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Bac S : l'épreuve de physique-chimie, à quoi s'attendre et les conseils pour réussir

Physique-chimie : à quoi s'attendre de cet examen et comment cartonner cette épreuve qui pèse lourd pour les Séries S.

Ce qu’il faut savoir pour cartonner au bac en physique-chimie en série S, avec les conseils de Caroline Ladent, professeur de sciences physiques en terminale S, au lycée public Corneille de La Celle Saint-Cloud, dans les Yvelines.

En fin de terminale, avec un coefficient de 6, et même 8 pour ceux qui ont opté pour l’épreuve de spécialité, l’épreuve de physique-chimie pèse lourd dans l’obtention du bac S. L’évaluation des candidats s’organise en deux temps : une épreuve écrite, et une épreuve pratique. L’épreuve écrite compte pour 16 points sur un total de 20, et l’épreuve pratique, réalisée dans le lycée du candidat, en amont des épreuves écrites, compte pour 4 points sur 20. Les deux notes sont cependant données sur 20, afin de rendre plus lisibles les résultats des évaluations de chaque partie ; les instructions officielles précisent que “la note globale est obtenue en multipliant par 0,8 la note sur 20 de la partie écrite et par 0,2 la note sur 20 de la partie pratique et en additionnant ces deux résultats”, puis le résultat est arrondi au point supérieur.

A quoi ressemble l’épreuve de physique-chimie ?


L’épreuve écrite dure 3 heures 30, et s’organise autour de 3 exercices. Les questions peuvent porter sur l’ensemble du programme de terminale, même si les notions vues en seconde ou en première sont censées être connues au moment de passer le bac. Deux exercices sont communs à tous les candidats, et notés sur un total de 15 points, et le troisième est noté sur 5 points, et diffère selon que le candidat a choisi ou pas l’enseignement de spécialité. “Mon premier conseil est de réserver une copie par exercice, explique Caroline Ladent. Cela permet de passer d’un sujet à l’autre en gardant une présentation lisible, et d’y revenir si nécessaire”. L’enseignante assure que contrairement aux ressentis de nombre d’élèves, l’épreuve de physique-chimie est calibrée pour être faisable dans le temps de l’épreuve, “mais il faut être rigoureux. Prendre 10 minutes au début pour bien lire les trois sujets, et reprendre du temps à la fin pour se relire”.

Le contenu des épreuves vise à évaluer que les élèves ont bien acquis les grandes étapes de la démarche scientifique. “Un sujet qui est très à la mode depuis quelques années est la résolution d’une tâche complexe avec des questions ouvertes, explique l’enseignante. On va demander au candidat de faire une série de calculs enchaînés en lui signalant que les résultats sont attendus dans une fourchette. Il va donc mettre en oeuvre une démarche d’ingénierie, qui suppose de réfléchir à une méthodologie, et de l'expliquer. Cet enchaînement de petits calculs, et l’ordre dans lequel ils s’enchaînent, c’est un début de démarche scientifique, et ce que nous voulons voir”.
Les thématiques retenues pour les exercices peuvent être très concrètes.

Ainsi, en 2017, les candidats ont planché sur les feux d’artifice : ils devaient évaluer par des calculs la couleur des explosions, leurs trajectoires et aussi l’intensité du son produit par des explosions. La dernière question leur demandant de déterminer si, au vu du volume sonore qu’ils avaient calculé, l’artificier devait ou non porter des protections sonores. “Il faut donc s'entraîner à traiter des sujets qui mélangent plusieurs notions ou chapitres, ou qui mélangent physique et chimie, prévient Caroline Ladent. Des questions de travaux pratiques peuvent aussi être posées au détour d'un exercice de l'épreuve écrite, ou faire l'objet d'un exercice entier (exemple : le degré d'acidité d'un vinaigre, le contrôle qualité d'un lait, etc)”.

L’épreuve pratique, quant à elle, dure 1 heure. Les élèves sont réunis dans un laboratoire, par groupes, et tirent au sort un sujet qui peut aussi être un sujet de spécialité pour ceux qui suivent cet enseignement. Selon les situations, vous allez donc être conduit à analyser une problématique, à justifier ou à proposer un protocole expérimental, à le réaliser, à porter un jugement critique sur la pertinence des hypothèses et des résultats en vue de les valider, et à présenter un compte-rendu de votre démarche.

Comment organiser son temps pour l'épreuve de physique-chimie ?


La gestion du temps est très importante dans l’épreuve écrite de physique-chimie, comme dans l’épreuve pratique. “L’écrit étant noté sur 20 points et durant 3h30, soit 210 minutes, il faut passer 10 minutes par point, donc 50 minutes sur une épreuve à 5 points, 60 minutes sur une épreuve à 6 points, calcule l’enseignante. Et quand le temps dédié à telle ou telle épreuve est terminée, il faut passer à la suivante, même si on n’a pas fini. Pour cette raison, je conseille, après avoir lu les 3 sujets, de commencer par celui sur lequel on se sent le plus à l’aise, pour ne pas perdre de temps”. Autre précaution soufflée par l’enseignante : entrainez-vous à utiliser votre calculatrice avant l’épreuve du bac, pour ne pas perdre un temps précieux, “ou pire, avoir un résultat faux qui peut avoir des conséquences pour la suite de l’exercice alors que votre formule était bonne”.
Pendant l’épreuve pratique, “il faut également veiller à bien gérer son temps et à commencer à élaborer le protocole assez rapidement pour avoir le temps de le mettre en oeuvre au maximum au bout de 30 minutes, recommande Caroline Ladent. Il faut aussi veiller à garder du temps pour rédiger et répondre au compte-rendu, qui compte pour une importante partie de la note”.

Quels sont les pièges à éviter ?


Les correcteurs attendent des candidats qu’ils soient capables de faire preuve d’esprit critique vis à vis de leurs résultats : “Si on arrive à un résultat aberrant, et qu’on s’en rend compte avant la fin de l’épreuve, il faut l’écrire sur sa copie”, conseille Caroline Ladent. Pour cette raison, il faut présenter clairement ses résultats, en les encadrant, et en soulignant les résultats intermédiaires, et faire des schémas à chaque fois que ça semble pertinent : “c’est ce qui nous permet de voir, même si le calcul final est faux, si la démarche scientifique du candidat a été la bonne. Il faut aussi veiller à toujours présenter les formules littérales, et ne passer aux applications numériques qu'à la toute fin de sa réponse, sans oublier de mettre l'unité du résultat”. Ces conseils pour l'épreuve écrite sont aussi valables pour l’épreuve pratique.

Le petit conseil en plus pour réussir la physique-chimie


“Il ne faut surtout pas négliger l’un des exercices sous prétexte qu’on n’a pas su répondre à l’une des questions qu’il contient. Car à l’intérieur de chacun des 3 exercices, les différentes parties sont indépendantes les unes des autres, et certaines questions sont vraiment plus faciles que d’autres explique Caroline Ladent. Donc, si on cale sur une question, on passe à la suivante, quitte à revenir sur la question qui posait problème à la fin de l’épreuve”.

L’épreuve écrite de physique-chimie en résumé


Durée : 3h30
Objectifs de l'épreuve : évaluer les connaissances et les compétences des candidats en physique-chimie conformément au programme de terminale, mais aussi s’assurer qu’ils ont compris les principes d’une démarche scientifique rigoureuse.
Equipement : l’usage de la calculatrice peut être autorisé pendant l’épreuve, et dans ce cas l’information est précisée en haut du sujet.

L’épreuve pratique de physique chimie en résumé


Durée : 1h
Objectifs de l’épreuve : l’épreuve pratique a pour objectif d'évaluer les compétences expérimentales des candidats, ainsi que leur démarche scientifique et leur capacité à élaborer un protocole pour répondre à une problématique.



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