Travaux personnels encadrés

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1 1 ère S Travaux personnels encadrés 1. Découverte des TPE Vous allez travailler par groupe (de 3 élèves) sur un sujet que vous choisirez à partir d une liste de thèmes de façon à dégager une problématique, en faisant appel à au moins deux disciplines scientifiques. Chaque groupe devra remplir un carnet de bord (sur e-lyco) qui permettra de mesurer la progression du travail Votre démarche doit avant tout rester une démarche scientifique (voir annexe 2 p 11) et s'appuyer sur une recherche de documents scientifiques qu'il vous faut comprendre avec l'aide des professeurs, analyser pour les exploiter ensuite, sans faire de copier-coller Vos travaux conduiront à une production. Cette dernière pourra bien sûr être un dossier écrit (à l aide d un traitement de texte), vous pourrez faire preuve de votre créativité en réalisant une vidéo, une ou des page(s) Internet, un cédérom, une exposition ou tout autre support cohérent avec le sujet, sans chercher l'originalité à tout prix. Dans tous les cas, elle devra s'articuler autour d'une expérience (à privilégier si la problématique s y prête), d'une simulation d'expérience, d analyse de données, d une maquette ou de toute autre activité personnelle. Les TPE sont évalués dans le cadre du bac 2014 (points au-dessus de 10 coefficient 2) 2. Quelques règles de fonctionnement Au cours de la première demi-heure, vous devez obligatoirement vous inscrire en B14 pour indiquer à quel(s) endroit(s) on peut vous trouver lors de la séance de TPE. Si vous avez besoin de travailler hors du Lycée pendant le créneau des TPE (visite, rencontre avec un professionnel, interview ), vous devez fournir à la Vie Scolaire une autorisation parentale. Dès que votre groupe est constitué, vous vous inscrivez auprès d un professeur encadrant les TPE ; un numéro de groupe vous sera alors attribué ainsi qu une sous-rubrique dans la rubrique Classes de l ENT e-lyco. Vous disposez ainsi d un blog (avec commentaires), d un agenda, une messagerie et un dossier permettant de stocker des fichiers. Il n est accessible qu aux élèves du groupe et aux professeurs encadrants. Vous devrez indiquer aux professeurs le sujet sur lequel vous travaillez. Attention : 2 groupes ne peuvent pas avoir exactement le même sujet d étude, d où l intérêt d'en faire part rapidement. Lieux possibles : B14 (salle de TP) C8 et B18 (salles de TP + accès informatique et recherche sur Internet) CDI pour la recherche documentaire (24 postes informatiques disponibles) TPE 1ère S Page 1

2 Le labo dispose d un caméscope et d un appareil photo numérique. Chaque groupe devra sauvegarder ses photos numériques prises à chaque séance pour éviter tout effacement accidentel A la fin des expériences, tout le matériel devra être rangé sur le chariot. Remarque importante : les professeurs vous encadrent, ils ne fournissent ni problématique, ni fiches TP et c est à chaque groupe de solliciter les professeurs et non le contraire 3. Comment construire une problématique, comment définir un problème? 1) Choisissez un thème ou un axe de réflexion dans la liste proposée. 2) Explorez diverses pistes de recherche, documentez-vous tout azimut (A consulter sur e-lyco : la rubrique recherche documentaire : un peu de méthode rédigée par M. Le Foll) 3) Faites le bilan des données dont vous disposez. 4) Classez ces données. 5) Déterminez les éventuelles contradictions entre les différents aspects que vous avez dégagés. 6) Mettez en évidence les inconnues qui persistent, faites la liste des questions que vous vous posez. 7) Discutez avec les autres membres du groupe, comparez les résultats de vos recherches et les questions que vous vous posez. La notion de problématique La problématique n est pas une question appelant une réponse purement descriptive ou un simple constat et il n est pas demandé un exposé classique du type : "Qu est-ce- qu un trou noir en astronomie? ou la perception du goût des aliments". La problématique est une question qui fait émerger un ensemble de problèmes : elle prête à discussion, elle amène d autres questions. Elle suscite un raisonnement qui permettra d apporter des éléments de réponse argumentés et vérifiés. TPE 1ère S Page 2

3 Elle met en évidence un problème qui ne se voit pas ; cela suppose : observation, découverte, confrontation, croisement de points de vue. Elle implique de se mettre en position de chercheur (réflexion, enquête, expérimentation ) Exemples de problématique : Comment percevoir le goût de banane sans banane? (S.V.T et Chimie) Une problématique est souvent présentée sous forme de question. Il s agit de choisir un problème à résoudre par rapport à un sujet donné. Elle doit rester personnelle. Par ailleurs, la problématique doit induire un plan, c'est-à-dire que de la question posée doivent découler de façon évidente les grandes parties de son traitement et faire apparaître clairement votre réflexion personnelle. Le plan choisi est donc en liaison étroite avec votre problématique et doit montrer le cheminement de votre réflexion. Il existe beaucoup de plans possibles pour une problématique donnée. En général, les deux grandes parties peuvent faire apparaître : Une contradiction : OUI/NON Une nuance : OUI/MAIS, NON/MAIS Une explication : POURQUOI/COMMENT Une appréciation : AVANTAGES/INCONVENIENTS Mais il existe d autres formes de choix de plan Il est rare de trouver une problématique et un plan du premier coup. Souvent votre réflexion et votre avancée dans vos recherches entraîneront des modifications de plan. La problématique doit être impérativement validée par les professeurs conformément au calendrier fourni. Critères de validation du sujet : Le sujet doit dégager de manière explicite une problématique qui : correspond à un problème précis (Ne soyez pas trop ambitieux, la réussite du TPE dépend beaucoup de la concision du sujet), fait appel nécessairement à deux disciplines au moins, s'appuie sur une activité personnelle (manipulation, observation, expérimentation, simulation, modélisation, traitement mathématique) Remarques: Plus on affine sa recherche, plus on s approche de la formulation définitive de la problématique ; celle-ci pourra donc être légèrement modifiée au fil des séances Toute activité expérimentale sera valorisée lors de l évaluation 4. Le carnet de bord Le carnet de bord (numérique) sera complété sous forme du blog de votre rubrique de TPE. C est votre équivalent du cahier de recherche ou du cahier de laboratoire du chercheur et de l'expérimentateur. Il consigne aussi bien les découvertes que les erreurs. (Une expérience «ratée» est à noter au même titre qu une expérience réussie). Il doit contenir le compte rendu détaillé du travail effectué et doit permettre de mesurer la progression du travail. TPE 1ère S Page 3

4 IL EST OBLIGATOIRE DE LE COMPLETER A CHAQUE SEANCE : chaque élève le complète à tour de rôle chaque semaine pendant la séance de TPE,. Les carnets de bord seront visés régulièrement par les professeurs. Ils ne sont pas notés en tant que tel mais permettent de garder une trace du travail fourni. Notez avec précision toutes les sources d'information utilisées : dictionnaires, encyclopédies, manuels scolaires, adresses des sites Internet consultés, visites, entretien avec un professionnel,... Vous complétez ainsi la bibliographie, la webographie, ainsi qu'éventuellement le lexique. Relevez les informations essentielles Faites apparaître la démarche expérimentale : problème, hypothèse, protocole expérimental complet (schéma, liste de matériel, étapes, résultats attendus,...), résultats obtenus, analyse, interprétation et conclusion (critiques). Difficultés rencontrées Synthèse ; remarques éventuelles (par ex : l objectif est-il atteint? ) Quels sont les projets pour la séance suivante? Si vous prévoyez une expérience la semaine suivante, établissez dans le carnet de bord donc dans un article du blog, une liste détaillée du matériel nécessaire (en chimie donnez le nom de la verrerie avec la contenance souhaitée ( ex : bécher 100 ml). Une copie papier de cette liste sera laissée au laboratoire une semaine à l avance. 5. La synthèse écrite personnelle 1 à 2 pages maxi réalisées avec un traitement de texte. La synthèse est évaluée au même titre que la production finale. Il s agit d expliquer le parcours suivi et d argumenter les choix effectués. Elle doit être rédigée ; avec un entête avec le nom, le groupe. La synthèse écrite doit contenir : o La présentation du projet : thème, sujet choisi ; ce qui a motivé ce choix, la problématique dégagée. o La conception du projet : la démarche mise en place, les difficultés rencontrées et les solutions, les actions personnelles menées (rendez-vous éventuels hors du lycée ; expérimentation ), la contribution personnelle au sein du travail de groupe. o Le bilan personnel au niveau de la réflexion, des méthodes, du savoir. o Une brève bibliographie et webographie. (élaborée à partir du carnet de bord) TPE 1ère S Page 4

5 6. L évaluation A la fin des TPE, selon le calendrier fourni, vous devez rendre : votre production finale et votre synthèse écrite individuelle (en double exemplaire) la fiche matériel (vidéoprojecteur.) pour la présentation orale Critères de référence et barème: La démarche personnelle de l'élève au cours de la réalisation du TPE : (8 points sur 20) - démarche méthodologique : sélection et analyse des informations et adaptation de la démarche au sujet - contribution personnelle au travail collectif La production proprement dite et la synthèse rédigée par l'élève : (6 points sur 20) - pertinence de la production au regard du sujet traité - maîtrise des contenus disciplinaires La présentation orale du projet : (6 points sur 20) - qualité de l'argumentation, de la présentation et de la façon de répondre aux questions - qualité de l'expression orale - capacité à insérer sa contribution dans le cadre du travail collectif. Bulletin Officiel n 35 (2001) TPE 1ère S Page 5

6 6. Les thèmes Les pistes proposées ne le sont qu'à titre d'exemples et ne constituent ni une liste impérative ni un cadre restrictif. LA MESURE Axes de recherche Mesure et société Mesure, perception, illusion normative Pistes de travail Histoire de la mesure : rôle dans la construction des sciences, structuration sociale (commerce, expertise judiciaire, santé, performances sportives, etc.) Mesurer l'espace : arpenter, cartographier, mesurer la Terre, etc. Mesure et choix : extrapolation, prévision, modèles d'évolution, principe de précaution, etc. Mesure et art : musique, métrique poétique, architecture (nombre d'or, etc.), arts plastiques (couleurs, illusions d'optique, etc.), etc. Peut-on tout mesurer, tout rendre mesurable : la douleur, l'intelligence, l'amour...? Mesure du temps : l'écoulement du temps, le rythme, etc. La mesure par les systèmes vivants (animaux et végétaux). Science de la mesure Grandeurs mesurables et unités. Théorie de la mesure des grandeurs : concept de nombre réel ; mesure en géométrie (angles, longueur des courbes, aires, etc.) ; mesure et nombres réels remarquables ( 2, π, etc.). Méthodes et appareils de mesure : étalonnage, fidélité, justesse, protocole de mesure industriel, etc. Précision et incertitude de la mesure : biais, objectivité, reproductibilité, erreur, signification statistique, etc. Exploitation et traitement de la mesure : prévisions, approximations, projections, extrapolations, courbes et tendances, etc. ETHIQUE ET RESPONSABILITE Axes de recherche Corps humain Science Pistes de travail Éthique du sport et responsabilité ; éthique et pratique des activités physiques (fair-play, respect de rituels, etc.). Bioéthique humaine et responsabilité : procréation, gestation pour autrui, transformation du corps humain à des fins non thérapeutiques, robotique et cybernétique, greffes d organes, etc. Éthique médicale et responsabilité : le refus de soin, l'euthanasie, l eugénisme, la vérité au malade, la fin de vie, etc. Éthique de la recherche scientifique, responsabilité du chercheur, diffusion du savoir... Recherche pure et applications pratiques. Principe de précaution. L utilisation ou le détournement des sciences et des technologies. Connaissances et croyances : le domaine de la science et de la sphère privée. TPE 1ère S Page 6

7 Axes de recherche AVANCEES SCIENTIFIQUES ET RÉALISATIONS TECHNIQUES Pistes de travail Les grandes réalisations associées aux grandes périodes de l histoire ou des civilisations Réalisations techniques : voies de communication, canaux, aqueducs, barrages, tunnels, architecture au cours des âges et leurs monumentale militaire, civile et religieuse Empirisme et théorie dans les réalisations techniques : machine à vapeur, réalisations fondements techniques issues de la révolution industrielle, LASER, microscope, IRM Innovations liées aux grands projets : gigantisme, vitesse, nanotechnologie, exploration de l infiniment petit et de l infiniment grand Sciences fondamentales et appliquées à la base des réalisations techniques Questions soulevées par les réalisations techniques, les défis du XXIe siècle La compréhension des phénomènes, préalable aux réalisations techniques Les mathématiques à l œuvre dans les grands projets techniques Modélisation et simulation La maîtrise des matériaux au service de nouvelles réalisations Impacts environnementaux : décontamination, limitations des émissions de polluants maîtrise des ressources et de l énergie, aménagement du territoire, urbanisme; politiques de l eau, de l air, de la ville Impacts humains : améliorations des conditions de vie progrès et nouvelles menaces sur la santé recherche de performance, effets sur le corps Arbitrage entre avantages et risques : Risques non anticipés et risques difficilement évaluables, principe de précaution (amiante, risque nucléaire, OGM ) Les réalisations techniques face aux défis du XXIe siècle Les ressources d énergie pour demain, conversions, transports (nucléaire, tour solaire, centrale solaire satellisée ) Les défis de l espace Les traitements médicaux innovants Les nanotechnologies Technologie de l information, stockage et transport Intelligence artificielle TPE 1ère S Page 7

8 Axes de recherche Recherche de bien-être et développement de la santé Santé, bien-être et handicap SANTE ET BIEN-ETRE Pistes de travail Les grandes techniques médicales : diagnostics, analyses, imagerie médicale, etc. Connaissances scientifiques et performance : performance sportive et adolescence, physiologie du muscle, filières énergétiques, performance et genre, etc. Contrôle et développement de la performance : entraînement, diététique, dopage, etc. La notion de médicament : traitement, confort, principes actifs, effets secondaires, etc. Santé, bien-être et vie moderne : stress, conditions de travail, temps et qualité de repos, équilibre alimentaire, conditions sociales, etc. Apports scientifiques et bien-être : thérapies, produits cosmétiques et diététiques, nouvelles pratiques de détente, etc. Limites et excès : blessures, addictions, tricheries, surentraînement, conduites à risque Prise en compte du handicap dans le monde : associations nationales et internationales, lois, statistiques, etc. Intégration du handicap dans la société française : transports, lieux publics, embauche, regard des autres, etc. Norme individuelle, norme sociale. Handicap et évolution scientifique et technologique (performances, handisport, prothèses, neurosciences, etc.). Handicap et législation. ENVIRONNEMENT ET PROGRÈS Axes de recherche Pistes de travail Évaluation du progrès et de son impact sur l environnement Interaction environnement progrès : la place de l homme Proposer ou valider des modèles, les utiliser. Choisir des indicateurs, mesurer, approcher, estimer, doser, corréler, interpoler. Éco-conception, cycle de vie d un produit. Petites causes grands effets, chaos. Développement durable et gestion du patrimoine naturel ou non (loi littorale, parcs naturels, biodiversité, etc.). Milieux anthropisés et adaptation des espèces : Mutations génétiques, sélection, émergence de résistances aux traitements, épidémies. Effets réversibles ou irréversibles des modifications de l environnement. La recherche de nouveaux matériaux, de nouvelles technologies. La recherche de nouveaux matériaux, de nouvelles technologies. Consommation et épuisement des ressources énergétiques, énergie nucléaire, énergies nouvelles et protection de l environnement. Environnement, enjeux politiques, économiques et culturels Sécurité des installations, prise en compte de l environnement par l entreprise (gestion des déchets, stockage des produits industriels ). Adoption d une éco attitude dans le quotidien ; éducation à l environnement. Effets de la mondialisation (le droit à polluer, les effets du tourisme de masse, etc.). TPE 1ère S Page 8

9 6 lundi 22 octobre 12 Vacances de Toussaint 12 lundi 17 décembre 12 Vacances de Noël 7. La rédaction Une fois la problématique et le plan déterminés, vous pourrez passer à la dernière étape de votre travail : la rédaction. Vous commencerez par définir de façon précise votre plan (parties et sous parties), puis vous rédigerez votre introduction et votre conclusion. Enfin vous rédigerez votre développement. L introduction : Elle doit présenter le sujet et la problématique choisis, définir sommairement les mots clés repérés et annoncer le plan de votre développement. La conclusion : Elle doit permettre de comprendre très rapidement la réponse apportée à la problématique. Il faut donc rappeler l idée directrice du sujet c est-à-dire la position qui est défendue pour répondre à la question : qu est-ce que l étude a permis de montrer? Puis, il convient de proposer une ouverture, c'est-à-dire suggérer de nouvelles pistes de recherches intéressantes à traiter qui découle de votre analyse Ne pas oublier de rédiger et de présenter : - Un sommaire détaillé - Les sources utilisées (rédiger une bibliographie et une webographie). 8. Le calendrier 1 lundi 17 septembre 12 réunion d'information et début des TPE 2 lundi 24 septembre 12 3 lundi 1 octobre 12 4 lundi 8 octobre 12 5 lundi 15 octobre 12 7 lundi 12 novembre 12 date limite pour la validation de la problématique par les professeurs 8 lundi 19 novembre 12 9 lundi 26 novembre lundi 3 décembre lundi 10 décembre lundi 07 janvier lundi 14 janvier lundi 21 janvier lundi 28 janvier lundi 4 février lundi 11 février 13 fin de l'encadrement par les professeurs lundi 18 février 13 lundi 11 mars 13 Vacances d'hiver Remise des dossiers TPE au laboratoire. Seuls les dossiers complets sont acceptés TPE 1ère S Page 9

10 Annexe 1 : La présentation orale Préparation de l oral - Au plus tard lors de la dernière séance encadrée, chaque groupe doit retirer une fiche matériel pour la présentation orale. Cette fiche, qui indique le matériel nécessaire pour l oral (besoins en informatique ; rétroprojecteur et transparents, vidéoprojecteur, tableau. ) sera rendue avec les autres documents. - Chaque élève est noté individuellement donc il faut répartir le temps de parole. - Ne pas lire mot à mot la production (le Jury l a déjà lue ) Ne pas réciter non plus un texte appris par cœur - Des notes sont possibles évidemment mais il faut savoir s en détacher. - Penser à utiliser des outils pour rendre vivante votre prestation : tableau, transparent, outil multimédia Bref, Il faut essayer d intéresser le Jury - Des questions pourront porter sur le contenu de la production ou/et de l oral pour vérifier o le caractère personnel du travail o la maîtrise des connaissances utilisées L'évaluation de la présentation orale (sur 6 points) - Cette évaluation est individuelle au sein d'une présentation collective - Quelques critères d évaluation: Évaluation du contenu Évaluation de la forme Présentation de la production finale Qu avons-nous appris? Présentation du sujet Justification de la production finale au regard de la problématique Souci de faire une synthèse des enseignements obtenus Aptitude à commenter ces enseignements Capacité à répondre aux questions Exposé structuré Clarté de l exposé Utilisation de supports Se dégager des notes - Regarder De la présence à les autres l oral Conviction Registre de langue adapté Insuffisant moyen bien TPE 1ère S Page 10

11 Annexe 2 : la démarche scientifique La démarche scientifique est un outil d'investigation pour décrire et comprendre le réel. Elle est surtout utilisée dans les sciences de la nature (physique, biologie ). Elle repose sur le questionnement. L'activité de recherche peut se faire de quatre façons différentes. La voie choisie caractérise la démarche scientifique ; par exemple, lorsque la voie choisie est l'expérimentation, la démarche est dite expérimentale L'une ou l'autre de ces démarches peut être plus ou moins pertinente pour résoudre un problème scientifique donné. En fait il est souvent utile d'avoir recours à plusieurs d'entre elles. 1. Démarche d'observation : très utilisée en biologie ou en astronomie. C'est une démarche d'analyse. 2. Démarche expérimentale : très utilisée en physique (matière, optique ). Elle a des limites évidentes dans l'étude du vivant (éthique, séparation des variables souvent difficile ). Il est parfois impossible d'expérimenter en classe (digestion, circulation sanguine, astronomie ) 3. Démarche documentaire : adaptée à toutes les disciplines. 4. Démarche de modélisation : A l'école élémentaire, modéliser consiste à remplacer le réel trop complexe par un schéma, une maquette, un organigramme pour répondre au problème posé. Le modèle ne sera jamais satisfaisant et aura toujours des limites. Par exemple les modèles en astronomie ne tiennent pas compte des échelles de longueur et peuvent entraîner des erreurs de raisonnement. Chaque modèle permet d'expliquer certaines choses mais aucun n'est pleinement satisfaisant. C'est les cas par ex de l'utilisation d'élastiques et de ficelles pour modéliser les muscles. D'après le livre HATIER, concours PE1-PE2 Biologie Géologie, Madeleine Paccaud et Josiane Vuala. TPE 1ère S Page 11