Parcours Physique recherche 1re et 2e année

Présentation et objectifs

Le parcours Physique-Recherche est un parcours d'excellence sélectif de la mention Physique, construit pour les étudiant.e.s qui souhaitent se diriger vers la recherche en Physique, fondamentale ou appliquée, et qui se destinent donc d'emblée à des études longues : bac+5 (Master) ou +8 (doctorat).

Ce parcours propose une formation à la recherche par la recherche en créant un lien fort avec le monde de la recherche dès les deux premières années de la Licence. Il prépare à l'intégration du Magistère de Physique en parallèle avec la troisième année de Licence, suivie du Master.

Le parcours Physique-Recherche associe un enseignement exigeant en Mathématiques et Physique à des enseignements visant à travailler le plus tôt possible des compétences qui nécessitent du temps pour être acquises, et dont on constate qu'elles peuvent faire défaut aux étudiant.e.s de niveau Master se présentant en stage.

En outre, des interventions régulières de chercheurs et chercheuses ainsi que des activités faites en laboratoire permettent de faire connaissance avec le monde de la recherche, d'en comprendre l'organisation et le fonctionnement, et aussi d'acquérir une vision plus complète des différents thèmes de recherche possibles et de la diversité des façons de faire de la recherche.

Public concerné

Ce parcours est avant tout destiné aux étudiant.e.s qui souhaitent se préparer à la recherche en physique, en travaillant dès le début des compétences pertinentes dans une perspective d'études longues.

Cependant, ce parcours est aussi indiqué pour celles et ceux qui hésitent et ont besoin, pour confirmer leur choix de voie, de rentrer dans la thématique et de vivre la démarche du travail de recherche proprement dit. S'y confronter très tôt peut en effet éviter des désillusions en Master, soit parce-que l'on y arrive mieux préparé, soit parce-que l’on réalise à temps que l'on préfère une autre voie.

Pour postuler au parcours Physique-Recherche, les candidat.e.s doivent s'assurer d'avoir un bon niveau en Mathématiques et Physique, ainsi que de bonnes capacités d'expression orale et écrite. Pour réussir, il faudra également une motivation certaine, une capacité de travail importante... et bien-sûr, de la curiosité et de la passion !

Objectifs

Les buts du parcours Physique-Recherche sont multiples. En plus d'un apprentissage complet du socle mathématique et physique nécessaire à la poursuite des études, il s'agit de :

• présenter aux étudiant.e.s ce qu’est la recherche :
         →  qu’est la démarche scientifique ?
         →  quel est son contexte ? (organisation, logistique, processus : la vie quotidienne)
         →  quels peuvent être les objectifs, la diversité des thématiques, les façons d’être chercheur ou chercheuse ?
• faire vivre ce qu’est la recherche :
         →  inventer un problème, le modéliser, l’aborder théoriquement ou expérimentalement,
         →  expérimenter le débat argumenté,
         →  aborder un contenu disciplinairement nouveau,
         →  voir ce qu’est un laboratoire et y faire une activité.
• donner des compétences nécessaires pour aborder la recherche aux niveaux 3^e année de Licence (+ Magistère), Master et thèse :
         →  prendre de l’aisance en calcul formel,
         →  apprendre à modéliser, à analyser ses résultats, à confronter théorie et expérience,
         →  aborder l'analyse et la synthèse,
         →  s’exercer au débat argumenté et développer un esprit critique,
         →  stimuler la curiosité et la créativité,
         →  s’exprimer clairement et rigoureusement,
         →  améliorer ses compétences en Anglais scientifique.

Organisation

Les enseignements sont groupés en semestres : deux en première année de Licence (L1), deux en deuxième (L2). Le programme détaillé est accessible dans la section « Programme » de cette page.

Les schémas ci-dessous illustrent le contenu de chacune des années, avec en bleu clair les enseignements de Mathématiques, en bleu foncé ceux de Physique, et en jaune les enseignements spécifiques au parcours Physique-Recherche.

Spécificités du programme

Outre les enseignements disciplinaires permettant d'acquérir une base solide en mathématiques, physique générale et physique moderne, le parcours Physique-Recherche comporte donc des enseignements spécifiques mis en place pour assimiler ces différentes compétences.

Le schéma ci-dessus montre la part des enseignements spécifiques. La plupart permettent de se former à la démarche intellectuelle du chercheur et de la chercheuse face à une question à étudier. C'est en particulier le cas de deux projets de recherche, l'un expérimental et l'autre théorique, que les étudiant.e.s abordent en petits groupes, en définissant et explorant librement leur sujet : outre l’apprentissage de l’argumentation, de la critique scientifique, des capacités d’analyse et de synthèse, ces enseignements ont pour but d’enseigner à l’étudiant.e à se confronter à un problème complexe.

Cependant, les étudiant.e.s acquièrent également des connaissances plus transversales telles que le traitement de l’information, la communication, l’Anglais, le travail en projet, le travail collaboratif, la programmation informatique, etc... L'enseignement de synthèse en Anglais de travaux scientifiques a par exemple été créé pour travailler la logique, la synthèse, la rédaction écrite et la conception d'une présentation orale.

L'enseignement d'initiation à l'astrophysique, qui comporte un temps d'observation sous coupole, permet d'avoir un aperçu de ce à quoi ressemble la recherche fondamentale, tandis que les travaux pratiques en laboratoire de recherche et l'intervention d'une dizaine de chercheuses et chercheurs permet de connaître le fonctionnement de la recherche.

L'enseignement de programmation et calcul pour la science donne les compétences et outils nécessaires pour être capables d'utiliser l'informatique pour la représentation et l'analyse de données, et pour la résolution de problèmes complexes.

Enfin, les compétences peuvent être mises en pratique au cours d’un stage d'un mois en laboratoire de recherche qui conclut ces deux années, et ce stage peut être couplé au dispositif des stages d'excellence.

Compétences

- Développer une démarche scientifique sur des problèmes concrets, en choisissant et en utilisant les outils théoriques et techniques de modélisation adéquate, en abordant la complexité par une décomposition en étapes et l’opération de simplifications pertinentes, et en apprenant à argumenter et critiquer.
- Mettre en œuvre une démarche expérimentale, en développant une stratégie de résolution.
- Utiliser les techniques et outils de modélisation, logiciels d’acquisition et d’analyse de données, outils mathématiques et statistiques et un langage de programmation.
- Acquérir une perception réaliste du métier de chercheur.
- Mettre dès la première année les étudiants au contact du laboratoire.