La physique en CPES
A Nice, j'assure l'enseignement de la physique en première année du Cycle Préparatoire aux Etudes Supérieures (CPES) mis en place conjointement par le Lycée Massena et l'Université Côte d'Azur, en 2022.
Il s'agit d'un cours exigeant destiné à former, selon leurs choix d'orientation personnels, aussi bien d'excellents scientifiques devant évoluer dans la recherche ou l'industrie, que de solides candidats se présentant aux concours universitaires organisés par les écoles d'ingénieurs.
Le programme du cours de physique est fixé collégialement par l'ensemble des enseignants de physique du cycle.
Approches didactique et pédagogique
Les étudiants sont d'excellents bacheliers n'ayant pas tous systématiquement suivi les spécialités mathématiques et physique-chimie au Lycée, et ne se destinant pas nécessairement à des études supérieures en physique.
L'enjeu consiste avant tout à changer radicalement l'approche des étudiants, qui sont confrontés à une physique plus mathématisée, où les techniques (calculs mentaux, calculs numériques, vérification de l'homogénéité et de la plausibilité des formules) et les méthodes (modélisation de problèmes, démonstration déductive, interprétation inductive), même si elles ont pu être parfois travaillées dans le secondaire, sont exigées comme des réflexes en CPES.
Comme le volume horaire est réduit (4h/semaine) et dès lors que les étudiants peuvent s'ouvrir à des disciplines nouvelles (économie, psychologie, etc.) requérant un nouvel investissement, mon parti pris est d'insister, en cours magistraux et travaux dirigés, sur les méthodes et exercices-clés, la répétition par les étudiants eux-mêmes, et le développement d'un esprit critique, reposant tout à la fois sur de solides capacités mathématiques (dans la tradition d'une CPGE classique) et un sens physique aigu (dans la tradition d'une Licence classique).
Chaque étudiant reçoit un fascicule de cours pour chaque chapitre, où figurent toutes les explications textuelles commentées en cours et pouvant être relues en dehors de la séance à tête reposée. Les démonstrations et définitions sont données en cours magistraux, les exercices sont préparés pas les étudiants et corrigés en travaux dirigés. Chaque étudiant se voit ouvrir, sur ce blog, un accès à des ressources numériques additionnelles (formulaires, compléments, corrigés détaillés d'exercices et de questions de cours, etc.) qui sont amenées à évoluer.
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Contenu du cours de première année
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Exemples de supports
Fascicule étudiantCe fascicule, que j'ai codé en $\LaTeX$ et que je pagine en livret avec Python, est distribué à chaque étudiant depuis la rentrée de 2023. Il est fortement structuré, exhaustif et aéré. Il veut être lu à la façon d'un livre de chevet. Il contient des utilitaires (diagrammes, sommaire, formulaire, etc.), ainsi que les énoncés des exercices à traiter en séances de travaux dirigés. Les espaces laissés vierges (encadrés, questions de cours) sont complétés ensemble pendant les séances de cours magistraux. Son contenu évolue et s'enrichit chaque année. |
Ressource en ligneCette page web, que j'ai codée en html, php et javascript (mathjax), est rendue accessible à chaque étudiant du cycle à partir de la rentrée de 2024. Reprenant le fascicule, elle fournit également des compléments, des exercices ou des corrigés supplémentaires au fil de l'eau.
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Fascicule professeurCe fascicule est mon support. Il n'est pas distribué aux étudiants, mais c'est ce qu'ils devraient avoir à l'issue de nos séances. |
Histoire et philosophie de la physiqueCe type de complément est destiné à fournir aux étudiants une épaisseur historique et philosophique au cours de physique proprement dit. Il s'inscrit pleinement dans la pluridisciplinarité du CPES, mais initie également les étudiants à une approche plus humaine et conceptuelle de la construction scientifique. |
Formulaire de mathématiques et de physiqueCe type de formulaire figure dans les premières pages d'un fascicule. Il sert d'outil de travail et de révision pour les étudiants à la veille de leur partiels et de leurs concours, en incluant aussi bien les outils mathématiques de base, que les constantes physiques et les formules principales du cours ou des exercices incontournables. |