Épreuves de sciences de l’ingénieur du baccalauréat S 2013

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1 Épreuves de sciences de l’ingénieur du baccalauréat S 2013
19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

2 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN
Épreuve écrite 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Sujet métropole : thermographie aérienne d’une station de ski par ballon captif (juin) et robot domestique laveur de sol SCOOBA 385 (septembre). Sujet Polynésie française : vidéosurveillance du raccordement au réseau électrique du parc expérimental hydrolien EDF de Paimpol-Bréhat. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Sujets articulés autour d’une modélisation multiphysique du système étudié ; le candidat est amené à répondre à des problématiques conclues par une synthèse finale réflexive. Sujets nécessitant d’allier en permanence des moments d’analyse et de synthèse caractéristiques de la démarche d’ingénieur autour de la notion d’écarts, en référence avec le programme. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Systèmes pluritechnologiques élaborés à partir des démarches précisées dans le document d’accompagnement , et les documents accompagnant le sujet zéro. Sujets volontairement plus faciles que le sujet zéro. Trop ? Grille de correction (BOEN du 3 mai 2012) Résultats 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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La plupart des académies a choisi une correction par îlots afin d’homogénéiser et d’harmoniser les points de vue des correcteurs. Chaque correcteur a corrigé toutes les questions d’une même copie quelle que soit sa spécialité d’origine. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Futurs sujets Sujets proposés seront dans le même esprit. Un ajustement sera réalisé sur le niveau des difficultés technologiques et scientifiques de l’épreuve mais certainement aussi sur la pondération de la grille, permettant ainsi une évaluation plus fine des candidats. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Projet 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Bulletin officiel spécial n° 9 du 30 septembre 2010 Interdisciplinarité En classe de première, les travaux personnels encadrés sont intégrés dans l’horaire de sciences de l’ingénieur. Le principe de base est la pluridisciplinarité, deux disciplines au moins doivent être impliquées : la discipline caractéristique de la série ainsi que, par exemple, les mathématiques, la physique-chimie ou encore les sciences de la vie et de la Terre. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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En classe terminale, un projet interdisciplinaire sera également mis en place dans un volume horaire d’environ 70 heures en collaboration avec les disciplines scientifiques ou encore les disciplines de l’enseignement commun. L’horaire affecté pour le programme (hors projet et TPE) de sciences de l’ingénieur est donc de 6 heures, aussi bien en première qu’en terminale. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Objectifs 1. Gommer l’effet néfaste des 8 (respectivement 7) heures hebdomadaires en sciences de l’ingénieur en terminale (respectivement en première), en introduisant l’interdisciplinarité. 2. Initier et valoriser les comportements collaboratifs dans les classes. Le mode de formation traditionnel et unidirectionnel (un professeur face à ses élèves) doit être complété par une pédagogie plus participative.   19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Moyens pour le projet et le TPE L’horaire officiel de SI est de 8 heures en terminale (respectivement de 7 heures en première), dont 2 heures pour le projet (respectivement 1 heure pour le TPE). Ces 2 heures (respectivement 1 heure) sont à répartir entre les professeurs qui interviennent sur le projet (respectivement le TPE). 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Les professeurs de SII n’ont donc aucune légitimité pour revendiquer les 8 heures de SI en terminale. (respectivement les 7 heures en première). 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Les moyens existent donc pour mettre en place ces projets interdisciplinaires qui ne sont pas des projets GE-GM, contrairement à ce que sous-entend cette phrase : « certains chefs d'établissement et/ou chefs de travaux n'ont pas joué leur rôle incitateur arguant de l'absence de moyens horaires dédiés dans leur DHG ». 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Difficultés rencontrées « Les projets de SI 2013 étaient des copies presque conformes des projets STI2D, c'est-à-dire en appui sur une démarche de conception et de pré-industrialisation d'une maquette ou prototype ». « Les professeurs ont trop souvent privilégiés la conception de l’objet afin d’aboutir au produit final, au détriment d’un réel apprentissage des compétences clés telles que modéliser et expérimenter menant à la mesure des écarts ». 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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« La dimension scientifique des projets en SI est mal intégrée par les enseignants. Ils se sont limités trop souvent à conduire un projet « technologique » avec des phases de conception et de réalisation, mais la nécessité de fournir un modèle pour l’utiliser, le valider, le faire évoluer,  n’est pas mise en avant ». 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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« Si l’on veut que les collègues des disciplines associées se motivent pour le projet, il faudra certainement les associer à la validation des projets ». Sur ce dernier point, il va falloir relancer la coopération avec les groupes de l’IGEN concernés par ce projet. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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En conclusion Imaginer des projets qui portent plus sur l’élaboration et la mise au point d’un couplage entre un protocole expérimental et une modélisation que sur la conception structurelle d’un objet technique. Ces profils de projet, plus scientifiques, constituent une différence marquée avec les projets d’approfondissement menés en terminale STI2D, qui sont davantage centrés sur la conception structurelle et son prototypage de validation. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Les supports des projets ne doivent pas se limiter à ceux du laboratoire de sciences de l’ingénieur. La lecture du numéro 186 de mai-juin 2013 de la revue Technologie Spécial bac S sciences de l’ingénieur doit être encouragée. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Tout projet non interdisciplinaire ne doit pas être validé par les IA-IPR. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Évaluation du projet « L’évaluation du projet » est sur 10 points et « la soutenance du projet » sur 10 points (BOEN spécial n°7 du 6 octobre 2011). La grille a été publiée au BOEN du 3 mai 2012, et son exploitation a été clairement précisée lors du séminaire du 27 mars 2012. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

22 La première revue de projet
Baccalauréat Scientifique "Sciences de l'Ingénieur" (S-SI) Soutenance Projet Poids de la compétence Compétences évaluées Indicateurs de performance évaluation non 1 2 3 Poids du critère B - Modéliser 40% B3.2 - Résoudre et simuler Simuler le fonctionnement de tout ou partie d’un système à l’aide d’un modèle fourni Les paramètres influents sont identifiés 20% Les limites de simulation sont correctement définies B4 - Valider un modèle Valider un modèle fourni, Interpréter les résultats obtenus, préciser les limites de validité du modèle utilisé et modifier les paramètres du modèle pour répondre au cahier des charges ou aux résultats expérimentaux Les résultats sont correctement interprétés 15% Ces limites sont explicitées Les paramètres modifiés sont pertinents Le modèle modifié répond aux attentes C - Expérimenter C1 - Justifier le choix d’un protocole expérimental Identifier les grandeurs physiques à mesurer, décrire une chaîne d’acquisition, identifier le comportement des composants et justifier le choix des essais réalisés Les grandeurs spécifiques (d'entrée, sortie, matière d'œuvre…) sont correctement identifiées 8% Les éléments de la chaîne sont correctement identifiés Les choix et réglages des capteurs et appareils de mesure sont correctement explicités 7% Le comportement est précisément décrit 5% Un protocole expérimental adapté de recueil de résultats est conçu ou complété, validé et mis en œuvre 10% C2 - Mettre en œuvre un protocole expérimental Conduire les essais en respectant les consignes de sécurité à partir d’un protocole fourni et traiter les données mesurées en vue d’analyser les écarts Les capteurs et appareils de mesure sont correctement mis en œuvre Le système étudié est correctement mis en œuvre Les règles de sécurité sont connues et respectées Les protocole d'essai est respecté Les résultats sont présentés clairement 9% Les résultats sont correctement analysés Les méthodes et outils de traitement sont cohérents avec le problème posé D - Communiquer D1 - Rechercher et traiter des informations Rechercher, analyser, choisir et classer des informations Les outils de recherche documentaire sont bien choisis Les techniques de recherche documentaire sont maîtrisées Les informations conservées sont opportunes Le classement des données permet de les retrouver rapidement D2 - Mettre en œuvre une communication Choisir un support de communication et un média adapté, argumenter, produire un support de communication et adapter sa stratégie de communication au contexte Les outils de communication sont maîtrisés Le support utilisé est adapté La production finale permet la compréhension du problème et de sa résolution La production respecte le cahier des charges (écrit/oral, texte/vidéo, durée, public visé, …) La premier revue de projet évalue les items de la compétences B32, soit 16% de la note totale D’autres compétences en cours de construction peuvent être mobilisées par les élèves sans être évaluées à cette étape du projet 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

23 La seconde revue de projet
Baccalauréat Scientifique "Sciences de l'Ingénieur" (S-SI) Soutenance Projet Poids de la compétence Compétences évaluées Indicateurs de performance évaluation non 1 2 3 Poids du critère B - Modéliser 40% B3.2 - Résoudre et simuler Simuler le fonctionnement de tout ou partie d’un système à l’aide d’un modèle fourni Les paramètres influents sont identifiés 20% Les limites de simulation sont correctement définies B4 - Valider un modèle Valider un modèle fourni, Interpréter les résultats obtenus, préciser les limites de validité du modèle utilisé et modifier les paramètres du modèle pour répondre au cahier des charges ou aux résultats expérimentaux Les résultats sont correctement interprétés 15% Ces limites sont explicitées Les paramètres modifiés sont pertinents Le modèle modifié répond aux attentes C - Expérimenter C1 - Justifier le choix d’un protocole expérimental Identifier les grandeurs physiques à mesurer, décrire une chaîne d’acquisition, identifier le comportement des composants et justifier le choix des essais réalisés Les grandeurs spécifiques (d'entrée, sortie, matière d'œuvre…) sont correctement identifiées 8% Les éléments de la chaîne sont correctement identifiés Les choix et réglages des capteurs et appareils de mesure sont correctement explicités 7% Le comportement est précisément décrit 5% Un protocole expérimental adapté de recueil de résultats est conçu ou complété, validé et mis en œuvre 10% C2 - Mettre en œuvre un protocole expérimental Conduire les essais en respectant les consignes de sécurité à partir d’un protocole fourni et traiter les données mesurées en vue d’analyser les écarts Les capteurs et appareils de mesure sont correctement mis en œuvre Le système étudié est correctement mis en œuvre Les règles de sécurité sont connues et respectées Les protocole d'essai est respecté Les résultats sont présentés clairement 9% Les résultats sont correctement analysés Les méthodes et outils de traitement sont cohérents avec le problème posé D - Communiquer D1 - Rechercher et traiter des informations Rechercher, analyser, choisir et classer des informations Les outils de recherche documentaire sont bien choisis Les techniques de recherche documentaire sont maîtrisées Les informations conservées sont opportunes Le classement des données permet de les retrouver rapidement D2 - Mettre en œuvre une communication Choisir un support de communication et un média adapté, argumenter, produire un support de communication et adapter sa stratégie de communication au contexte Les outils de communication sont maîtrisés Le support utilisé est adapté La production finale permet la compréhension du problème et de sa résolution La production respecte le cahier des charges (écrit/oral, texte/vidéo, durée, public visé, …) La seconde revue de projet évalue les items des compétences C1 et C2 sauf les Items 15 (le comportement est précisément décrit ) et 22 (les résultats sont correctement analysés), soit 34% de la note totale D’autres compétences peuvent être mobilisées par les élèves sans être évaluées à cette étape du projet 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

24 Les revues de projet Les deux revues de projet évaluent B32, C1, C2 (sauf items 15 et 22). Elles représentent 50% de la note totale du projet Les deux revue de projet cumulées évaluent B32 et C1,C2 (sauf items 15 et 22). Elles représente 50% de la note totale du projet Baccalauréat Scientifique "Sciences de l'Ingénieur" (S-SI) Soutenance Projet Poids de la compétence Compétences évaluées Indicateurs de performance évaluation non 1 2 3 Poids du critère B - Modéliser 40% B3.2 - Résoudre et simuler Simuler le fonctionnement de tout ou partie d’un système à l’aide d’un modèle fourni Les paramètres influents sont identifiés 20% Les limites de simulation sont correctement définies B4 - Valider un modèle Valider un modèle fourni, Interpréter les résultats obtenus, préciser les limites de validité du modèle utilisé et modifier les paramètres du modèle pour répondre au cahier des charges ou aux résultats expérimentaux Les résultats sont correctement interprétés 15% Ces limites sont explicitées Les paramètres modifiés sont pertinents Le modèle modifié répond aux attentes C - Expérimenter C1 - Justifier le choix d’un protocole expérimental Identifier les grandeurs physiques à mesurer, décrire une chaîne d’acquisition, identifier le comportement des composants et justifier le choix des essais réalisés Les grandeurs spécifiques (d'entrée, sortie, matière d'œuvre…) sont correctement identifiées 8% Les éléments de la chaîne sont correctement identifiés Les choix et réglages des capteurs et appareils de mesure sont correctement explicités 7% Le comportement est précisément décrit 5% Un protocole expérimental adapté de recueil de résultats est conçu ou complété, validé et mis en œuvre 10% C2 - Mettre en œuvre un protocole expérimental Conduire les essais en respectant les consignes de sécurité à partir d’un protocole fourni et traiter les données mesurées en vue d’analyser les écarts Les capteurs et appareils de mesure sont correctement mis en œuvre Le système étudié est correctement mis en œuvre Les règles de sécurité sont connues et respectées Les protocole d'essai est respecté Les résultats sont présentés clairement 9% Les résultats sont correctement analysés Les méthodes et outils de traitement sont cohérents avec le problème posé D - Communiquer D1 - Rechercher et traiter des informations Rechercher, analyser, choisir et classer des informations Les outils de recherche documentaire sont bien choisis Les techniques de recherche documentaire sont maîtrisées Les informations conservées sont opportunes Le classement des données permet de les retrouver rapidement D2 - Mettre en œuvre une communication Choisir un support de communication et un média adapté, argumenter, produire un support de communication et adapter sa stratégie de communication au contexte Les outils de communication sont maîtrisés Le support utilisé est adapté La production finale permet la compréhension du problème et de sa résolution La production respecte le cahier des charges (écrit/oral, texte/vidéo, durée, public visé, …) D’autres compétences peuvent être mobilisées par les élèves sans être évaluées à ces étapes du projet 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

25 La soutenance du projet
La soutenance évalue les compétences B4, D1 et D2 ainsi que les Items 15 (C1, le comportement est précisément décrit ) et 22 (C2, les résultats sont correctement analysés), elle représente 50% de la note totale de projet Baccalauréat Scientifique "Sciences de l'Ingénieur" (S-SI) Soutenance Projet Poids de la compétence Compétences évaluées Indicateurs de performance évaluation non 1 2 3 Poids du critère B - Modéliser 40% B3.2 - Résoudre et simuler Simuler le fonctionnement de tout ou partie d’un système à l’aide d’un modèle fourni Les paramètres influents sont identifiés 20% Les limites de simulation sont correctement définies B4 - Valider un modèle Valider un modèle fourni, Interpréter les résultats obtenus, préciser les limites de validité du modèle utilisé et modifier les paramètres du modèle pour répondre au cahier des charges ou aux résultats expérimentaux Les résultats sont correctement interprétés 15% Ces limites sont explicitées Les paramètres modifiés sont pertinents Le modèle modifié répond aux attentes C - Expérimenter C1 - Justifier le choix d’un protocole expérimental Identifier les grandeurs physiques à mesurer, décrire une chaîne d’acquisition, identifier le comportement des composants et justifier le choix des essais réalisés Les grandeurs spécifiques (d'entrée, sortie, matière d'œuvre…) sont correctement identifiées 8% Les éléments de la chaîne sont correctement identifiés Les choix et réglages des capteurs et appareils de mesure sont correctement explicités 7% Le comportement est précisément décrit 5% Un protocole expérimental adapté de recueil de résultats est conçu ou complété, validé et mis en œuvre 10% C2 - Mettre en œuvre un protocole expérimental Conduire les essais en respectant les consignes de sécurité à partir d’un protocole fourni et traiter les données mesurées en vue d’analyser les écarts Les capteurs et appareils de mesure sont correctement mis en œuvre Le système étudié est correctement mis en œuvre Les règles de sécurité sont connues et respectées Les protocole d'essai est respecté Les résultats sont présentés clairement 9% Les résultats sont correctement analysés Les méthodes et outils de traitement sont cohérents avec le problème posé D - Communiquer D1 - Rechercher et traiter des informations Rechercher, analyser, choisir et classer des informations Les outils de recherche documentaire sont bien choisis Les techniques de recherche documentaire sont maîtrisées Les informations conservées sont opportunes Le classement des données permet de les retrouver rapidement D2 - Mettre en œuvre une communication Choisir un support de communication et un média adapté, argumenter, produire un support de communication et adapter sa stratégie de communication au contexte Les outils de communication sont maîtrisés Le support utilisé est adapté La production finale permet la compréhension du problème et de sa résolution La production respecte le cahier des charges (écrit/oral, texte/vidéo, durée, public visé, …) D’autres compétences peuvent être mobilisées par les élèves sans être évaluées à la soutenance du projet 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Moyenne nationale : 13,81 Maximum académique : 15,01 Minimum académique : 11,00 Les interrogateurs doivent-ils avoir à disposition l'évaluation relative aux revues de projet ? 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

27 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN
Des améliorations doivent être apportées, car après chaque revue de projet aucune note n’apparaît. Cela peut générer une certaine frustration chez les professeurs. Déclarer un des items non évalué, en cochant la case correspondantes dans la colonne non, donne un résultat qui n’est pas très juste. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

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Une réflexion devra aussi être menée sur la pondération des indicateurs d'évaluation. En effet, beaucoup d'enseignants semblent avoir du mal à évaluer les deux items de D1 : Les outils de recherche documentaire sont bien choisis (10 %) et Les techniques de recherche documentaire sont maitrisées (5 %). 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

29 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN
Conclusions 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

30 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN
Les sciences de l’ingénieur n’ont pas vocation à n’être enseignées que dans certains lycées. Il faut promouvoir leur enseignement dans tous les lycées, d’autant plus que 95 % des bacheliers S-SI poursuivent des études supérieures scientifiques et technologiques longues. Cette promotion passe aussi par la participation à des concours nationaux comme les olympiades de sciences de l’ingénieur. 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN

31 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN
Les nouvelles technologies nous ont condamnés à devenir intelligents. Michel Serres 19 novembre 2013 Nobert Perrot - Doyen du groupe STI de l'IGEN