Leçon de physique

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Mis à jour : jeudi 9 novembre 2023 10:45

La leçon de physique implique 4 heures de préparation, 40 minutes de présentation orale incluant une introduction exposant le niveau de traitement et les pré-requis, et 40 minutes d’entretien avec les membres du jury au cours duquel environ 5 minutes sont consacrées à une question relevant du domaine des Valeurs de la République.

La leçon de physique s’inscrit dans un des domaines publiés ci-dessous, puis est précisée par un thème puis complétée par un élément imposé découvert en même temps que le sujet, qui doit impérativement être traité pendant la leçon. Cet élément incite le candidat à adopter un plan et un déroulement originaux et cohérents qui sont valorisés. Il n’est cependant pas obligatoire que l’élément imposé constitue le fil rouge de l’exposé. L'élément imposé pourra contenir un document d’accompagnement (une courbe, un montage, un schéma, un spectre, un extrait de programme en python…).

Lors de sa leçon, le candidat fait appel à des contextes ou à des applications qui motivent et donnent un intérêt à la leçon ainsi qu’à une ou plusieurs expériences et des illustrations qui enrichissent l’exposé. Il a été décidé que tout site internet de type drive sera interdit qu'il soit avec ou sans mot de passe d'accès et tous les sites fournissant des éléments de leçons et d’expériences de physique déjà établis (plans, présentations PowerPoint, fiches de matériel déjà complétées pour l’expérience de physique) et ne seront autorisés à impression pour l’expérience de la leçon de physique que les protocoles qui ne peuvent être photocopiés à partir de ressources de la bibliothèque.

La leçon permet d’évaluer le candidat sur :

• sa maîtrise des concepts, des modèles et des lois de la discipline ;
• sa capacité à illustrer et à expliciter le formalisme utilisé par une reformulation en langage courant sans renoncer à la rigueur scientifique ;
• son recul sur le sujet traité et sa culture scientifique ;
• sa capacité à faire des ponts entre champs de la discipline ;
• son aisance dans l’usage des outils mathématiques et la conduite des calculs ;
• sa préoccupation à identifier les obstacles que pourrait rencontrer quelqu’un qui découvre les notions abordées ;
• sa capacité à choisir, conduire et exploiter des expériences.
• les sources utilisées par le candidat pour construire sa leçon

Le candidat peut faire appel à des simulations et, d’une manière générale, le traitement numérique des données et/ou des résultats est attendu.

Lors de l’entretien avec le jury, un temps d’échange sur les sources utilisées par le candidat pour construire sa leçon sera pris sur le temps total de l’épreuve et un critère d’évaluation de cet échange sera rajouté dans la grille d’évaluation par compétences.

Exemple de sujet de leçon de physique :

Domaine : Circuits électriques

Thème : Acquisition et traitement de données (niveau : cycle terminal de l’enseignement secondaire)

Élément imposé : Déterminer le temps caractéristique d’un dipôle RC à l’aide d’un microcontrôleur, d’une carte d’acquisition ou d’un oscilloscope.

Domaines susceptibles d’être choisis pour les leçons de physique :

• Circuits électriques
• Électromagnétisme
• Mécanique
• Ondes, spectres, signaux
• Ondes mécaniques
• Optique
• Structure de la matière
• Thermodynamique
• Traitement de l’information

Leçon de chimie

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Mis à jour : jeudi 9 novembre 2023 10:28

La leçon implique 4 heures de préparation, 40 minutes de présentation orale incluant une introduction de quelques minutes exposant le niveau de traitement choisi par le candidat et les pré-requis, et 40 minutes d’entretien avec les membres du jury. Les critères d’évaluation portent sur les compétences scientifiques et techniques, pédagogiques, didactiques, et de communication avec l’ajout, dans la grille d’évaluation par compétences, d’un critère d’évaluation des sources utilisées par le candidat pour construire sa leçon.

Il n’y a pas de liste de sujets de leçon; les sujets seront découverts par les candidats en début de préparation de l’épreuve, sans indication de niveau de traitement des notions et modèles autre que « Licence ». Ils contiendront trois éléments concentriques destinés à cerner le contenu de la leçon :

1. Un domaine de la chimie qui en fournit l’arrière-plan. La liste des grands domaines de la chimie traditionnellement enseignés au niveau de la licence de chimie est fournie ci-dessous ;
2. Un thème qui en précise le cadre général et en colore les développements. Une liste des thèmes associés à chaque domaine, non exhaustive, et qui est entièrement renouvelée chaque année avec l’arrivée de nouveaux thèmes, est fournie entre parenthèses ci-dessous ;
3. Un élément imposé qui doit faire l’objet d’un traitement explicite tel qu’il serait proposé dans le cadre d’un cours dispensé au niveau licence. Cet élément imposé est en lien avec le domaine et le thème de la leçon. Cet élément imposé peut être ciblé et contenir un document d’accompagnement (une courbe, un montage, un schéma, un spectre, un court texte, un code Python…).

Domaines et thèmes de la chimie servant de cadre aux sujets de leçon et qui sont évolutifs :

1. Autour de la classification périodique (évolution des propriétés, familles d’éléments, organisation)
2. Liaisons intra et intermoléculaires (théorie de la liaison intramoléculaire, liaisons intermoléculaires, structures moléculaires)
3. Phases condensées (solides, liquides, solvants, milieux organisés)
4. Principes thermodynamiques appliqués à la chimie (premier principe, évolution de systèmes chimiques, potentiel chimique, changement de phase, de l’idéal au réel, aspects expérimentaux)
5. Aspects cinétiques de la réactivité en chimie (modèles cinétiques, aspects expérimentaux, catalyse, contrôle des transformations chimiques)
6. Méthodes d’analyse en chimie (analyses quantitatives, spectroscopies, critères de choix des méthodes)
7. Méthodes de séparation en chimie (principes, applications)
8. Transfert d'électrons en chimie (oxydo-réduction, électrochimie analytique, conversions énergie électrique-énergie chimique)
9. Chimie moléculaire (chimie organique, chimie inorganique moléculaire, relations structure - propriétés)
10. Chimie macromoléculaire (synthèse, analyse, relations structure - propriétés)
11. Du laboratoire aux procédés (contraintes industrielles, changement d’échelles)
12. Chimie dans la matière vivante (constitution de la matière vivante, réactivité dans le vivant)

Trois exemples de sujet de leçon de chimie :

• Sujet 1 : (i) Domaine : Chimie moléculaire ; (ii) Thème : Chimie organique ; (iii) Élément imposé : Hémiacétals, acétals et cétals
• Sujet 2 : (i) Domaine : Principes thermodynamiques appliqués à la chimie ; (ii) Thème : Potentiel chimique ; (iii) Élément imposé : Ébullioscopie
• Sujet 3 : (i) Domaine : Méthodes d’analyse en chimie ; (ii) Thème : Détermination de la structure d’une entité ; (iii) Élément imposé : Spectre de masse du 3-phényl-propan-1-ol

Source du spectre de masse par impact électronique : http://sdbs.db.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/cre_index.cgi

Montage de chimie

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Mis à jour : jeudi 9 novembre 2023 10:45

L’épreuve de montage implique 4 heures de préparation et 1h20 au maximum de présentation et d’interactions avec les membres du jury. Il est attendu que le candidat mette en œuvre une diversité de techniques et de gestes expérimentaux. Les critères d’évaluation accordent une importance primordiale aux gestes de la chimie ainsi qu’à leur compréhension, aux protocoles mis en œuvre ainsi qu’à leur appropriation et à l’exercice du regard critique.

Il n’y a pas de liste de sujets de montages publiés en amont mais des champs d’activités expérimentales du chimiste tels qu’ils sont couramment pratiqués au niveau de la licence de Chimie ; c’est dans ces champs et dans les domaines d'activités expérimentales indiqués ci-dessous que s’inscrit chaque sujet de montage fourni aux candidats en début de préparation.

Chaque sujet comporte deux éléments distincts destinés à définir le contenu du montage :

• Le premier élément, appelé élément libre, s’inscrit dans un domaine d’activité expérimentale faisant partie de la liste ci-dessous. Il est accompagné d’un thème qui en précise le cadre général et en colore les développements. Ce premier élément donne lieu à la réalisation d’illustrations au libre choix du candidat et il fait l’objet d’une préparation assistée par l’équipe technique. Il peut porter sur l’illustration d’une notion, d’une propriété, d’un modèle, d’une activité ou d’une technique.
• Le second élément, appelé élément imposé, s’appuie sur un protocole expérimental (indifféremment rédigé en français ou en anglais) extrait de manuels scolaires, de livres d’expériences ou de revues publiées sous forme papier ou en ligne. Contrairement à la leçon de chimie, cet élément imposé n’est pas obligatoirement en lien avec le domaine et le thème du montage. Ce protocole, considéré comme à tester par un enseignant en vue d’une séance de travaux pratiques d’une durée de deux heures maximum, au niveau lycée ou enseignement supérieur (CPGE, STS ou Licence), donne lieu à une mise en œuvre intégralement réalisée par le candidat au cours de la préparation sans assistance de l’équipe technique. Il est attendu du candidat un regard critique sur le protocole et d’éventuelles propositions d’amélioration.

Domaines pour les activités et protocoles expérimentaux :

1. Synthèses en chimie moléculaire incluant les manipulations sous gaz inerte (aménagement fonctionnel, construction de squelettes hydrogénocarbonés, …)
2. Activations moléculaires en chimie (catalyse, photochimie, oxydo-réduction, …)
3. Séparations (extraction, distillations, recristallisation, chromatographies, …)
4. Analyses quantitatives (calibrations, dosages, titrages, spectres, potentiels d’oxydo-réduction,...)
5. Caractérisations structurales en chimie (conditionnement des échantillons pour l’analyse, point de fusion, RMN, UV, IR, Spectrométrie de masse, …)
6. Déterminations de grandeurs thermodynamiques et cinétiques
7. Electrochimie (diagramme potentiel-pH, potentiométrie, voltamétrie, conductimétrie, électrolyse, batteries,...)
8. Environnement numérique (traitement des données, connaissance des bases d’informations et des sources de littérature, recherche de données, …)
9. Règles de sécurité au laboratoire et impact environnemental

Exemples de sujets de montage :

• Premier élément « libre ». Selon le principe concentrique appliqué en leçon de chimie, le premier élément inclut un domaine pris dans la liste ci-dessus qui en fournit l’arrière-plan et un thème qui en précise le cadre et en colore les développements. Exemples : (i) Domaine : Synthèses en chimie moléculaire, Thème : Synthèses des alcools ; (ii) Domaine : Séparations, Thème : Distillations.
• Second élément « imposé ». Protocole à mettre en œuvre : Titrages direct et indirect de l’aspirine (protocoles extraits d’un manuel scolaire, par exemple).

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Mis à jour : lundi 27 mars 2017 19:59

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