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.

Fait à Paris, le 13 mai 2003
Pour le ministre de la jeunesse, de l’éducation nationale et de la recherche
et par délégation,
Par empêchement du directeur de l’enseignement supérieur,
Le chef de service
Jean-Pierre KOROLITSKI

Annexe

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
(Les recherches 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 matériau

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. À 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.

II - Pour l’année scolaire 2003-2004, le thème des travaux d’initiative personnelle encadrés dans les classes préparatoires de seconde année de la filière BCPST est le suivant :
Les milieux aquatiques continentaux et côtiers : stabilité et variabilité naturelles ou anthropiques
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.

Instructions complémentaires

Ces instructions concernent uniquement le thème de la filière BCPST :
Les milieux aquatiques continentaux et côtiers : stabilité et variabilité naturelles ou anthropiques
L’étudiant choisit un sujet de travail, à dominante biologique, ou à dominante géologique, ou mixte.
Les travaux se concrétisent par la rédaction d’un rapport comportant de six à dix pages au maximum illustrations comprises (au maximum 20 000 caractères). 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.


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