Objectifs de formation

Comment trouver un bon sujet de TIPE ?
Les TIPE sont un type d'exercice intéressant pour le développement de la réflexion scientifique assez semblable au TPE du Baccalauréat mais, bien évidemment, plus poussé dans l'autonomie et la démarche scientifique.

Dans le cadre des TIPE, l'étudiant a un travail personnel à effectuer qui le met en situation de responsabilité. Cette activité constitue un entraînement à la démarche scientifique et/ou à la démarche technologique. Les TIPE doivent faire appel à l'intelligence de situations concrètes car la réalité du métier de l'ingénieur n'est pas
essentiellement de résoudre des problèmes mais de les identifier et les poser clairement.

L'objectif des TIPE est de permettre à l'étudiant de développer notamment les qualités et capacités suivantes :

  • Ouverture d'esprit,
  • Initiative personnelle,
  • Faculté de rapprocher plusieurs logiques, notamment par un décloisonnement des disciplines,
  • Esprit critique, capacités d'exigence, d'approfondissement et de rigueur,
  • Aptitude à l'imagination expérimentale,
  • Aptitude à collecter l'information, l'analyser, la communiquer.

Cette activité a pour objectif de valoriser la curiosité intellectuelle et le travail en profondeur plutôt que la rapidité,
évaluée par ailleurs dans le cadre du contrôle de l'acquisition des connaissances disciplinaires.

L'objet des TIPE n'est donc pas l'acquisition de connaissances disciplinaires supplémentaires qui s'effectue par ailleurs dans le cadre du programme d'enseignement.

Grâce à la mise en oeuvre d'une nouvelle méthode de travail et à une diversification des sujets d'étude, les TIPE contribuent à valoriser des profils scientifiques variés.

Afin de parvenir à ces objectifs et de se préparer aux épreuves des concours, les étudiants, encadrés
par les enseignants, développeront des activités et des démarches diverses, par exemple :

  • La mise en évidence et la formulation d'un problème,
  • L'observation et l'analyse d'un phénomène ou d'un système industriel,
  • La recherche et l'exploitation d'une documentation,
  • La préparation et la réalisation de dossiers et d'exposés,
  • Le développement d'arguments au cours d'un entretien scientifique,
  • L'examen et la discussion des solutions et des justifications des choix effectués.

Les TIPE étant en relation avec les domaines de recherche universitaire et/ou industrielle, certaines séquences de travail peuvent s'opérer en sites industriels et/ou de recherche, extérieurs à l'établissement d'origine des étudiants. En effet, certains supports ou matériels ne sont présents que dans les centres universitaires ou les pôles industriels de recherche.

A cet effet, la signature d'une convention entre le chef d'établissement, l'étudiant et le responsable du laboratoire ou de l'entreprise qui accueille l'étudiant s'avère indispensable.

D'une part, elle permet de mettre en oeuvre le régime de la couverture sociale des étudiants en cas d'accident de travail en application de l'article L 412-8-2b du Code de la Sécurité sociale.

D'autre part, elle stipule que l'établissement scolaire et l'entreprise ou le laboratoire s'engagent à garantir leur responsabilité respective en souscrivant une assurance en responsabilité civile pour tous les dommages pouvant survenir au cours de la présence de l'étudiant dans l'entreprise ou le laboratoire.

Un modèle de convention-type est publié au Bulletin officiel.

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C'est parti

Organisation pédagogique

Comment s'épanouir en classe préparatoire ?
Les démarches à effectuer et le processus pédagogique se ressemblent sensiblement malgré les filières différentes.

Filières MP, PC, PSI, PT, TSI, TPC

L'activité de TIPE suppose l'initiative, elle n'exige pas la novation : ce n'est pas un travail de recherche au sens usuel du terme.

Cette activité constitue en revanche une initiation aux problématiques de la recherche. Le champ de cette initiation est défini et limité par le thème des TIPE qui est fixé au plan national et qui est renouvelable périodiquement.

La présentation de l'activité TIPE, de ses originalités, de sa problématique, peut se faire devant le groupe entier sans
revêtir toutefois un caractère magistral. Elle peut engager la participation d'enseignants chercheurs ou d'enseignants des écoles d'ingénieurs qui pratiquent cette démarche. La présentation des thèmes peut donner lieu à la visite de sites industriels et de recherche ou mobiliser des personnalités scientifiques.
Ces présentations ne doivent pas occuper plus de deux séances chacune.

Assez rapidement, on peut imaginer un encadrement plus modulaire ou plus éclaté concernant des regroupements d'étudiants travaillant sur des sujets voisins. Les phases de synthèse seront à nouveau l'occasion de rassembler le groupe dans sa globalité, les étudiants profitant alors de tous les travaux personnalisés. En d'autres termes, le travail des étudiants peut être organisé en petits groupes et fait alterner les phases de travail individuel, de travail en équipe et de travail collectif.

La pratique d'encadrement doit respecter de façon impérieuse l'initiative de l'étudiant. Les professeurs veilleront à
ce que les sujets choisis ne soient pas des sujets préfabriqués.

Le rôle du ou des professeurs est d'aider les élèves à cadrer le sujet, de les conseiller sur le plan scientifique et d' assurer la cohérence du sujet avec les contenus des programmes disciplinaires : les TIPE s'inscrivent dans le champ des programmes de la filière concernée.

Les professeurs organisent et évaluent le travail des étudiants et se mettent à la disposition de ceux d'entre eux qui sollicitent leur aide. Une part des heures d'interrogation orale peut être consacrée, selon des modalités appropriées, à la préparation de l'épreuve correspondante des concours.

Les étudiants peuvent aborder les TIPE par le biais d'une activité expérimentale, soit qu'elle procède de l'extension d'une manipulation réalisée dans le cadre des travaux pratiques classiques, soit qu'elle trouve sa place dans le cadre spécifique des TIPE en adaptant les horaires pour respecter les règles de sécurité.

En première année, l'organisation des TIPE permet essentiellement aux étudiants d'acquérir une méthode de travail
et de se préparer au choix d'un sujet en seconde année.

L'activité de TIPE est un enseignement nouveau qui figure pour deux heures hebdomadaires dans les grilles horaires des étudiants des diverses classes : cette indication concerne l'étudiant et fixe un cadre à sa charge de travail.

Compte tenu des spécificités de sa pratique et de sa conduite, cette activité n'entraîne pas automatiquement
une présence de deux heures du ou des professeurs devant la classe ou devant l'étudiant ; elle n'entraîne pas non plus automatiquement une présence de deux heures hebdomadaires pour l'étudiant devant son ou ses professeurs. Cette activité pédagogique se distingue donc nettement des cours, des travaux pratiques ou des travaux dirigés ; elle doit prendre des formes adaptées aux objectifs énoncés dans le paragraphe 1.

Les pôles de rattachement pouvant être généralement associées à un thème sont fixées comme suit par filière:

  • MPSI : mathématiques et sciences physiques. Dans les classes MPSI où existe l'option informatique, l'informatique constitue un pôle supplémentaire pour les TIPE
  • PCSI option PC : physique, chimie
  • PCSI option PSI : physique, sciences industrielles.
  • PCSI (ex MT) : physique, sciences industrielles.
  • PTSI : sciences industrielles, sciences physiques
  • TSI : génie mécanique, génie électrique.
  • TPC : physique, chimie

En seconde année, les TIPE sont organisés autour de thèmes qui favorisent une approche multidisciplinaire en référence à une ou plusieurs disciplines de rattachement.

Le ministre chargé de l'Enseignement supérieur fixe annuellement un ou deux thèmes pour chaque filière. Un thème
peut être commun à plusieurs disciplines et à plusieurs filières. Dans le cas où le thème est commun à plusieurs disciplines dans une filière, il peut être décliné en sous-thème par discipline.

Les étudiants optent pour un des thèmes définis pour leur filière et choisissent définitivement un sujet se rapportant à ce thème, en accord avec leurs professeurs : le libre choix des étudiants doit être éclairé par une présentation simultanée des différents thèmes par les professeurs de la classe. Les sujets comportent utilement des références et des ancrages à plusieurs disciplines du programme.

L'étudiant en situation de redoublement change obligatoirement de sujet.

Les pôles de rattachement pouvant être associés à un thème sont fixés comme suit par filière :

  • MP : mathématiques ; sciences physiques. Dans les classes MP ou MP* où existe l'option informatique, l'informatique constitue un pôle supplémentaire pour les TIPE
  • PC : physique ; chimie
  • PSI : physique ; sciences industrielles
  • PT : sciences industrielles ; sciences physiques
  • TSI : génie mécanique, génie électrique
  • TPC : chimie ; physique

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Filière BCPST

En première année, les objectifs essentiels sont l'ancrage des connaissances dans le concret ainsi que la mise en évidence de divers types de relations entre les êtres vivants (y compris l'homme) et avec leur milieu (biologique, géologique, géographique...).

Les TIPE sont consacrés à une sortie pluridisciplinaire sur le terrain, sa préparation, son exploitation et à la réalisation d'un court rapport.

Les TIPE de première année sont sans lien autre que méthodologique avec les TIPE de seconde année.

En seconde année, les TIPE portent sur des sujets ayant pour cadre un thème défini au niveau national. Ce thème,
renouvelé annuellement, est fixé par arrêté du ministre de l'éducation nationale, de la recherche et de la technologie. Les TIPE favorisent une approche interdisciplinaire en synergie avec les disciplines principales que sont la biologie et les sciences de la Terre. Le thème peut être illustré, à titre indicatif, d'exemples de sujets sélectionnés en tenant compte de leur orientation biologique et/ou géologique, des possibilités bibliographiques, d'observations, d'expérimentation simple ainsi que des investigations pluridisciplinaires auxquelles ils peuvent donner lieu.

L'intérêt principal des TIPE de seconde année réside dans le choix, l'appréhension et la compréhension critique
par l'étudiant du sujet sous ses différents aspects (conceptuel, documentaire, expérimental ou d'observation) ainsi que dans son aptitude à argumenter et discuter les questions soulevées par l'étude. Dans ce cadre, le rôle de l'enseignant consiste à permettre à l'étudiant d'effectuer une démarche personnelle.

L'étudiant choisit un sujet de travail personnel, d'intérêt biologique et/ou géologique. Le choix s'effectue sur la base
d'une brève présentation pluridisciplinaire du cadre scientifique du thème annuel. Ce travail d'initiative personnelle constitue avant tout un exercice de méthode. Il consiste, par exemple, à effectuer des observations concrètes et à analyser des phénomènes biologiques et/ou géologiques, à identifier des problèmes, à les poser clairement et, pour
y répondre, à proposer des hypothèses explicatives, à réaliser des montages expérimentaux simples et
à interpréter les résultats obtenus, à examiner des documents de façon critique. L'étudiant utilise, pour
ce travail, une bibliographie restreinte aux traités et aux articles en français des revues de grande diffusion, ainsi que diverses ressources scientifiques disponibles et facilement accessibles (centre de documentation et d'information, muséums, expositions, médias...).

Il peut aussi effectuer, si le projet le nécessite, des visites de laboratoires ou d'entreprises. En aucun cas, le travail ne peut se réduire à une bibliographie. Le travail se concrétise par la rédaction d'un rapport comportant 6 à 10 pages
(soit au maximum 20 000 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 ce travail de façon individuelle, ou bien en petits groupes (le groupe de trois étudiants est conseillé), pour tout ou partie de la recherche. Dans ce cas, chacun des membres du groupe doit s'engager personnellement sur l'intégralité du projet présenté dans son rapport.

Comment progresser grâce aux cours de physique en ligne ?

Les règles de sécurité lors des manipulations

Quels sont les dangers de l’éther ?
Il est essentiel de suivre ces consignes afin de préserver le matériel mais aussi pour rester en sécurité.

Règles générales liées au comportement

  • Ne pénétrer dans une salle qu'en présence du professeur ou d'une personne responsable.
  • Ne jamais courir, ni se bousculer dans la salle. S'interdire tout jeu ou plaisanterie.
  • Porter une blouse en coton et la boutonner complètement ainsi que des lunettes de protection.
    • Vous ne devez pas vous habiller ou vous déshabiller devant votre paillasse mais plutôt au fond de la salle ;
    • Les vêtements ne doivent pas être posé sur ou à côté des paillasses mais être accrochés à un endroit où ils ne risquent rien.
  • Maintenir ses cheveux longs par un bandeau ou en les glissant dans la blouse par exemple de même, il est interdit de porter des vêtements flottants comme une écharpe.
  • Les sacs doivent être rangés sous les paillasses et ne jamais encombrer les allées.
  • Ne pas porter de bijoux pour éviter de les altérer par des gaz, ou par le contact avec du mercure.
  • Ne pas toucher les appareils ou les flacons de produits chimiques disposés sur les tables avant d'être informé des précautions à prendre.
  • Veiller à la propreté des mains ; en protégeant une éventuelle plaie par un pansement et en les lavant après chaque souillure et après la séance de TP.
  • Ne jamais porter ses mains au visage et surtout aux yeux.

Règles pour manipuler en toute sécurité

  • Manipuler avec précaution et proprement.
  • Il est important de toujours manipuler debout. Ainsi, les tabourets et les chaises doivent être rangés sous la paillasse afin de ne pas encombrer les allées.
  • Vous ne devez prendre que le minimum d'affaire sur votre paillasse et ne jamais manipuler au dessus d'un classeur ouvert.
  • Minimisez au maximum vos déplacements.
  • Ne jamais pipeter à la bouche sans pro-pipette.
  • Lors du prélèvement d'un produit dans un flacon, tenir le bouchon à la main et reboucher le flacon immédiatement après usage. N'utiliser les flacons que les uns après les autres. Ne pas permuter les bouchons de deux flacons.
  • Pour introduire une poudre dans un tube à essais, utiliser une feuille de papier propre pliée en deux.
  • Ne jamais remplir complètement un tube à essai, surtout s'il faut chauffer : ne pas dépasser 1 cm de hauteur pour un liquide et 0,5 cm de hauteur pour un solide.
  • Ne jamais retourner un tube sur le pouce.
  • Ne jamais diriger l'ouverture d'un tube à essais vers vous ou votre voisin.
  • Pour déceler une odeur, ne jamais mettre le récipient sous le nez.
  • Ne jamais prélever de produit en pipetant directement dans le flacon : Il faut verser un peu de produit dans un verre à pied avant de pipeter.
  • Pour un produit solide en poudre ou granulés, il faut verser un peu de
    produit dans une soucoupe puis en prélever avec une spatule.
  •  Ne jamais remettre dans le flacon le produit resté inutilisé.

Pour chauffer le contenu d'un tube à essais

  • Prendre le tube près de son ouverture par une pince tenue par le manche.
  • Placer la surface de séparation air-liquide dans la partie chaude de la flamme (sommet du cône bleu), en orientant l'ouverture du tube vers un endroit neutre.

A la fin de la séance

  • Vider (en suivant les instructions du professeur) et rincer la verrerie.
  • Nettoyer la table et jeter  les papiers qui traînent.
  • Éteindre les appareils et ranger la table.

La réalisation du TIPE

Comment savoir si sa problématique est complète ?
Il est indispensable de faire le point régulièrement avec un professeur afin de vous assurer que votre problématique est convenable.

Le choix du sujet

Pour un choix de sujet intelligent, il est conseiller de se rapprocher de ses passions et loisirs et d'en parler activement avec vos professeurs afin de les lier avec le thème de l'année. N'hésitez surtout pas à être original dans votre choix !

Faire valider son choix

Une fois que vous avez choisi votre sujet, il faut mettre en place une problématique qui servira de colonne vertébrale pour votre projet. En effet, vous devez être certain du niveau scientifique de votre projet pour qu'il soit au moins égal à celui des classes préparatoires. C'est d'ailleurs ici que vos professeurs vous épauleront puisqu'ils connaissent le programme de l'année et pourront ainsi vous guider sur le choix des outils et des connaissances à apporter et à utiliser. Ainsi, vous saurez si votre idée est réalisable afin de ne pas perdre trop de temps.

Le sujet étant défini, la problématique posée, il faut se mettre au travail le plus vite possible, en surfant sur l’enthousiasme des promesses du sujet. Par quoi commencer pour réussir le TIPE ? Voici quelques pistes.

Débuter le projet

La première expérience

Pour faire un bon choix de première manipulation, n'hésitez pas à faire appel à vos professeur ou aux préparateurs qui pourront vous conseiller des protocoles assez complets. Vous pouvez également vous rapprocher d'internet.

Servez vous des anciens sujets de concours

Ils vous permettront de faire naître des idées et des réflexions dans vos esprits puisqu'ils correspondent au niveau qui sera attendu de vous en fin d'année lorsque vous devrez présenter votre projet. Vous pourrez alors utiliser les lois, mais aussi les démonstrations ou encore des noms de scientifiques ayant travaillé sur un thème semblable au votre.

Utilisez les livres !

Bien sûr, il est conseillé de se servir de revues scientifiques ou encore de thèses ou de doctorat afin d'étoffer vos références bibliographiques. Pensez alors à archiver les liens ou à télécharger les pdf les document qui vous seront utiles.

Savoir s'il faut continuer ou changer de sujet

Après les vacances de la Toussaint, vous devrez faire le point sur votre travail et faire un choix :

  • Si votre sujet vous plaît et que vous commencez à avoir des résultats qui peuvent aboutir vers des développements complets alors confirmez votre choix de sujet et approfondissez votre problématique tout en prenant note et en synthétisant les résultats déjà obtenus.
  • Si votre sujet vous plaît mais qu'au court de vos expériences vous avez découvert une piste plus intéressante alors gardez ce sujet, mais changez de problématique afin de rendre celle-ci plus pertinente. Sachez en tout cas que le travail commencé n'est pas perdu car il vous a permis d'en savoir plus sur le sujet.
  • Si le sujet ne vous plaît pas ou qu'il vous semble trop difficile à réaliser alors il est encore temps pour vous de changer de sujet. Avant de statuer, n'hésitez surtout pas à demander conseil à vos professeurs.

La théorie et les expériences

Il ne faut surtout pas négliger la partie théorique de votre TIPE car celle-ci doit être parfaitement maîtrisée. C'est pourquoi il peut parfois être pertinent de revoir à la baisse son ambition scientifique. En effet, on ne vous demande pas de restituer la totalité d'une thèse mais de comprendre le coeur de votre sujet et de savoir redémontrer la totalité de celui-ci.

Ne faites pas des expériences pour dire que vous faites des expériences puisqu'effectivement une expérience doit servir votre projet et confirmer votre hypothèse ou soulever une question. Pensez aux incertitudes et relevez les différents aléas de manipulation, il ne faut pas les cacher mais les exploiter : vous n'êtes pas des robots, vous avez le droit à l'erreur et vous devez les reconnaître.

Lorsque vous avez besoin de matériel pour vos manipulations, faites le correctement et par écrit afin de faciliter le travail des laborantins. Et même si votre expérience ne se passe pas comme prévue et vous donne un résultat totalement différent de ce à quoi vous vous attendiez, prenez en note dans un coin afin de vous en reservir peut-être plus tard.

Le compte rendu : décrire une manipulation

Élaborer un protocole afin de travailler au mieux

Il est important de  rapidement commencer à réfléchir au cheminement de votre manipulation. En effet, il faut que vous sachiez où vous voulez aller et ce que vous avez à démontrer pour commencer à envisager les moyens à utiliser. C'est ce que l'on appelle la rédaction de votre protocole expérimental.

C'est votre plan de travail. Au brouillon, notez vos idées. Reprenez-les une par une et pensez à la façon dont vous comptez mettre en oeuvre et réaliser l'expérience.

  • Cette expérience répond-t-elle à la question posée dans l'a problématique ? ;
  • Suis-je en mesure d'effectuer cette expérience ? ;
  • Ai-je les connaissances nécessaires pour interpréter les résultats de mon expérience ?

Une fois cette check-list validée, vous pouvez rédiger au propre votre protocole expérimental.

Pour cela, écrivez proprement et lisiblement en utilisant des phrases courtes et des mots clairs. Inutile de vous noyer dans des explications trop poussées. Vous devez utiliser des verbes d'action qui traduisent uniquement les actes que vous allez réaliser durant votre expérience.

En fin de rédaction du protocole expérimental, pensez à surtout mentionner les mesures de sécurité à prendre pour la réalisation de votre expérience. mentionnez les équipement de sécurité nécessaires : lunettes, gants, blouse, hotte aspirante, etc.

Vous pouvez aussi agrémenter le protocole d'un schéma de l'expérience en détaillant de manière précise le matériel utilisé et en soignant votre dessin.

Énoncer ses hypothèses

Ecrivez les hypothèses que vous souhaitez démontrer à l'issue de votre expérience. Indiquez dans quels cas elles sont validées et dans quels cas elle sont réfutées.

Réaliser l'expérience demandée

Maintenant que le protocole et les hypothèses ont été posés et établis, vous pouvez vous mettre à la pratique. Utilisez bien les équipements de protection utiles à la réalisation de l'expérience. Procédez avec calme et rigueur. Suivez pas à pas les étapes du protocole expérimental. N'hésitez pas à prendre des notes pendant l'expérience, vous pourrez ainsi en rendre compte. Inscrivez vos problèmes rencontrés ou éventuellement les modifications que vous avez du apporter au protocole pour rendre l'expérience réalisable.

Rédiger le compte-rendu

Dans votre compte-rendu, vous devez rapporter le résultat de votre expérience tout en validant ou en réfutant votre ou vos hypothèses. Notez bien le déroulement de votre expérience et les conclusions que vous en avez tiré. Vous pouvez y ajouter des remarques sur la réalisation de l'expérience.

On peut également ajouter des documents tels que des photographies de l'expérience ou encore des croquis et des graphiques.

Conclure la manipulation

Pour finir, vous devez rédiger une conclusion. Dans cette dernière, reprenez l'énoncé et apportez y une réponse, en vous servant de votre expérience pour la justifier. Soignez bien cette partie, c'est elle qui solde votre manipulation et votre note en dépend beaucoup.

Autre conseil : les graphiques

Ne pas oublier d'indiquer le titre, les grandeurs correspondant à l'abscisse et l'ordonnée avec leur unité et l'échelle utilisée.

Les "points" seront préférentiellement des croix "droites": trait horizontal + trait vertical bien visibles!

Si la courbe est censée être une droite, vérifier l'alignement des points (et le préciser dans le compte-rendu) et tracer une droite "moyenne". Calculer son coefficient (sa pente), quasiment toujours utilisée pour conclure et surtout, représentez les incertitudes !

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Joy

Freelancer et étudiante en Sciences de la Vie et de la Terre, je suis un peu une grande sœur qui épaule et aide les autres pour observer et comprendre le monde qui nous entoure et ses curieux secrets !