La physique en PCSI
La PCSI (Physique-Chimie-Sciences de l'Ingénieur) est l'une des 7 filières de première année des Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles (CPGE), avec la MPSI, la PTSI, la MP2I, la TSI1, la TPC1 et la BCPST1.
Après avoir moi-même suivi une PCSI au Lycée Louis-le-Grand à Paris en 1998-1999, j'ai accompagné de très nombreux élèves, depuis plus de 15 ans, soit sous forme de cours et kholles collectifs dans le secteur privé (d'élèves scolarisés en CPGE partout en France), soit en suppléance de collègues affectés en CPGE.
Le programme de physique en PCSI est fixé par le ministère de l'Education nationale.
Approches didactique et pédagogique
Mon approche d'enseignement reflète mon expérience de la préparation des concours d'entrée aux Grandes Ecoles, puis, 20 ans plus tard, de l'agrégation externe de physique. Tout comme celui que j'ai reçu au Lycée Louis-le-Grand, à l'Ecole des Mines de Paris et à l'Ecole Normale Supérieure, mon enseignement se veut précis, humaniste, bienveillant et exigeant. Il s'enrichit au contact de mes étudiants, grâce à une remise en cause systématique de mes approches, et à ma connaissance de l'ensemble des autres disciplines (chimie, mathématique, numérique, sciences industrielles), et de ce qui est attendu aux concours.
Mon expérience me conduit toujours à penser que les élèves de CPGE doivent fournir un travail personnel qui se trouve grandement facilité si l'enseignant leur "mâche" le travail.
Comment?
- En transmettant des connaissances très structurées et hiérarchisées, faciles à lire et à comprendre, ... donc à retenir.
- En évitant tout raccourci dans les calculs mathématiques, en justifiant systématiquement l'intérêt de mener un calcul en physique, et en analysant la façon la plus pertinente de le mener.
- En consacrant du temps non seulement à l'établissement des formules physiques, mais surtout à leur lien avec les idées-clés, les applications pratiques et des protocoles expérimentaux.
- En mettant en relief ces connaissances, en créant du lien entre plusieurs concepts, plusieurs chapitres, plusieurs exercices, plusieurs méthodes, ou d'autres disciplines (mathématiques, chimie, sciences de l'ingénieur, informatique).
- En systématisant la mobilisation des outils et la répétition des méthodes (garde-fous, réflexes, calculs mentaux).
En première année de CPGE, il s'ajoute une difficulté supplémentaire, depuis la suppression d'un tronc commun en mathématiques et physique pour les élèves intégrant une CPGE. Fort de mon expérience d'enseignement des mathématiques en CPGE, je propose, préalablement à tout nouveau cours de physique, des formulaires, des exercices simples, des rappels de méthodes mathématiques. Pendant les séances de physique, plutôt que de présenter les outils mathématiques comme des recettes, j'insiste sur la proximité des deux disciplines, en donnant le double sens et la double nécessité (mathématique et physique) des outils utilisés. Si nécessaire, je reviens sur les différences de formalisme (notations, concepts, vocabulaire) en respectant le programme officiel de mathématiques.
En définitive, la perspective des concours exige bien évidemment un bachotage certain et une focalisation de la préparation sur l'acquisition de savoirs-faire. Cependant, l'idée principale de mon enseignement est que ce genre de préparation est paradoxalement facilité et plus efficace, s'il s'opère une construction personnelle de la physique chez les élèves : dans cette perspective, le distingo entre cours, expériences et exercices, plus traditionnel à l'Université, n'est pas vraiment adapté, et il est nécessaire de renforcer le va-et-vient intellectuel entre cours théorique, travaux pratiques et exercices d'application.
Un élève de première année ne doit pas beaucoup travailler ; il doit plutôt savoir comment et pour quoi travailler, de façon à travailler moins. Et l'enseignant est précisément là pour qu'il comprenne ce qui est attendu de lui et la façon d'y arriver pour préserver sa santé et son moral.
Le numérique est enfin l'occasion de varier les supports, techniques et stratégies pédagogiques, de façon à s'adapter à des générations d'élèves nécessairement très différents depuis 20 ans.
-
Programme de physique de PCSI
-
Exemples de supports
Fascicule élèveCe fascicule, codé en $\LaTeX$ et formaté en livret avec Python, est distribué à chaque élève. Il est fortement structuré et aéré, à la façon d'un livre. Son contenu est conforme aux programmes officiels, mais également aux attentes des concours : les méthodes et compétences attendues sont listées à l'avance. Il se veut exhaustif : il contient donc de nombreux utilitaires (diagrammes, sommaire, formulaire, etc.), ainsi que de très nombreux exercices corrigés, avec le cas échéant plusieurs méthodes. Enfin, de nombreuses questions permettent aux élèves de vérifier leurs connaissances ou leur fine compréhension du cours, mais également de vérifier que les techniques de base, ou les exercices proposés sont réellement assimilés. Son contenu évolue et s'enrichit chaque année. |
Ressource en ligneCette page web, codée en html, php, javascript et mathjax, est rendue accessible à chaque élève. Reprenant le fascicule, elle fournit également des compléments, des exercices ou des corrigés supplémentaires au fil de l'eau.
|