Physique-Chimie et Mathématiques

L’enseignement de spécialité de Physique-Chimie et Mathématiques vise à donner aux élèves une formation scientifique solide les préparant à la poursuite d’études. Si chacune des disciplines qui le composent a ses enjeux propres, les programmes ont été conçus pour donner une cohérence et une unité à l’ensemble. Les modes de pensée spécifiques à chaque champ disciplinaire s’acquièrent au travers d’un ensemble limité de savoirs, savoir-faire et méthodes qui trouvent leur efficacité lors de l’étude de problèmes communs, sur lesquels les différentes disciplines apportent des éclairages complémentaires.

Les contenus et méthodes abordés dans l’enseignement de spécialité de physique-chimie et mathématiques sont suffisamment riches pour permettre aux élèves de conduire des projets variés en vue de l’épreuve orale terminale du baccalauréat.

Innovation Technologique

L'enseignement de spécialité Innovation Technologique. Dans cet enseignement fondé sur la créativité, l’approche design et innovation permet d’identifier et d’approfondir des possibilités de réponse à un besoin, sans préjuger d’une solution unique. Il s’agit de développer l’esprit critique et de travailler en groupe, de manière collaborative, à l’émergence et la sélection d’idées.

Les élèves doivent être capables d’identifier un besoin, de le re-questionner pour mieux y répondre dans un contexte particulier. En s’interrogeant sur les conditions de production des produits, ils mesurent le bien-fondé de leur usage et s’assurent d’une meilleure adaptation à leur environnement. Le designer et l’ingénieur, ou l’architecte et l’ingénieur assument ainsi un comportement civique : ils prennent en compte la qualité du service rendu et de l’usage, l’impact environnemental, les coûts énergétiques de transformation et de transport, la durée de vie des produits et leur recyclage.

L’approche partagée des dimensions design et technologique permet de prendre en compte les dimensions sensibles et matérielles des produits fabriqués en élargissant les points de vue des élèves. Elle les amène à réfléchir autant au « pourquoi » qu’au « comment » de la conception et de la réalisation d’un produit.

Ingénierie et Développement Durable

L’enseignement de spécialité Ingénierie et Développement Durable : L'émergence d’attentes complexes de la société concernant le développement durable, le besoin de performances et la responsabilité sociétale des entreprises dans le déploiement de nouvelles technologies doit se traduire dans la nature des compétences à faire acquérir aux élèves.

Toute réalisation de produit doit intégrer les contraintes techniques, économiques et environnementales. Cela implique la prise en compte du triptyque « Matière – Énergie –Information » dans une démarche d’éco-conception incluant une réflexion sur les grandes questions de société :

• L’utilisation de matériaux pour créer ou modifier la structure physique d’un produit.
• L’utilisation de l’énergie disponible au sein des produits et, plus globalement, dans notre espace de vie.
• La maîtrise du flux d’informations en vue de son traitement et de son exploitation.

Le développement durable est une composante incontournable des différents secteurs industriels. Au-delà des directives européennes et des objectifs marketing, c’est bien de la prise en compte d’une nouvelle exigence qu’il s’agit. Les entreprises l’ont compris et généralisent des approches spécifiques comme l’Eco-Conception, le biomimétisme, et se fixent des objectifs visant l’économie des matières premières, la réduction des transports et la diminution des impacts écologiques tout au long du cycle de vie des produits.

Les enseignements de cette spécialité, fondés sur une démarche de projet, à dominante inductive, s’articulent à une approche pluri technologique des produits intégrant ces trois champs : gestion de l’énergie, traitement de l’information, utilisation et transformation de la matière. La complexité des produits étudiés et le nombre des exigences à respecter simultanément nécessitent le recours systématique aux outils de simulation. La mise en œuvre des modèles et des méthodes d’analyse et d’expérimentation dans un contexte de résolution de problèmes techniques authentiques est ainsi recherchée.

Ingénierie, Innovation et Développement Durable

L’enseignement de spécialité Ingénierie, Innovation et Développement Durable proposé en classe terminale : Cette spécialité résulte de la fusion des spécialités de première et introduit des enseignements spécifiques d’application. Le programme comprend ainsi des connaissances communes et des connaissances propres à chacun des champs spécifiques : Architecture et Construction (AC), Energies et Environnement (EE), Innovation Technologique et Eco-Conception (ITEC), Systèmes d’Information et Numérique (SIN). Le programme vise l’acquisition de compétences de conception, d’expérimentation, de dimensionnement et de réalisation de prototypes dans leur champ technique propre selon des degrés de complexité adaptés à la classe terminale.

La mise en œuvre du programme associe étroitement :

• L’observation du fonctionnement et des solutions constructives d’un produit.
• L’expérimentation et la simulation de tout ou partie du produit.
• Le raisonnement théorique nécessaire pour interpréter des résultats.

Le programme développe des compétences propres à chaque enseignement spécifique. Il appréhende aussi de manière globale l’approche « matière–énergie–information » qui caractérise les interactions au sein d’un produit réel.
Le projet est le pivot des enseignements spécifiques du programme; il requiert un développement pluri-technologique mené de manière collaborative.
La réalisation et l’expérimentation d’un prototype ou d’une maquette sont des éléments déterminants du programme.
Enfin, des expérimentations propres à chaque enseignement spécifique, associées à la découverte de solutions constructives, sont proposées pour donner un corpus de connaissances techniques plus approfondi.

AC Architecture et construction :

Cet enseignement spécifique explore des solutions architecturales et constructives pour concevoir tout ou partie de bâtiments et d’ouvrages de travaux publics dans le cadre de problématiques d’aménagement de territoires. Il apporte les compétences nécessaires à l’analyse, la conception et l’intégration d’une éco-construction dans un environnement connecté.

EE Energies et Environnement :

Cet enseignement spécifique explore l’amélioration de la performance énergétique et l’étude de solutions constructives liées à la maîtrise des énergies. Il apporte les compétences nécessaires pour appréhender les technologies dites « intelligentes » de gestion de l’énergie et les solutions innovantes du domaine des micro-énergies jusqu’au domaine macroscopique dans une démarche de développement durable.

ITEC Innovation Technologique :

Cet enseignement spécifique explore l’étude et la recherche de solutions constructives innovantes relatives aux structures matérielles des produits en intégrant toutes les dimensions de la compétitivité industrielle. Il apporte les compétences nécessaires à l’analyse, la conception et l’intégration dans son environnement d’un produit dans une démarche de développement durable.

SIN Système d’Information et Numérique :

Cet enseignement spécifique explore la façon dont le traitement numérique de l’information permet le pilotage des produits et l’optimisation de leurs usages et de leurs performances environnementales. Il apporte les compétences nécessaires pour développer des solutions intégrées, matérielles et logicielles, utiles à la conception de produits communicants.