Sciences études

Physique et éducation

L’enseignement des sciences et de la physique en particulier reste un enjeu de taille dans notre monde de plus en plus technologique où le nombre de scientifiques fait défaut tant dans les entreprises que dans la recherche fondamentale. Former les jeunes et les motiver à entreprendre des études scientifiques reste un défi éducatif de première importance. 

L’enseignement et surtout l’apprentissage de la physique restent difficiles, pas seulement du fait du caractère abstrait de la discipline, mais également du fait que les difficultés sont inhérentes au caractère conceptuel de la physique et intrinsèques à la discipline. 

Vos objectifs

  • Vous initier à la didactique de la physique où la notion de conceptions premières encore appelées conceptions spontanées sera omniprésente, car elle est un des éléments fondateurs de la discipline. Mieux faire apprendre la physique reste un objectif prioritaire de la finalité didactique. 
  • Pratiquer l’expérimentation, seconde composante fondatrice de la didactique des sciences expérimentales. En lien avec les conceptions premières des apprenants, choisir les expériences les plus adéquates à présenter, c’est-à-dire celles qui font réfléchir et développent l’esprit critique. 

Les atouts de la formation

  • Un choix entre une spécialisation et une formation plus large à travers les cours à options, le mémoire, les travaux personnels et le stage. 
  • Une formation large dans les différents domaines de la physique avec des spécialisations (lasers, nouveaux matériaux, physique environnementale, physique du vivant, data science et didactique) qui offrent de très nombreuses possibilités d’emploi directement après le master. 
  • Une sensibilité à l’éthique : responsabilité des physiciens dans la construction d’un monde plus juste et plus durable. 

La recherche et le mémoire

Sciences études

Voici à titre d’exemple deux thèmes de mémoire : 

L’enseignement et l’apprentissage de la notion de potentiel électrique. Quel est l’historique de ce concept ? Quand et pourquoi a-t-il été introduit ? Quelles sont les difficultés liées à son apprentissage ? Comment 
peut-on les identifier ? Quelles sont les options possibles pour son enseignement et pour mieux faire apprendre ? Les capsules vidéo pour présenter des expériences de physique. Leur usage est-il toujours efficace ? Comment les concevoir pour mieux faire comprendre et… donc mieux faire apprendre ? 

Les autres masters en physique

L'Université de Namur organise :

Suite à la mise en service d'une nouvelle application pour la gestion des programmes d'enseignement, certaines données n'apparaissent pas encore sur cette page. Vous trouverez l'affichage complet de la formation sur https://directory.unamur.be/teaching/programmes/21DM

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Conditions d'admission

ACCÈS DIRECT
  • bachelier en sciences physiques.

ACCÈS SUR DOSSIER

  • autre diplômé de l’enseignement supérieur de la Communauté française de Belgique ;
  • diplômé de l’enseignement supérieur hors Communauté française de Belgique;
  • sur base de VAE (Valorisation des acquis de l'expérience).

Pour les admissions en master, il y a lieu de prendre contact avec le service des inscriptions.

Description

L’enseignement des sciences et de la physique en particulier reste un enjeu de taille dans notre monde de plus en plus technologique où le nombre de scientifiques fait défaut tant dans les entreprises que dans la recherche fondamentale. Former les jeunes et les motiver à entreprendre des études scientifiques reste un défi éducatif de première importance.

 

L’enseignement et surtout l’apprentissage de la physique comportent des difficultés intrinsèques à la discipline tel que son caractère abstrait et conceptuel.

Le programme de master 120 en sciences physiques à finalité didactique propose une formation générale en éducation et en pédagogie ainsi qu’une formation spécifique à l’épistémologie et à la pratique de l’enseignement de la physique dans l’enseignement secondaire et supérieur.

Le programme comporte, de manière équilibrée, des unités d’enseignement obligatoires et d’autres, choisies par les étudiants. Les premières visent à approfondir les connaissances des étudiants dans des domaines importants de la physique moderne. Les secondes couvrent des domaines plus spécialisés liés à la physique de la matière, du rayonnement et de leurs interactions. Les étudiants doivent en outre choisir une formation en didactique et épistémologie d’une seconde discipline scientifique (choix possibles : mathématiques, chimie, biologie).

La formation disciplinaire est complétée par des formations plus transversales, telles que la philosophie, l’éthique, les langues, la communication scientifique… destinées à peaufiner le sens critique et l’ouverture d’esprit des étudiants.

 

Méthodes d'enseignement

Tout au long du master, les étudiants sont encadrés par des chercheurs reconnus et par des didacticiens professionnels.

En parallèle avec l’enseignement traditionnel, les étudiants sont initiés à la recherche, en ce compris la didactique de la physique, par le biais de deux activités importantes par le nombre de crédits associés :

  • La réalisation d’un projet effectué en premier bloc sur un sujet bien défini qui requiert une recherche bibliographique, un développement personnel expérimental ou théorique et la présentation des résultats ;
  • Le travail de fin d’études (mémoire) qui se fait en deuxième bloc et qui comporte un travail de recherche original, effectué sous la guidance d’un membre académique du département et se conclut par la rédaction d’un mémoire et une présentation orale devant un jury.

La formation est complétée par des stages dans l’enseignement devant des étudiants du secondaire.

La recherche et le mémoire :

Voici à titre d’exemple deux thèmes de mémoire : L’enseignement et l’apprentissage de la notion de potentiel électrique. Quel est l’historique de ce concept ? Quand et pourquoi a-t-il été introduit ? Quelles sont les difficultés liées à son apprentissage ? Comment peut-on les identifier ? Quelles sont les options possibles pour améliorer son enseignement ?

Les capsules vidéo pour présenter des expériences de physique. Leur usage est-il toujours efficace ? Comment les concevoir pour mieux faire comprendre et… donc mieux faire apprendre ?

 

Finalités et objectifs

Au terme du programme de master 120 en sciences physiques à finalité didactique, les étudiants seront capables de :

  • S’initier à la didactique de la physique où la notion de conceptions premières encore appelées conceptions spontanées sera omniprésente, car elle est un des éléments fondateurs de la discipline ; l’objectif de cette formation étant de mieux faire apprendre la physique ;
  • Pratiquer l’expérimentation, seconde composante fondatrice de la didactique des sciences expérimentales. En lien avec les conceptions premières des apprenants, choisir les expériences les plus adéquates à présenter, c’est-à-dire celles qui font réfléchir et développent l’esprit critique lors de l’enseignement.

 

Évaluation

Selon les activités, l’évaluation des acquis se fait selon trois grandes méthodes :

  1. Un examen oral devant les enseignants qui ont délivré l’unité d’enseignement ;
  2. La rédaction d’un rapport et l’évaluation a posteriori de celui-ci par un enseignant ;
  3. La présentation d’un séminaire résumant l’objectif poursuivi, la méthodologie mise en œuvre et le travail accompli.

Les évaluations ont lieu durant les périodes de l’année académique qui y sont consacrées : janvier, juin et si nécessaire août-septembre. Pour un certain nombre d’activités, une évaluation continue s’effectue en parallèle au fil de l’activité concernée. C’est très certainement le cas des stages et du travail de fin d’études.

 

Les métiers des physiciens

Des compétences variées 

Grâce à leur formation générale pluridisciplinaire (physique, mathématique, informatique, chimie physique, matériaux nouveaux…), les physiciens voient s’offrir à eux une palette de carrières assez large : recherche en milieu universitaire, enseignement, activités liées à l’informatique, activités de développement en milieu industriel et en milieu hospitalier… 

Rigoureuses et rigoureux, dotés d’une bonne capacité d’analyse, d’excellentes aptitudes à la modélisation mathématique et riche d’une culture scientifique étendue, les physiciens contribuent au progrès de la connaissance et à la mise au point d’applications au service de l’homme. 

Toutes ces compétences à haute valeur ajoutée font des physiciens des professionnels appréciés sur le marché de l’emploi. 

Repousser les limites de nos connaissances 

D’après une enquête auprès de nos anciens étudiants, plus de la moitié des jeunes diplômés débutent leur vie professionnelle par une expérience dans la recherche scientifique, essentiellement en milieu académique, en Belgique ou à l’étranger. Les universités et des fonds publics financent la réalisation d’un doctorat (en général 4 ans) ou octroient des bourses pour la participation à un programme de recherche. 

D’autres physiciens poursuivent leurs travaux d’investigation au sein d’instituts de recherche à la pointe dans des domaines très spécifiques (par exemple le CENAERO, pôle d’excellence en aéronautique à Gosselies, le CERN, laboratoire de physique des particules à Genève, le SCK-CEN, centre d’étude de l’énergie nucléaire à Mol ou encore l’Institut Royal Météorologique). 

Développer des applications industrielles 

En milieu industriel, les physiciens participent également au développement de produits de haute technologie ou très spécifiques (par exemple du verre traité pour économiser l’énergie, des tôles plus sûres pour l’industrie automobile, des cyclotrons pour la médecine nucléaire, etc.). On les retrouve également à la tête de responsabilités importantes en aval de la recherche et du développement, notamment dans les départements de production. 

Informatique et télécommunications 

Une solide formation informatique rend les physiciens opérationnels dans les sociétés de services en informatique (consultance) ou dans tout type d’organisation utilisatrice (banque, société d’assurances, 
etc.). Le secteur des télécommunications en particulier fait appel à l’expertise des physiciens pour leurs compétences en optique, en électronique ou encore dans le domaine du traitement de l’information. 

Transmettre la passion du réel 

Parmi les activités ouvertes aux physiciens, l’enseignement et le monde de la formation en général restent très porteurs. Plus de 15 % de nos diplômés actifs professionnellement communiquent leur passion du réel en enseignant la physique ainsi que les sciences et les mathématiques en Haute École ou dans l’enseignement secondaire supérieur. 

Physique et médecine 

En milieu hospitalier, les physiciens travaillent aux côtés des médecins : ils participent à l’élaboration de plans de traitement des patients soignés par la médecine nucléaire ; ils assurent le contrôle de qualité des différents appareillages d’imagerie médicale ; ils contribuent également au développement de nouvelles technologies d’analyse. 

Les physiciens experts 

L’administration fait appel à l’expertise des physiciens. Ils orientent les politiques en matière énergétique, environnementale, spatiale, etc., par exemple en émettant des avis sur les priorités en matière de recherche. 

 

Témoignages d’anciens étudiants 

L’institut de recherche dans lequel je travaille se préoccupe de la composition de notre atmosphère et de la qualité de l’air. Nous développons des techniques d’analyse permettant de mesurer de façon 
continue la concentration d’une série de gaz atmosphériques clés, et ce à partir d’instruments satellitaires et au sol. Ces activités se font dans un contexte international en collaboration avec de grandes agences européennes telles que l’ESA ou l’EUMETSAT. 

Christophe — Institut d’aéronomie spatiale 

Grâce au travail accompli pendant ma thèse de doctorat à l’UNamur et aux rencontres faites, je suis à présent chercheur postdoctoral au Lawrence Berkeley National Lab en Californie. Mon temps est partagé entre le travail de laboratoire, l’analyse des résultats et la rédaction d’articles ou de projets scientifiques. Au laboratoire, les tâches à accomplir sont diverses et comprennent des aspects très techniques et d’autres très pointus, comme l’alignement de lasers, la préparation d’échantillons ou l’acquisition de données. L’analyse des résultats comprend notamment le développement de codes. 

Frédéric — Lawrence Berkeley National Lab 

À l’UNamur, j’ai acquis une solide formation en physique ainsi qu’une passion pour les phénomènes optiques présents chez les organismes vivants, comme leur coloration. J’effectue actuellement des 
recherches concernant la fluorescence des coléoptères et des papillons. Cette recherche est interdisciplinaire et me permet de travailler non seulement avec des physiciens, mais aussi avec des biologistes, des chimistes et des ingénieurs. L’objectif est de comprendre l’influence de la couleur sur le comportement d’organismes vivants dans le but de développer de nouvelles applications technologiques inspirées de la nature.

Sébastien — Université d’Exeter au Royaume-Uni 

Après ma thèse à l’UNamur où j’ai acquis de solides connaissances multidisciplinaires, j’ai fait deux ans de postdoctorat dans un institut de biologie marine à San Diego. Maintenant, je travaille comme consultante d’entreprise, à tous les niveaux : études de marchés, réorganisation de la vente, de l’achat, support pour les appels d’offres. 

Annick — H & Z