a. Séquence expérimentale
- Réaliser des expériences devant le jury
La séquence expérimentale permet au jury d’apprécier la qualité des gestes et des mesures du candidat mais également la prise en compte des règles de sécurité lors des manipulations. C’est pourquoi, même si le candidat a réalisé des expériences pendant le temps de préparation, il doit systématiquement manipuler ou réaliser tout ou partie des expériences devant le jury. Toutefois lors de la présentation, la vérification d’un ou deux points de mesure est suffisante lorsque le candidat en a obtenu davantage en préparation.
La présentation expérimentale doit constituer l’essentiel de cette partie de l’épreuve. Ainsi, même si le candidat énonce en préambule les prérequis ou les compétences travaillées, cela ne doit pas empiéter de façon exagérée sur le temps consacré aux manipulations présentées devant le jury.
À chaque fois que cela est possible, le jury attend des expériences quantitatives. Il est apprécié lors des expériences quantitatives qu’une attention raisonnée soit portée sur la précision des mesures.
En cas d’échec (saisie automatisée, valeur aberrante), le candidat doit poursuivre en analysant dans la mesure du possible la situation et poursuivre en exploitant les résultats attendus. Un échec n’est pas rédhibitoire à condition toutefois qu’une réflexion soit menée sur les raisons de cet échec.
Le candidat ne doit pas décrire dans le détail chaque geste technique que seraient amenés à faire les élèves ; il peut tout en manipulant donner quelques pistes s’il le juge pertinent. Il pourra aussi préciser à ce moment la part de manipulations réalisées réellement par les élèves et celles réalisées au besoin par l’enseignant. Le jury pourra demander d’éclaircir les points nécessaires lors de l’entretien.
Souvent, une seule manipulation est présentée. Certains sujets offrent la possibilité aux candidats de proposer plusieurs expériences : ils doivent s’en emparer, dans la mesure où le temps disponible est suffisant. La présentation et l’analyse de deux expériences semblent un maximum.
Le fait de ne pas manipuler devant le jury et de présenter uniquement du matériel en décrivant ce qui pourrait être fait ou seulement des résultats d’expériences est très pénalisant pour le candidat.
En conclusion, les 20 minutes de présentation de la séquence expérimentale doivent être consacrées majoritairement à une expérimentation commentée ET exploitée.
- Expliciter les objectifs et valider une expérience
Le jury attend du candidat que, pour chaque expérience présentée, celle-ci soit croisée avec des objectifs clairement énoncés et qu’il sache porter un regard critique sur les résultats obtenus. Il est attendu que le candidat ait une réflexion sur les incertitudes des mesures qu’il réalise, et leur impact sur les résultats présentés.
Le jury apprécie également que le candidat, lors de la présentation de ces manipulations, précise comment il les intègrerait dans une séance de cours sur le sujet concerné et comment s’organiserait la séance dans la classe.
Lorsque le sujet s’y prête, le candidat devra favoriser l’utilisation d’outils numériques tels des logiciels d’acquisition ou de traitement de données. Si bon nombre de candidats connaissent les étapes de la démarche d’investigation ou de la démarche scientifique et exposent des problématiques intéressantes, ancrées dans le quotidien des élèves, peu d’entre eux maitrisent réellement le contenu de ces étapes et présentent des expériences encore très guidées, peu formatrices, ne permettant pas à l’élève une réelle réflexion en autonomie.
Le jury a constaté avec plaisir que la plupart des candidats appliquent avec rigueur et sans excès les règles de sécurité lors des manipulations : blouse, gants, lunettes si cela est nécessaire et savent expliquer les risques encourus. Ils sont également soucieux de ne pas jeter à l’évier les espèces qui doivent être récupérées pour un retraitement ultérieur. Certains candidats cependant ne se protègent pas toujours lorsqu’ils utilisent des produits ménagers (eau de javel par exemple). Il convient de rappeler que ce n’est pas parce qu’un produit chimique est d’usage courant qu’il est sans danger. L’utilisation de produits chimiques (pentane, nitrate de plomb) interpelle quand il était possible de répondre à la consigne avec des substances moins dangereuses.
- Des instruments à maîtriser
Le jury encourage les candidats à s’entraîner en amont du concours afin de maîtriser les instruments ci-dessous (liste non exhaustive) :
- sonde pH métrique et conductimétrique
- pipette et propipette
- spectrophotomètre
- oscilloscope, émetteur et récepteurs à ultrasons
- montage de distillation
- microcontrôleur Arduino
De plus, le candidat doit savoir utiliser les logiciels d’acquisition et de traitement de données afin de mener à bien une analyse numérique simple (calcul de valeur moyenne, modélisation linéaire…).
Pour des sujets de mécanique au niveau lycée, il est également conseillé de savoir acquérir une vidéo, de s’entraîner à réaliser un pointage avec un logiciel approprié et de savoir l’exploiter.
La possibilité d’utiliser un microcontrôleur ou un programme en langage Python n’a pas été utilisée par les candidats. Les candidats sont invités à se former sur ces capacités numériques introduites dans les nouveaux programmes.
Les futurs candidats qui souhaitent se préparer à la séquence expérimentale sont invités à se familiariser avec les dispositifs techniques classiques du collège et du lycée, et à garder à l’esprit que le jour du concours une notice technique pourra la plupart du temps leur être fournie.
b. Entretien avec le jury et questions posées
- Nature des questions posées durant l’entretien
Durant l’entretien, le jury est amené à poser des questions au candidat pour éclaircir ses propos, approfondir certains points en rapport avec le sujet et tester les connaissances et la culture scientifiques du candidat. Il peut également, pendant une durée limitée, l’interroger sur son dossier RAEP.
Au cours de ces échanges, le candidat est susceptible d’être interrogé sur toutes les notions disciplinaires au programme du collège et du lycée. Un candidat qui a enseigné seulement en collège jusqu’au concours ne peut invoquer cette raison lorsqu’il ne sait pas répondre à une question du programme de lycée.
Les questions posées par le jury lors de l’entretien peuvent être de différentes natures et poursuivre différents objectifs (liste non exhaustive) :
- Le jury peut revenir sur des erreurs effectuées par le candidat lors de sa présentation afin de vérifier l’origine de celles-ci et lui permettre de les corriger. Une erreur commise durant l’exposé mais corrigée et correctement analysée durant l’entretien peut avoir une incidence très favorable sur la note.
- Le jury pose systématiquement des questions d’ordre disciplinaire : une application numérique à réaliser, une loi à énoncer, une définition à donner, etc. en physique ou en chimie.
- Le jury peut vérifier que le candidat maitrise quelques ordres de grandeurs courants des grandeurs qu’il a présentées ou manipulées durant sa préparation.
- Le jury peut être amené à susciter un échange scientifique avec le candidat, ce qui permet à celui-ci de montrer ses qualités d’argumentation et de pratique du raisonnement scientifique.
- Le jury peut également vérifier que le candidat maîtrise quelques bases d’histoire des sciences, susceptibles d’éclairer le contenu du cours dans l’enseignement secondaire, par exemple sur le modèle de l’atome ou à propos des représentations de l’Univers (Ptolémée, Copernic).
Avec l’introduction des nouveaux programmes et de l’enseignement scientifique notamment, ces sujets pourront être en relation avec les thématiques des programmes en vigueur.
- Certaines des questions peuvent être liées à l’éducation au développement durable et à la prise en compte des problématiques environnementales en y intégrant des connaissances scientifiques (description de l’effet de serre, importance de la couche d’ozone, etc.) ou technologiques (énergies renouvelables).
- Le jury peut être amené à demander des précisions, de nature didactique ou pédagogique, précisions qui sont très concrètement liées aux activités présentées et à leur mise en œuvre.
