'ont pas donné matière à surprise, ce point a été succinctement présenté plus haut

Cette partie reprend à son compte l'intégralité des parties analogues des rapports de 1997 et de 1998 ; les observations, les remarques et les conseils que l'on peut y lire sont toujours d'actualité. Elle reprend aussi à son compte les observations générales exposées dans les pages qui précèdent.

Peut-être une particularité de cette année a-t-elle été l'observation d'une radicalisation des positions, ou une cristallisation des inquiétudes. Le nuancier des prises de position est large, autant que les formes d'expression. Je propose ici, en plus des commentaires sur l'épreuve de cette année, des éléments d'information susceptibles d'étoffer le dialogue.

 

2. UN COUP D'oeil DANS LES COULISSES DES TIPE

Payer tribut à la transparence est justice rendue aux candidats, souvent interrogés sur leur manière de faire.

2.1. Comment les dossiers " D " de physique sont composés

2.2. Responsables pédagogiques adjoints en physique (RPA)

Les RPA agissent en phase et veillent à la bonne marche de l'épreuve (cf. l'introduction du Pr. Heulin). Leur mission inclut :

Les différents auteurs des dossiers D du jour exposaient le contenu de leur texte, après quoi, ils regagnaient leurs salles respectives d'oral, où d'autres examinateurs pouvaient venir les rejoindre et poursuivre la discussion. Voici l'intitulé des dossiers D de physique de la première semaine.

Lundi 28/06 Les satellites et les problèmes de fiabilité liés à l'environnement spatial… MP, PC, PSI, PT

Mardi 29/06 Quel avenir pour notre planète ? MP

Évolution des nuages convectifs et ascendances …PC, PSI, PT

Les planètes géantes et la physique des hautes pressions MP, PC, PSI, PT

Mercredi 30/06 L'optique adaptative en astronomie MP, PC, PSI

Vendredi 02/07 Les orages et la foudre MP, PT

Spectroscopie atomique et moléculaire PC

Utilisation des effets biologiques des champs électromagnétiques PSI

Samedi 03/07 Sismique de réflexion et prospection pétrolière MP, PC, PSI, PT

3. DE L'AFFRONTEMENT A L'ENTENTE : JURYS ET CANDIDATS

Nos plus effroyables calamités sont dues à quelques erreurs de langue "

(Étienne Antoine de Boulogne, in Histoire de l'Éloquence, 1818)

3.1. Une scène tridimensionnelle

Les TIPE ont été conçus et sont restés une épreuve résolument scientifique, où la nécessité de convaincre l'emporte sur le souci de séduire, l'invention et la disposition l'emportent sur l'élocution, l'inspiration l'emporte sur l'imitation. Il a été dit, et nous le répétons inlassablement, la forme n'est pas essentielle car les candidats ne sont pas évalués sur leur seule prestation. Néanmoins, un candidat ne peut pas mettre son travail de l'année en valeur si sa présentation orale est défectueuse. Se faire comprendre exige quelque préparation. Il faut, pour ce but, surmonter les difficultés engendrées par le jeu de relations liant un orateur à un auditoire. La méconnaissance de règles élémentaires peut conduire à des distorsions. Les jurys de TIPE, lors des sessions de formation qui leur sont offertes, sont avertis de ces tensions. Peut-être n'est-il pas inutile d'en dire quelques mots ici : tout ce qui se dit, se voit ou s'écrit met en oeuvre la rhétorique, qui est la raison à l'oeuvre, lorsqu'elle sort des discours formels.

Classiquement on peut reconnaître trois dimensions dans la relation :

On pourra privilégier le point de vue de l'auditoire et ramener tout le reste à de la propagande et de la manipulation ; c'est le point de vue de Platon, repris par certains opposants tenaces aux TIPE. On pourra privilégier celui de l'orateur ; c'est le point de vue de Cicéron, souvent celui des candidats. On pourra privilégier celui de l'argumentation ; c'est la situation de " colle ", substantiellement différente de la situation de TIPE.

Une difficulté inhérente de la relation est la confusion entre l'attention portée à la chose et l'attention portée à l'individu. Cette difficulté s'est manifestée cette année dans le questionnement du jury sur la manière de travailler, interrogation légitime, mais comprise trop souvent par les candidats comme une traque. Et pourtant, un précédent rapport l'affirmait :

" Pour estimer le caractère personnel de la démarche, des indications du candidat sur sa démarche sont bien venues. Pour les préciser, le jury pratique couramment les questions méthodologiques demandant au candidat l'origine de son sujet, la nature de sa documentation, (....) "

3.2. L'expression de la subjectivité

Le diagnostic de l'expression orale inclut deux types de logique, une logique spontanée et une logique d'effort. La première inclut une relation stricte d'émetteur à récepteur (mode didactique) et une relation d'affrontement, ouvert ou latent, signalé plus haut marquant toute épreuve orale (mode éristique). La seconde inclut le mode productif (dialectique) et, le plus fondamental de tous, le mode maïeutique, où chacun s'exprime complètement et personnellement ; cela n'est pas un principe moral, mais une modalité de communication. La recherche des conditions de ce mode est semée d'embûches, par exemple des phrases agressives ou stériles, telles que :

Candidat : " je ne sais pas si ce que je vais dire sera compris de vous "

Jury : " c'est votre réponse à ma question ? eh bien soit, si vous le dites "

3.3. Quelques répétitions

Les deux rapports précédents ont été peu lus par la petite proportion de candidats qui avait eu connaissance de leur existence. Leur contenu n'est pas encore frappé d'archaïsme et, plutôt qu'une paraphrase, en voici quelques extraits, encore d'actualité dans le présent contexte :

3.4. Qu'est-ce qu'un lecteur ?

C'est un individu qui ne reste pas indifférent devant un texte ; les jurys savent que les candidats ont appris à lire ; eux aussi, par leur pratique quotidienne, sont des lecteurs. Le thème précédent avait été préparé avec soin par l'ensemble du jury, qui s'était posé, entre autres, ce genre de question :

" Quelle est la grandeur que je cherche à mesurer ? quelles sont les grandeurs dont je dispose ?

Quel est le lien entre les grandeurs accessibles et les grandeurs désirées ? les données sont-elles interprétables directement ou exigent-elles un traitement élaboré ?

Quel est l'intérêt de cette mesure pour la science, pour le Monde ? quelle en est la précision ? cette dernière est-elle uniforme ? ai-je la maîtrise de tous les éléments théoriques nécessaires à la compréhension ? quels sont les éléments sur lesquels le texte est muet ? pourquoi tant de dispersion dans les résultats ?

Ce texte contient-il tous les éléments nécessaires et suffisants à sa compréhension par moi ? quels sont les manques ?

à quelles parties du cours se rattache-t-il et vers quelles limites extérieures m'entraînerait-il ? jusqu'où oserai-je m'aventurer ? comment présenter ce que j'ai compris, ce que je n'ai pas compris et ce qui me paraît incompréhensible ? suis-je en mesure de vérifier la cohérence des données par quelque estimation numérique ? cette estimation remet-elle en question mes savoirs ?

Le texte contient-il quelque erreur évidente ? dans ce dernier cas, quelle est la représentation qui me paraît corriger la faute ? à quoi la méthode présentée me fait-elle penser ?

Comment faire marcher la machine ? quelle est sa taille ? sa durée de vie, …? "

En 1999, et pour l'an 2000, les questions changent, le questionnement demeure.

4. PARTIE C

La partie C se signale cette année par une baisse du niveau général, en qualité et en quantité. Le nombre de travaux bons ou très bons restant élevé, les contrastes sont accentués.

4.1. La quantité

Il a été demandé au jury d'apprécier aussi la quantité de travail fourni, et de ne pas se laisser embobeliner par la narration éclatante d'un travail maigrelet.

Exemple canonique : voici un splendide exposé, riche d'analyses originales, sur un sujet central par rapport au thème. Le travail est présenté comme personnel. Les examinateurs ne se laissent pas séduire. Protestation du candidat, appuyé par un mentor indigné de " l'incompétence des examinateurs ". Il se révèle que la fiche synoptique est un résumé des cinq premières pages d'un article de huit pages, non référencé dans ladite fiche. Au-delà de ces cinq pages, le candidat ne savait rien, n'avait rien cherché, n'avait aucune idée, ne se posait aucune question, une désinvolture dont le jury prit rapidement la mesure. Comment noter une demi-journée de travail ?

Bien des " étonnements " auraient été bien épargnés à bien des candidats, s'ils avaient consenti à jouer le jeu. Le moment est venu de rendre hommage au courage et à la loyauté de ces professeurs qui ont refusé de signer une imposture.

4.2. La qualité

L'esprit critique est la chose la plus difficile du monde, mais il est difficile de comprendre comment des extravagances ont pu résister à une année de travail personnel encadré.

L'hypothèse sous-jacente dans la description du Monde de tel candidat est que l'ensemble des objets de l'espace est structuré comme un corps solide indéformable (ce qui appauvrit la notion de trajectoire) ; une linéarisation est justifiée par la raison qu'elle conduit à " quelque chose d'analytique ", autrement " il n'y a rien à faire " ; un candidat hasarde que les ondes sismiques ne sont " plutôt pas " électromagnétiques ; deux modèles inconciliables de la même réalité sont présentés successivement et sans commentaire autre que " ils ont dit dans les livres que … ".

La palme pourrait revenir à ce candidat, glorieux comme un desperado, qui présenta un travail captivant sur la gamme pentatonique (avec rappels experts sur la pythagoricienne et la tempérée), arguant que, " les sons se propagent sur Terre et de toute manière, le jury ne comprenant rien, autant se faire plaisir ". Sa fiche synoptique était en règle.

4.3. La bibliographie, la recherche sur Internet

Bibliographie

Il n'est pas demandé d'avoir tout lu ni tout entendu, mais au moins les indications bibliographiques pourraient-elles séparer ce qui a été étudié, parcouru, ou rencontré par le candidat.

Par exemple l'impressionnante référence " Euler, Œuvres " a l'honnêteté de préciser qu'il ne s'agit pas des oeuvres complètes, mais souffre d'une imprécision sur ce qui a été réellement utilisé de cet ensemble (dans ce cas précis, le candidat voulait seulement indiquer sa rencontre avec l'expression " calcul d'Euler ").

Internet

L'utilisation massive d'Internet ayant déclenché de belles turbulences dans le déroulement de l'épreuve, il est indispensable de préciser ce que j'attends et ce que je souhaite éviter dans l'utilisation de la Toile.

S'agit-il de données de première main et commentées in situ, de données recopiées d'une source de seconde main et commentées par une plume extérieure ? s'agit-il de données brutes ? de données traitées ? de données interprétées ? et ainsi de suite.

La difficulté devant les données est maintenant portée au niveau du sens ; elle n'est plus au niveau de l'acquisition. Puisque tout est inscrit quelque part, il suffit d'aller voir du bon côté. Le problème du sens non seulement reste entier, mais encore il acquiert une vivacité nouvelle.

Comme pour la recherche bibliographique ordinaire, la citation d'adresses réticulaires ne devrait mentionner que les sites consultés.

4.4. Les mélanges disciplinaires

Des progrès restent à faire. Souvent, le caractère monodisciplinaire exclusif s'accompagne du traitement superficiel d'un domaine trop vaste, la récitation du catalogue se substituant au développement. Il faut cependant signaler un grand nombre de très bons travaux ; un plaisir à entendre et aussi, on veut le croire, à composer. Rendons hommage aux binômes d'enseignants qui ont pris l'initiative de cosigner des fiches synoptiques. Un tel engagement et une telle diligence méritent en effet d'être connus.

5. LES NOTES

Par exemple, le hasard des affectations a fait que plusieurs candidats ayant travaillé, au sein de plusieurs groupes, sur le même sujet, ont été interrogés, à quelques jours d'intervalle, par le même jury. Ils ont été questionnés sur leur organisation, ils ont répondu, et leurs notes ont été excellentes.

S'étant intéressé toute une année scolaire sur les conditions physico-chimiques de la possibilité d'une vie extraterrestre, ayant présenté un bon travail sur ce sujet difficile et ouvert, ayant montré une belle culture scientifique, un candidat s'est trouvé interdit devant la question " quel est l'intérêt d'une telle recherche ? "

6. POUR CONCLURE

Ce rapport contient des éléments de satisfaction et des éléments qui font craindre quelque érosion. L'intérêt des candidats pour les TIPE reste vif ; l'investissement des enseignants est souvent admirable. Il se trouve malgré tout cela que des erreurs d'appréciation subsistent sur le niveau attendu, sur la quantité de travail accompli et sur la nature de l'épreuve. Ces difficultés n'ont rien de structurel.

La physique est largement majoritaire dans les travaux des candidats. Pour autant, il n'y a pas lieu, dans son travail, de s'arrêter artificiellement aux frontières d'une discipline donnée dans une filière donnée. La frontière pour une filière est celle de la réunion des programmes de cette filière. Et l'on peut faire beaucoup de belle science à l'intérieur d'un programme. La transgression n'est ni valorisante ni coupable. L'initiative et l'encadrement forment un ensemble complémentaire et complet.

 

 

VIII. DONNEES STATISTIQUES

 

1. NOMBRE DE CANDIDATS

19742 candidats se sont inscrits au moins à un concours participant à l'épreuve TIPE.

14551 admissibles ont été convoqués. Leur répartition par filière est la suivante :

 

Filière

Nombre de candidats

Pourcentage

MP

5271

36.22

PC

4332

29.77

PT

1365

9.38

PSI

3174

21.81

TPC

26

0.17

TSI

383

2.63

Le nombre de candidats qui se sont effectivement présentés à l'épreuve est de 13332 soit 91.62% des admissibles.

Le nombre de candidats admissibles au titre des différents concours est le suivant :

 

MP

PC

PSI

PT

TSI

TPC

C.C. Polytechniques

3533

3260

2239

/

380

26

Banque PT

/

/

/

1365

/

/

Mines-Ponts

1392

870

554

/

/

/

Centrale-Supelec

1607

1064

722

/

85

/

TPE

813

690

660

/

/

/

INT

763

326

386

/

/

/

ENSTIM

74

78

72

/

/

/

ESIM

549

457

612

/

/

/

ENSAE, IIE, ENSAM

1132

413

637

/

139

/

e3A/e4A

1731

1422

2293

/

/

/

TOTAL

11594

8580

8175

1365

604

26

 

2. RESULTATS DE L'EPREUVE

2.1. Statistiques par filières

(moyennes sur 20 obtenues sur l'ensemble de l'épreuve)

Moyenne

Ecart type

Nombre de candidats

MP

Terre et Espace

11,87

3,5

4673

PC

Terre et Espace

11,93

3,34

3986

PSI

Terre et Espace

11,58

3,46

2964

PT

Terre et Espace

11,75

3,35

1333

TPC

Terre et Espace

9,9

3,06

26

TSI

Terre et Espace

9,75

3,95

350

TOTAL : 13332 CANDIDATS Note moyenne : 11,75/20

2.2. Diagramme de distribution des notes

*******************

 

ANNEXES

 

 

ANNEXE I

TIPE Sujets C

Contenu des rubriques de classification

 

1. Espace : géométrie et physique

Relativité, forces et mouvements dans le système solaire

Comètes, météorites

Planètes et leurs satellites

Satellites artificiels

 

2. Le Soleil

Composition, sismologie

Magnétisme, taches solaires

Eclipses

Vent solaire

 

3. La Lune

Formation

Système Terre – Lune

Vols lunaires

La Lune et la vie

 

4. L'espace, problèmes divers

Satellites artificiels (stabilisation)

Stations spatiales habitées

Robots martiens

Débris dans l'espace

Impesanteur

Rentrée dans l'atmosphère

 

5. Terre, objet spatial

Equinoxes, rotation de la Terre

Magnétosphère

Analogie Terre – autres planètes

 

6. Terre, intérieur, atmosphère

Géomagnétisme

Gravimétrie

Volcanologie, sismologie

Glaciologie

Aurores boréales

Atmosphère

Météorologie

Neige, glace, vents, nuages, foudre, cyclones

Interactions océan – atmosphère (vagues, marées, houles, El Nino)

 

7. Terre, environnement, pollution

Atmosphère et activités humaines

Effet de serre, couche d'ozone

Pollutions dues aux transports automobiles

Déchets radioactifs

Pollution des eaux

Recyclages

Pollutions marines

 

8. Mesures, métrologie, transmissions

Mesure du temps

Ondes hertziennes, ionosphère, radar, gravimétrie, gyroscope

Communications par satellites

Réseaux téléphoniques

Téléobservation, télédétection, SPOT

Sonar, bouées marines

Câbles sous-marins

Télescopes

 

9. Energie

Pétrole, gaz

Hydraulique

Energie solaire

Energie éolienne

Marées, houle

Géothermie

Energie nucléaire

L'électricité : production, transport

 

10. Carburants, propulsion, transport

Propulsion spatiale ionique, photonique

Propulsion spatiale thermique classique

Moteurs de fusée

Moteur d'avion, l'hélicoptère

L'automobile, moteur, carburation, transmission, démarrage, suspension, freinage,….

Moteur à air-comprimé

Piles à combustible, moteur à hydrogène

Véhicules solaires

Voiture électrique

Transports et sécurité

Trains, TGV, pendulation

Métro, tramway

Télésièges

Ascenseur

Propulsion maritime et sous-marine

Porte-avion (stabilisation)

 

11. Mécanique, robotique, automatique

Commande et robotique spatiale

Aides à la navigation aérienne

Aides à la conduite automobile

Chronotachygraphe

Péage magnétique

Commandes aiguillages

Motorisation de télescopes, de paraboles

Vibrations

Mécanique des ouvrages d'art

Trieuse, convoyeur

 

12. Physique des fluides, aéronautique

Aérodynamisme

Vol à voile

Voiliers

Vent et ponts

Eolienne

Hydroptère, foil

 

13. Traitement de l'information

Codage

Cryptographie

Compression de données

Réseaux

 

14. Mathématiques et applications diverses

Théorie des groupes

Corps, codage

Géométrie euclidienne

Géométrie non euclidienne

Méthodes d'approximation

Analyse numérique

Fonctions spéciales

Analyse non standard

Divers

 

15. Métallurgie, chimie

Matières premières métalliques

Pierres précieuses

Céramiques

Composites

Métallisation de miroirs

Dépôt alliages par laser

Traitement des sols agricoles

Dioxines, pesticides

 

16. Physique : électromagnétisme, optique

Couleur du ciel

Optique de SPOT

Optiques de télescope

Fibres optiques

Diffraction

Jumelles

Télévision à plasma

Télescopes

 

17. Physique du solide, atomique, moléculaire, nucléaire

Cristallographie, cristaux liquides

Fullerènes

Technologie CCD

Radioactivité

Rayons cosmiques

Supra conductivité

 

ANNEXE II

 

QUELQUES SUJETS ORIGINAUX

 

Le violon

Les gammes musicales

Les pesticides

Les explosifs industriels

Le pneumatique

La pâte à papier

La chimie et l'art

L'ascenseur

La vanille

De la vigne au vin

Le cognac

Trieur mécanique

Norme ISO 14.001

Les sondages

La neige de culture

Le surf des neiges