Les disciplines

Les mathématiques

Les mathématiques, langage des sciences exactes, sont une constante de l’enseignement dans les classes préparatoires aux grandes écoles scientifiques. Quelles que soient la filière et le niveau d’exigence, elles contribuent chez l’étudiant à l’affermissement de la rigueur en général, et de la logique en particulier. Elles sont indispensables à l’approche de l’informatique fondamentale autant que de la physique pure, sciences auxquelles elles sont d’ailleurs consubstantielles. Leur utilité est incontestable dans d’autres domaines auxquels le lycée Saint-Louis prépare : mécanique, biologie, économie. Enfin, elles demeurent un lieu privilégié de la beauté formelle.

Si les mathématiques sont présentes dans toutes les filières offertes par le lycée Saint-Louis : MP, PC, PSI, EC, BCPST-VETO, elles ne le sont certes pas également. Du point de vue des horaires, déjà : dans la filière MP, à dominante mathématique, les élèves ont hebdomadairement douze heures en classe, alors qu’ils n’en ont plus que sept en 1 BCPST. D’autre part, l’esprit même de l’enseignement et des programmes tient largement compte de la filière. En MP, à vocation scientifique théorique, on propose aux élèves un cadre abstrait qui permettra une large mise en oeuvre, dans des cadres divers, des notions introduites. Dans les filières PC et PSI, davantage orientées respectivement vers l’expérience et les applications, les mathématiques seront utilisables très immédiatement, mais dans un champ plus étroit. L’étude des probabilités s’impose dans la filière EC. Bien entendu, l’informatique est utilisée dans toutes ces classes en vue d’une concrétisation des apprentissages.

La deuxième année débouche sur les concours de recrutement, qui définissent les contenus à maîtriser. Dans cette perspective, les élèves issus de terminale doivent fournir un travail soutenu et équilibré, de façon à réaliser leurs ambitions intellectuelles. Les enseignants, conscients des difficultés à surmonter, les aideront et les accompagneront dès la première année dans cette démarche.

Avec ses cinq classes de MP, dont deux de MP* (où sont regroupés les meilleurs élèves de la filière), le Lycée Saint-Louis offre à de nombreux étudiants la possibilité d’acquérir une formation d’excellence en mathématiques, et de s’orienter ainsi vers de multiples écoles intéressées par cette qualification, mais aussi, s’ils le désirent, vers des formations purement universitaires.

D’autre part, la formation mathématiques des autres filières est riche, et il n’est pas rare que d’anciens élèves, qui en sont issus, fassent un 3ème cycle en mathématiques pour compléter leurs études d’ingénieur.

Physique

Le département de physique au Lycée Saint Louis c’est 2800 m2 , principalement situé au premier étage du bâtiment scientifique. Il est composé de cinq amphithéâtres de cours, de 50 places chacun, munis de téléviseurs, vidéo projection, rétro projection, écrans, double tableau et de tous les dispositifs nécessaires à la réalisation d’expériences de cours. Deux salles techniques sont réservées aux préparations expérimentales des T.I.P.E, avec le personnel d’encadrement correspondant, ces salles fonctionnent sur réservation. Une salle de collection très complète recèle le matériel utilisé pour les expériences de cours, mais également pour certain T.I.P.E sur demande. De même, une bibliothèque scientifique, réservée aux professeurs peut être, à l’occasion, utilisée comme fond documentaire pour les T.I.P.E également sur demande et inscription ; elle peut aussi être utilisée pour des entretiens scientifiques occasionnels, sur réservation.

Nous disposons également de quatre salles de travaux pratiques équipées et dédiées : une pour les premières années (MPSI, PCSI, BCPST), avec une salle de préparation attenante et son matériel sur place. Outre les professeurs des classes correspondantes, une technicienne et une aide de laboratoire sont spécifiquement affectées à la préparation, l’entretien et l’encadrement de cette salle. Une salle de travaux pratique contiguë au département de sciences industrielles est spécifiquement dédiée aux filières MP- MP* et BCPST deuxième année, avec leur matériel spécifique sur place et, outre les professeurs des classes, une professeure « attachée de laboratoire » et un aide technique, chargés de la préparation, de l’entretien, de la mise en place, la gestion du matériel et de l’encadrement. Enfin, pour ce qui concerne les filières PC – PC* et PSI – PSI* qui comportent un horaire de travaux pratiques plus important ainsi que des TP-Cours, deux salles sont utilisées, l’une plus spécialement réservée aux manipulations d’électricité, l’autre aux manipulations d’optique et de mécanique des fluides. Un professeur attaché de laboratoire et une aide de laboratoire sont en permanence sur place, l’aide technique chargé des cours et des T.I.P.E vient en renfort en cas de besoin (d’une manière générale les équipes techniques sont renforcées, en cas de surcharge, dans n’importe quelle salle de TP).

L’ensemble est extrêmement bien équipé, sans vouloir être exhaustif, au moins un ordinateur récent par poste, munis des logiciels adéquats. Une ou deux machines supplémentaires reliées en permanence à l’Internet sont disponibles dans toutes les salles de TP et de T.I.P.E. Des oscilloscopes numériques à mémoire, interfaçables sur ordinateur ou reliables directement sur imprimante sont disponibles sur tous les postes ; deux générateurs de fonctions (GBF) sur tous les postes d’électronique et toutes les alimentations, capteurs et multimètres nécessaires. En électrotechnique nous disposons de trois machines à aimants permanents et de six machines à excitation séparée, dont trois peuvent être munies de capteur de couple, de frein à poudre, de volant d’inertie ; avec tout l’environnement de commande (hacheurs) et d’asservissement indispensable. En optique, outre les trois interféromètres de Fabry Pérot et les neuf spectromètres à réseaux, nous alignons huit interféromètres de Michelson de toutes les marques disponibles aux concours avec tout l’environnement de détection et d’enregistrement nécessaire. C’est d’ailleurs au Lycée Saint Louis, en liaison avec l’ENS de Cachan qu’a été testé et mis au point le TP-Cours sur le « Michelson », présent dans les programmes depuis la réforme des CPGE de 96. Une démonstration utilisant ces matériels et savoir faire, avait eu lieu à l’ENS de Cachan au cours d’un stage de formation des professeurs de CPGE. En mécanique des fluides, on peut encore citer les souffleries et autres cuves à visualisation d’écoulements, les viscosimètres « maison » etc.

Tout cela fait du département de Physique du Lycée Saint-Louis l’un des mieux équipé parmi les grands lycées à classes préparatoires aux grandes écoles d’ingénieurs et donc tout à fait bien placé pour dispenser un enseignement de physique d’une extrême qualité.

Chimie

Science de la transformation des matériaux, la chimie s’intéresse à la structure microscopique de la matière. Le chimiste adopte un point de vue moléculaire et s’attache aux mécanismes élémentaires des réactions. Son appréhension de la réalité diffère en cela de celle du physicien qui lui adopte une description macroscopique des phénomènes, avec une modélisation souvent plus abstraite et mathématisée. Les deux démarches sont évidemment complémentaires, et c’est pourquoi les enseignements de la physique et de la chimie sont associés dans les lycées, et assurés par un même professeur. Le clivage s’opère à l’Université, et dans les Classes Préparatoires de type PCSI-PC.

Le Lycée Saint-Louis possède 4 classes de première année (PCSI) et 4 classes de seconde année (2 PC* et 2 PC), où deux professeurs, de formation différente, enseignent la physique et la chimie.

Au programme de cette filière :

* l’atome et les liaisons : première approche de la mécanique quantique et de la chimie théorique ;
* la thermodynamique : étude des échanges d’énergie au cours des réactions chimiques ;
* la cinétique : vitesse des réactions ;
* les solutions aqueuses : acido-basicité, oxydo-réduction, précipitation et complexation ;
* la chimie organique : chimie des composés du carbone basée sur les mécanismes réactionnels   des grandes fonctions, avec une interprétation quantique de la réactivité de certains composés, et utilisation des spectroscopies I.R. et R.M.N. pour la détermination des structures ;
* le solide cristallisé : notions de cristallographie, modèles de liaison dans les solides ;
* enfin une monographie sur la métallurgie du zinc, qui permet d’aborder l’électrochimie ;
* les matériaux polymères (étude des matières plastiques)

Les autres classes comportent bien sûr aussi un enseignement de chimie, adapté à leur spécificité.

Les filières Maths-Physique (MPSI et MP, MP*) et Sciences de l’Ingénieur (MPSI, PCSI et PSI, PSI*) étudient les bases (thermodynamique, cinétique et solutions aqueuses) et se consacrent ensuite à l’état solide :

en MP, élaboration et corrosion des métaux ;

en PSI : étude de matériaux organiques (polymères) et inorganiques : élaboration et lutte contre la corrosion (introduction à l’électrochimie).

Les filières Agronomie (BCPST 1 et 2) et Véto (préparation aux Ecoles Vétérinaires), après les mêmes bases de Chimie Générale s’orientent vers la Chimie Organique, étudiée jusqu’à la liaison peptidique, ce qui prépare à la biochimie, abordée en Sciences Naturelles.

Pour cet enseignement relativement important, le Lycée dispose du rez-de-chaussée du bâtiment scientifique où, en plus des salles de Cours, se trouvent trois grands laboratoires (103, 107 et 165 m2) et un matériel important (nombreux appareils de physico-chimie, outils informatiques) que les professeurs ont à cœur d’utiliser au maximum des possibilités.

Parmi ces équipements, trois laboratoires, avec un matériel important :

  •              pour les études de chimie générale et de chimie des solutions : pH-mètres, conductimètres,  millivoltmètres récents, spectrophotomètres UV-visibles, etc, etc…
  •              pour la chimie organique (postes de travail complets, appareils de mesures physiques perfectionnés…

Aussi souvent que nécessaire, l’assistance informatique doit être utilisée, à cet effet le laboratoire de chimie dispose d’un parc important d’ordinateurs avec les logiciels indispensables.

De plus, dans un souci d’offrir aux élèves du lycée ce qui se fait de mieux en termes de mesures physiques en chimie organique, le laboratoire a pu acquérir :

  •              un ensemble de chromatographie en phase vapeur, qui permet l’analyse des mélanges, par exemple, après une synthèse
  •              un spectrophotomètre infra-rouge avec transformée de Fourier qui permet de caractériser les principales fonctions organiques.

Les Travaux Pratiques tiennent en effet une place importante dans l’horaire hebdomadaire, surtout dans la filière PC, et les recommandations des derniers programmes sont très explicites : la réalisation d’expériences doit permettre la confrontation des modèles théoriques à la réalité et faire acquérir aux étudiants le sens du concret.

Le T.I.P.E.

La réforme des programmes en 1997 a mis l’accent sur l’initiative individuelle, avec l’épreuve de TIPE (Travaux Personnels d’Initiative Encadrée) : la recherche de documentation, la construction d’un dossier et la réalisation de sa partie expérimentale.

Ceci suppose :

  • du matériel pédagogique (rétroprojecteurs…) pour les exposés,
  • un fond de bibliothèque pour la recherche de documents, la consultation de revues en liaison avec le CDI,
  • des ordinateurs avec traitements de texte et logiciels d’écriture des molécules,
  • du matériel pour des activités expérimentales qui entrent pour une part importante dans la note finale pour cette épreuve.

Tout ceci est disponible au laboratoire de chimie dont les acquisitions ont été réalisées en tenant compte de tous les aspects de la préparation du TIPE.

Le personnel enfin – un professeur attaché de laboratoire et cinq agents techniques – avec beaucoup de dévouement, assure la préparation des séances de T.P. et des expériences de cours, ainsi que le bon fonctionnement de tous ces matériels.

La qualité des équipements a permis d’ailleurs au Lycée d’être régulièrement sollicité pour accueillir les épreuves orales d’admission de diverses agrégations de Physique et de Chimie.

Sciences de la Vie et de la Terre

Ces deux volets complémentaires prennent en compte à la fois l’étude du monde vivant et celle de son environnement terrestre. Cependant la planète Terre fait elle-même partie d’un ensemble beaucoup plus vaste qui refonde la géologie au sein de l’univers (d’où le vocable actuel de Sciences de la Terre et de l’Univers).
Qu’il s’agisse donc de la Terre ou du Vivant, l’appréhension des problèmes se réalise toujours à des échelles multiples, de celle de l’écosystème à celle de la molécule en passant par l’organisme, de la chaîne de montagnes au minéral en passant par la roche avec un même point de départ : l’observation.

C’est ensuite un long travail qui s’engage, en biologie vers la compréhension du fonctionnement des organismes à toutes les échelles, de leurs rapports au sein des milieux naturels, alors qu’en géologie les données servent de point d’ancrage à la construction de modèles de fonctionnement et d’évolution du globe terrestre.

Ce sont ces différents volets qui sont abordés dans la filière actuelle BCPST- Veto. A partir de l’année 2003-2004, ces deux filières ont été regroupées dans une même voie, destinée à la formation des « ingénieurs de la vie ». Depuis le concours 2005, cette filière unique prépare au concours des ENS dans les secteurs de la biologie, de la biochimie et des sciences de la Terre, au concours commun des écoles agronomiques, au concours des écoles de géologie et d’environnement et au concours d’entrée dans les écoles vétérinaires.

Les enseignements sont assurés par un seul et même professeur par filière compte tenu du caractère indissociable de ces thématiques et de leur ancrage commun dans l’observation naturaliste.

LE LABORATOIRE DE SCIENCES NATURELLES (Sciences de la Vie et de la Terre)

Le lycée dispose d’un laboratoire naturaliste qui allie un patrimoine ancien remarquable, notamment au travers de ses collections, avec un équipement des plus récents en outils de saisie et de traitement d’image naturaliste (microscopie, informatique).

Entièrement rénové en 1996, il est composé de trois salles de cours, complétées par trois salles de Travaux pratiques équipées en fixe (+2 modulables) ; il comprend de plus une salle numérique pour les TIPE, 2 laboratoires pour les montages expérimentaux et une serre, royaume de l’expérimentation végétale pour qui souhaite s’y lancer….

Il accueille actuellement les six sections de CPGE biologiques, soit un effectif avoisinant les 240 étudiants, qui, du fait de leur travail régulier en TIPE, y vivent une grande partie de l’année.

Le personnel technique du laboratoire est composé de trois personnes :

L’équipe enseignante est composée quant à elle de six membres, chacun ayant la responsabilité des enseignements et des TIPE dans une section donnée.

Tous, techniciens et enseignants, constituent une équipe dévouée aux attentes des étudiants et animée d’un même souhait : faire progresser inlassablement leur structure et leurs filières.

Option informatique

Pour citer le programme officiel : « L’informatique est une science opérant sur des représentations rigoureuses de concepts bien définis. Le programme doit donc permettre de présenter les principes de la programmation ainsi que les bases de l’algorithmique, de la théorie des automates et de la logique ».
L’option informatique représente un volume de deux heures de cours hebdomadaires pendant le deuxième semestre de l’année de MPSI et pendant toute l’année de MP ou MP*.

Les deux années abordent des points complémentaires et visent à mettre en perspective différents problèmes théoriques ou pratiques (assez généraux et souvent complexes) au travers d’exemples.

La concrétisation de ces notions assez abstraites est réalisée au moyen du langage CaML-Light (développé par l’Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique – INRIA) – logiciel libre, version « légère » d’un langage utilisé en recherche et en développement avancé : OCaML).

Lettres et philosophie

L’ENSEIGNEMENT DES LETTRES ET DE LA PHILOSOPHIE EN CPGE SCIENTIFIQUES

Les étudiants des Classes préparatoires scientifiques bénéficient, en première et en deuxième année, d’un enseignement de Lettres et de Philosophie.

Cet enseignement a pour première fonction de les préparer aux concours d’entrée des grandes écoles d’ingénieurs ; dans tous ces concours, en effet, figure une épreuve écrite obligatoire de Lettres-Philosophie. Dans certains concours, parmi les plus prestigieux (École Polytechnique, écoles du groupe Mines-Ponts…), les étudiants admissibles sont également soumis à une épreuve orale de culture générale.

Les coefficients de l’épreuve écrite de Lettres-Philosophie sont, pour toutes les écoles, relativement élevés. C’est dire qu’une note basse peut fortement compromettre les chances de réussite pour les concours les plus sélectifs. Un travail sérieux et régulier est donc exigé dans les matières littéraires. Les futurs élèves des Classes Préparatoires scientifiques ont tout intérêt à s’y préparer dès le lycée en accordant toute l’attention nécessaire à l’enseignement du français, de la philosophie ou de l’histoire. Ils doivent également être conscients qu’on attend d’un ingénieur la capacité de lire et de comprendre des textes de toute nature, de construire une réflexion personnelle, de s’exprimer clairement et correctement à l’écrit comme à l’oral. Les différents concours accordent ainsi une importance toute particulière à la correction syntaxique et orthographique des devoirs écrits.

Outre la préparation aux épreuves des différents concours, l’enseignement des Lettres a également des objectifs d’ouverture culturelle : les Grandes Écoles d’ingénieurs attendent de leurs étudiants qu’ils disposent de connaissances sur le monde contemporain, qu’ils manifestent une large ouverture d’esprit et soient capables d’aborder des problèmes extrêmement divers ne relevant pas des seules compétences scientifiques.

Les épreuves des différents concours portent sur un programme renouvelé chaque année. Ce programme est composé d’un thème étudié à partir de trois œuvres, deux œuvres littéraires et une œuvre philosophique. Selon les concours, les étudiants doivent rédiger une dissertation portant sur le thème et les textes du programme, ou un résumé de texte suivi d’une dissertation.

L’ENSEIGNEMENT DE CULTURE GENERALE EN CPGE EC

Les étudiants des Classes préparatoires aux Grandes Ecoles de Commerce reçoivent un enseignement de Culture Générale de 6 heures hebdomadaires, assuré par un professeur de Français et un professeur de Philosophie.
En première année (en EC 1) — sans programme spécifique —, les deux enseignements se consacrent à la constitution et au renforcement des bases culturelles des élèves : littérature et arts, histoire des sciences et de la philosophie. Une part essentielle du temps est aussi dédiée à l’acquisition et à la maîtrise des techniques de la contraction de texte et de la dissertation.

Chaque année, pour les EC 2, une notion constitue le thème sur lequel seront proposés des sujets de dissertation aux diverses épreuves des concours. Ainsi cette année (2016) est-elle consacrée à « la nature », l’an dernier, « la vérité », et, précédemment, « l’espace », « le plaisir », « la société », « la vie », « la beauté », etc. A la différence des CPGE scientifiques, aucune œuvre n’est prescrite pour illustrer le thème. Cette épreuve de dissertation est dotée d’un coefficient non négligeable et un candidat qui vise les meilleures écoles ne peut se dispenser de s’y préparer méthodiquement.

Les deux enseignements (Français et Philosophie) ont pour objectif de procurer aux étudiants références littéraires et/ou esthétiques et équipement conceptuel (philosophie, sciences humaines et sociales) leur permettant de produire une réflexion argumentée et appuyée sur une solide culture pour affronter les sujets qui leur sont proposés aux concours.

A la dissertation de culture générale, s’ajoutent des épreuves de « contraction » ou de « synthèse de textes » (indépendants du thème) — selon les différents concours. Le professeur de Français se consacre plus particulièrement à la préparation de cette épreuve.

Rigueur de la réflexion, richesse des références culturelles, connaissances des systèmes de pensée, clarté, précision, efficacité et élégance de l’expression écrite (et orale) sont les conditions de la réussite à ces épreuves.

L’enseignement de Français et de Philosophie se consacre également à la préparation de deux types d’épreuves orales. Une fois déclarés admissibles, les étudiants doivent alors se présenter à diverses épreuves que les écoles, soucieuses de marquer leur singularité, ont conçues pour l’admission définitive des candidats. Depuis l’épreuve de « Culture et Sciences Humaines » (HEC) jusqu’aux entretiens de motivation et/ou de personnalité, les étudiants sont confrontés à des exercices d’une grande diversité de formes et de contenus. Ils reçoivent une formation appropriée — et ajustée à chaque cas — pour tous ces types d’exercices par leurs professeurs.

 

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