Vous trouverez sur cette page une présentation synthétique des programmes de la voie BCPST. Vous pouvez également télécharger les programmes officiels au format pdf.
Programme officiel SVT pour les deux années (format pdf 257 ko)
Le programme de biologie présente le fonctionnement du vivant en abordant les différentes niveaux d’organisation (molécule, cellule, organisme, écosystème) et en mettant l’accent sur leurs interrelations.
Le programme de sciences de la Terre s’attache à approfondir la compréhension de la Terre en tant que système dynamique, instable et évolutif. Ceci concerne la surface de la Terre tout comme sa profondeur.
Quatre thèmes dont l’étude est répartie sur les deux années de BCPST
A partir de l’étude des principales biomolécules, vous réaliserez progressivement comment s’organise et fonctionne une cellule.
L’étude d’un exemple de ruminant, la vache, et de quelques fonctions plus approfondies comme la respiration, la circulation sanguine et la reproduction mettra en valeur la diversité des interrelations et des contrôles nécessaires pour qu’un organisme fonctionne.
Les étapes du développement embryonnaire sera étudié dans ce cadre.
Ce modèle animal est également comparé à l’organisation et au fonctionnement des plantes à fleurs, les Angiospermes. Une synthèse sur la diversité des organismes vivants sera effectuée.
Cette partie aborde les échelles supérieures à celle de l’organisme (populations, communautés, écosystème, biosphère). Elle révèle leur dynamisme et leurs liens. Les interactions avec les activités humaines sont également abordées.
Cette partie s’intéresse à la transmission de l’information génétique en distinguant les différentes échelles (cellule, organisme, populations) mais aussi en insistant sur l’échelle temporelle: court terme ou long terme (temps de l’évolution).
### La Terre, planète active Cette partie vous permettra de mieux comprendre la structure et la dynamique de notre planète, ainsi que les techniques qui ont permis l’acquisition de ces connaissances (imagerie satellitaires, tomographie sismique, modélisations diverses…)
Des risques sont liés à cette géodynamique (séismes, éruptions volcaniques, glissements de terrains, tsunami…). Mais l’homme en retire aussi des ressources.
Cette partie vous montrera comment on peut dater et ordonner dans le temps les différents événements décrits dans les parties précédentes.
Les données collectées, sur le terrain, par le géologue sont reportées sur des cartes de différentes échelles qui représentent l’état des connaissances au moment de leur réalisation. L’essor de l’informatique permet d’aboutir à des représentations non plus bidimensionnelles mais aussi tridimensionnelles du sous-sol.
Vous apprendrez ici à reconnaître les roches issues de la solidification d’un magma soit en surface lors d’une éruption volcanique soit en profondeur Vous constaterez que leur disposition n’est pas aléatoire à la surface de la Terre, qu’il y a différentes conditions pour former un magma et différents types de volcans.
Les roches qui se retrouvent à la surface de la Terre rencontrent des conditions physico-chimique différentes de celles de leur formation : elles s’altèrent. Les produits de cette transformation, appelés des sédiments, peuvent être évacués par érosion. Vous étudierez dans cette partie l’impact de cette altération et érosion sur les paysages et comment les sédiments sont transportés pour constituer, ailleurs, dans des bassins, des roches sédimentaires.
Du fait de la géodynamique terrestre et de la mobilité des plaques lithosphériques, les roches subissent des transformations structurales (déformations) et minéralogiques (métamorphisme). Vous aborderez ces notions de l’échelle microscopique à l’échelle globale.
Cette partie de synthèse, intègrera toutes les connaissances cumulées sur les deux années, pour comprendre ce qu’est un océan et une chaîne de montagne. Elle s’intéresse en particulier en particuliers aux grands ensembles géologiques présents en France métropolitaine et dans les îles océaniques françaises.
Programme officiel Physique Chimie 1 ère année (format pdf)
Programme officiel Physique Chimie 2 ème année (format pdf)
Le programme de physique-chimie a pour objectif l’acquisition d’une culture générale solide indispensable à un ingénieur ou à un vétérinaire. Il est conçu pour permettre de modéliser de façon élaborée des phénomènes physiques ou chimiques concrets, en particulier en lien avec la biologie ou les géosciences. Il est accompagné d’une large formation expérimentale.
La physique et la chimie en voie BCPST sont traitées par le même enseignant (contrairement à la voie PC), et sont considérées comme une unique matière. Le programme insiste sur la compréhension des phénomènes davantage que sur leur traitement mathématique. Il a été conçu à la fois comme un support au cours de SVT, en donnant un fondement théorique à des notions utilisées en biologie et en géologie, mais aussi comme une formation de base indispensable à un ingénieur ou à un vétérinaire. Les différents thèmes abordés sont les suivants, et sont pour la plupart répartis sur les deux années.
Les signaux sont étudiés de façon assez succincte. Cette partie comporte d’une part de l’électricité, avec pour but de donner une culture indispensable à un ingénieur, lui permettant de comprendre et de réaliser des circuits simples en courant continu ou alternatif. Les circuits électriques permettent aussi de modéliser des phénomènes biologiques ou géologiques n’ayant rien à voir avec l’électricité (pollution et dépollution d’un lac, fermeture d’une plante carnivore). Les signaux acoustiques sont également abordés, principalement pour comprendre l’échographie, une technique d’imagerie médicale ou vétérinaire.
La mécanique est l’étude du mouvement et a déjà été étudiée au lycée (accélération, lois de Newton, énergie cinétique et potentielle). Ces notions sont approfondies pour permettre l’étude de cas plus complexes et de déterminer à quelle condition un système est à l’équilibre. Le programme aborde également le cas du mouvement des liquides et des gaz (écoulements) : c’est la mécanique des fluides. Les applications de la mécanique et de la mécanique des fluides sont innombrables en sciences de la Terre (sismologie, tectonique des plaques) et en biologie (circulation sanguine, déplacement des animaux).
L’optique reprend en l’approfondissant le programme de spécialité physique-chimie de terminale. Il s’agit de comprendre et de réaliser des systèmes optiques simples pour observer des objets lointains (lunette) ou proches (microscope, loupe) et réaliser des mesures (de taille de petits objets par exemple).
Les phénomènes de transport constituent une partie nouvelle, dans laquelle on décrit et modélise le transfert d’une grandeur (circulation d’un courant électrique, propagation de la chaleur, diffusion de particules) d’un point à un autre. En biologie, cette notion est indispensable pour comprendre les échanges entre les cellules et l’extérieur. En science de la Terre, cela permet d’étudier le refroidissement d’une roche volcanique. Enfin, c’est une notion fondamentale pour un ingénieur dans une usine agroalimentaire.
La thermodynamique, déjà évoquée au lycée (équation des gaz parfaits, calorimétrie, notion d’énergie), est abordée pendant les deux années. Elle s’intéresse à la description de la matière et de ses transformations, en mettant l’accent sur les échanges d’énergie. Elle permet de comprendre le fonctionnement de certaines machines (moteurs, réfrigérateurs, turbines, etc). Elle a aussi de nombreuses applications en sciences de la Terre (température de la Terre, composition de la lave) et en biologie (conversion de l’énergie lumineuse en énergie chimique lors de la photosynthèse).
La thermodynamique chimique est l’application de la thermodynamique aux réactions chimiques. Elle permet de prédire les réactions qui peuvent se dérouler et avec quel rendement. Les réactions acido-basiques et les réactions d’oxydoréduction vues au lycée sont approfondies et complétées par les réactions de précipitation et de complexation. Les applications sont nombreuses en science de la Terre (dépôt du calcaire, composition des roches, phénomènes d’érosion par l’eau), ainsi qu’en biologie (propriétés de molécules biologiques comme l’hémoglobine, réactions biochimiques). La structure de la matière prolonge certaines parties introduites au lycée (radioactivité, liaison covalente). Il s’agit de décrire les atomes et leurs noyaux et de comprendre pourquoi et comment ils s’associent pour former des molécules. Cette partie reste descriptive, sans entrer dans la théorie quantique des atomes, mais énonce des concepts pour prédire ou interpréter les propriétés des molécules (réactivité, couleur, association entre molécules) en particulier des molécules biologiques (pigments, ADN).
La cinétique chimique prolonge et approfondit la notion de vitesse de réaction vue au lycée. Elle a pour but de mesurer ou prédire la vitesse des réactions chimiques, mais aussi d’obtenir des informations sur le mécanisme des réactions, autrement dit sur la façon dont la réaction se déroule à l’échelle des molécules. Elle introduit également la notion de catalyseur. Cette partie a de nombreuses applications en biochimie, avec en particulier l’étude des catalyseurs biologiques, les enzymes. La chimie organique est une vaste partie, qui élargit considérablement l’introduction qui en est faite au lycée. Plusieurs familles de réactions sont décrites, qui permettent d’interpréter de nombreuses transformations biochimiques. Un autre objectif de cette partie est d’être capable d’imaginer des voies de synthèse de molécules d’intérêt pharmaceutique ou biologique.
Enfin, toutes ces parties font l’objet de séances de travaux pratiques dont le but est double. D’une part maitriser les techniques usuelles de laboratoires, en chimie (titrages, spectroscopie, suivi cinétique de réaction, méthodes de synthèse et de purification) et en physique (montages optiques, électriques, acoustiques, mesures mécaniques). D’autre part, il s’agit d’apprendre à concevoir des modes opératoires permettant d’atteindre un objectif fixé : réaliser une fonction, mesurer une grandeur.
Programme officiel Maths 1ère année (format pdf)
Programme officiel Maths 2ère année(format pdf)
Comme le dit très bien le programme officiel, « la pratique du raisonnement mathématique concourt à la formation de l’esprit d’un futur scientifique ». La rigueur du raisonnement, mais aussi l’esprit critique, le sens de l’observation, la capacité à formuler des hypothèses sont des qualités cultivées en permanence dans le cours de mathématiques.
Si les mathématiques ont ce poids dans l’enseignement en général, et en BCPST en particulier, c’est aussi et peut-être surtout qu’elles fournissent des outils de représentations et de raisonnements aux autres disciplines scientifiques. Si l’on veut définir précisément des notions d’apparence aussi banales que « vitesse » et « accélération », la notion mathématique de « dérivée » s’avère bien utile ! Les lois physiques s’expriment souvent en termes d’équations reliant les fonctions et les dérivées de ces fonctions, et le physicien sollicite le mathématicien pour résoudre ce genre d’équations, appelées équations différentielles. Bien que de façon moins systématique, la biologie recourt également à la modélisation mathématique : un exemple célèbre est celui de l’évolution dans le temps de populations de proies et de prédateurs : si la population des proies augmente, le nombre de prédateurs, bien nourris, va augmenter ; mais ceci va faire décroître le nombre des proies, puis en conséquence celui des prédateurs. La population de proies est alors susceptible d’augmenter à nouveau. Que peut-il se passer dans le long terme ? Une modélisation de ces interactions par des équations différentielles permet de répondre à cette question. On pourrait citer bien d’autres exemples : la propagation d’un virus, propagation d’un gène dans une population…
Il s’agit d’abord de donner une formation mathématique solide qui ne se réduise pas à la capacité à « appliquer des formules ».
L’analyse fournit les outils permettant d’étudier comment une grandeur évolue en fonction d’une ou de plusieurs autres grandeurs. C’est le domaine des suites et des fonctions. On approfondit les notions déjà introduites au lycée de sens de variation, de limite, de continuité, de dérivée, d’intégrale. On aborde la notion nouvelle de développements limités qui consiste à approximer au voisinage d’un point une fonction quelconque par une fonction polynôme de degré 1, 2 ou plus. On étudie la résolution exacte ou approchée des équations différentielles dont il a été question plus haut.
En algèbre, on consolide l’étude des nombres complexes abordés en classe de Terminale. On étudie les fonctions polynômes de degré quelconque et leurs racines. Mais on aborde surtout un domaine nouveau par rapport au lycée : l’algèbre linéaire. Il s’agit de généraliser considérablement la notion de vecteurs que l’on manipule dans l’enseignement secondaire sous l’angle géométrique en dimension 2 ou 3. Un vecteur est défini en première année de BCPST comme une suite de nombres , n’étant pas limité à 2 ou 3 (bienvenue dans la dimension 4 et plus !). On peut additionner deux vecteurs de même longueur, multiplier un vecteur par un nombre, et ceci est le point de départ d’une théorie très riche où l’on introduit entre autres les notions d’applications linéaires, de matrices… On peut définir très simplement une matrice comme un tableau rectangulaire de nombres et le programme d’algèbre culmine en seconde année avec l’étude de la
Les probabilités et statistiques constituent la troisième grande partie du programme de mathématiques.
Dans la continuité du Lycée, on approfondit l’étude des notions de probabilité d’un événement, probabilité conditionnelle, variable aléatoire, espérance, variance, ceci dans le cadre des expériences aléatoires dont les résultats possibles sont en nombre fini (en première année) ou infini (en deuxième année). La panoplie des lois usuelles de Terminale que forment les lois uniforme, binomiale, exponentielle et normale s’enrichit des lois hypergéométrique, géométrique, de Poisson.
En TIPE, une application du célèbre théorème central limite permettra de réaliser des tests d’hypothèses, afin de déterminer si, à un risque consenti de se tromper, les différences observées entre les résultats de deux expériences sont significatives.
Programme officiel informatique 1ère et 2ème année (format pdf)
L’outil informatique est incontournable pour de futurs ingénieurs. Au cours de leur scolarité (classes préparatoires, Grandes Écoles), les étudiants utilisent des logiciels de traitement de données, de présentation de projets, de tableurs. Mais plus encore, ils doivent maîtriser les concepts de bases de l’informatique, à savoir l’analyse et la conception de processus de raisonnement automatisé, c’est-à-dire des algorithmes. Toutes ces notions sont déjà largement introduites dans le secondaire et demandent à être approfondies.
La contextualisation des thèmes informatiques s’appuie le plus
souvent possible sur les autres disciplines scientifiques :
biologie, géologie, chimie, physique et mathématiques. Un exemple
célèbre en biologie est l’étude de l’évolution de populations de
proies et de prédateurs.
Les mathématiques permettent une modélisation du phénomène par des
équations différentielles (modèle de Lotka-Volterra) et
l’informatique permet de déterminer des solutions approchées, de
visualiser cette évolution à l’aide de graphes. Et tout cela peut
être réalisé par des étudiants de BCPST.
Ces compétences informatiques peuvent être utilisées à bon escient à l’élaboration des TIPE (traitement de données, élaboration de modèle..).
On comprend bien que la place de l’informatique est devenue très importante.
L’enseignement de la programmation utilise le langage Python. Les algorithmes fondamentaux sont étudiés systématiquement : manipulation de listes (recherche d’un maximum, tri), recherche d’un motif donné dans une chaîne de caractère, simulation de variables aléatoires… On aborde également quelques algorithmes simples de traitement d’image.
En seconde année une part importante de l’horaire est réservée à l’élaboration d’un projet personnel, par groupe de 2 à 4 étudiants qui sera présenté au concours
Les étudiants se familiarisent avec l’environnement (édition, exécution de programmes, sauvegarde de fichiers…). Les étudiants apprennent aussi les notions de base nécessaires à la programmation : variables, instructions conditionnelles, instructions itératives, fonctions… Les étudiants travaillent enfin sur quelques algorithmes de base : recherche dans une liste, calcul de moyenne, (tris simples), simulation de variables aléatoires, opérations simples sur une image… algorithme de tri rapide avec notion de récursivité, algorithme de recherche du plus court chemin (algorithme de Dijkstra), simulation de loi exponentielle, gaussienne. Une part de l’enseignement consiste en l’étude de méthodes numériques de résolution de problèmes scientifiques : résolutions approchées d’équations différentielles, de systèmes linéaires, statistiques…
La plus grande part de l’horaire est réservée à l’élaboration d’un projet personnel, par groupe de 2 à 4 étudiants. Les étudiants choisissent le thème de leur projet, en rapport avec un problème scientifique, avec un jeu….
Nous pouvons citer quelques exemples : gestion d’un trafic routier, arbres phylogéniques, évolution de populations d’herbivores, empreintes digitales, propagation d’une épidémie, jeu d’intelligence artificielle…
Les étudiants organisent et structurent leur travail de manière autonome, encadrés bien sûr par les enseignants.
Cette discipline, qui occupe deux heures de l’emploi du temps hebdomadaire, vise à développer et approfondir les capacités de réflexion de l’étudiant à partir de l’étude de thèmes qui traitent de l’homme dans ses différentes dimensions.
Chaque année, au plan national, un thème est donc choisi (exemples de thèmes: l’argent, la justice, la guerre, etc.) ; ce thème n’est pas traité de façon encyclopédique mais à partir de trois œuvres, deux œuvres littéraires (souvent une pièce de théâtre et un roman) et une œuvre philosophique. Parmi ces trois œuvres, deux sont dues à des auteurs français, la troisième est traduite d’un auteur étranger. Il s’agit de fouiller ces œuvres pour cerner les enjeux du thème qui les réunit.
Cette matière se distingue d’une part du français tel qu’il est enseigné au lycée parce qu’il s’agit moins d’étudier des procédés d’écriture que d’extraire de deux œuvres littéraires la matière d’une réflexion sur un thème, et de l’enseignement de la philosophie tel qu’il est pratiqué en classe de terminale parce que le thème n’est pas traité sous l’angle de l’histoire de la philosophie.
Au concours, le candidat doit rédiger une dissertation qui a pour sujet la citation d’un auteur (étranger au programme) qu’il faut analyser pour en dégager la thèse, afin d’examiner ensuite dans quelle mesure elle est valide et quelles sont ses failles ; l’argumentation doit se référer continuellement aux trois œuvres au programme. L’exercice est donc aussi stimulant qu’il est exigeant, les résultats sanctionnent bien sûr les qualités de rédaction et la rigueur de la pensée mais aussi le sérieux du travail de lecture des œuvres et d’assimilation du cours accompli par le candidat.
Programme officiel langue étrangère (format pdf)
Le programme officiel ne formule que des objectifs très généraux. L’enseignement s’appuie sur des articles de presse, des documents audio et vidéos, des visuels déclencheurs de parole sur l’actualité pour préparer aux épreuves écrites comme orales.
La Géographie est enseignée seulement en deuxième année de classe préparatoire à raison de 1 heure trente hebdomadaire : trente minutes de cours et une heure de Travaux Pratiques en demi-classe.
Environnement et aménagement durable des territoires ruraux et périurbains en France métropolitaine et ultramarine constitue l’intitulé du programme. Il s’organise en trois axes principaux :
L’épreuve orale qui sanctionne cette année de formation est d’une durée de 30 minutes après une préparation de 45 minutes ; les candidats doivent traiter un sujet qui porte sur l’analyse de territoires ruraux ou périurbains français à partir d’un document de base , une carte topographique au 1/25000ème ou au 1/50 000ème , accompagné de deux ou trois documents complémentaires dont l’origine peut être très diverse : extraits de cartes d’édition antérieure ou d’échelle différente, cartes thématiques (cartes de la végétation , Plan de Prévention des Risques…), images de tous types (images satellites, photographies, croquis …), documents statistiques , textes… sans oublier les ressources numériques en particulier les sites d’information géographique, les atlas et les globes virtuels tels que Géoportail ou Google Earth .
L’objectif de l’épreuve est d’évaluer les futurs agronomes et vétérinaires sur des problématiques géographiques liées aux espaces ruraux et de les confronter de manière approfondie à des documents dont la maitrise leur sera utile dans leur vie professionnelle future. Elle utilise les capacités d’analyse et de synthèse des candidats en valorisant leur curiosité, leur capacité de réflexion mais aussi leur culture générale, témoin de leur ouverture intellectuelle.
Programme officiel géographie (format pdf)