Avec son faible score en sciences en CM1 dans l’enquête internationale TIMSS 2019, la France forme aussi de moins en moins de très bons élèves et se retrouve en bas de tableau. L’enquête portant sur 150 écoles françaises et 4000 élèves pointe les faiblesses des écoliers de 10 ans dont près des deux tiers ne distinguent pas le vivant du non vivant. Les écoliers français n’ont que 47 heures d’enseignement scientifique effectives par an contre 83 heures aux Etats-Unis et 93 heures aux Japon. L’écart de niveau avec tous les pays de l’OCDE peut s’expliquer aussi par le manque de matériel et de salles adaptées aux sciences dans les écoles françaises.

L'évaluation scientifique de quatrième année comprenait trois domaines de contenu: sciences de la vie, sciences physiques, et les sciences de la Terre. L'évaluation scientifique TIMSS 2019 comprenait 175 éléments d'évaluation. Avec un score de 488, la France est placée juste derrière l’Albanie. Tous les pays de l’OCDE sont placés loin devant, tels que l’Angleterre avec 537 points, les Etats-Unis avec 539 points et la Corée du sud avec 588 points. L’hexagone conserve ce niveau insuffisant déjà pointé par l’enquête Timss 2015. L’enquête internationale comportait 45% de questions en biologie, 35% en physique et 20 % en géologie.

De moins en moins de très bons et de bons élèves

Timss propose cette appréciation aux écoliers français : « Les élèves montrent des connaissances et une compréhension de certains aspects de la science. Les élèves démontrent des connaissances de base concernant les plantes et les animaux. Ils démontrent également des connaissances sur certaines propriétés de la matière et certains faits liés à l'électricité, et peuvent appliquer les connaissances élémentaires autour des forces et du mouvement. Ils montrent une certaine compréhension de la Terre ». Les Français, avec 3% de très bons élèves, sont dans le bas du tableau. Peut-être faut-il regarder du côté des évaluations notées sur 20 points qui avaient l’avantage de permettre aux apprenants de distinguer un 16/20 d’un 18/20. Les pastilles de couleur, smileys ou tableaux de compétences désormais généralisés permettent certes de valider des acquis et de valoriser les élèves mais empêchent par ailleurs de distinguer un bon élève d’un très bon élève.

A titre de comparaison, les pays en tête du classement ont environ 15% de très bons élèves. Ces élèves « démontrent une connaissance des caractéristiques et des processus de vie de nombreux organismes. Ils peuvent communiquer leur compréhension des relations dans les écosystèmes et des interactions entre les organismes et leur environnement. Ils évoquent la compréhension des propriétés et des états de la matière. Les élèves montrent leur compréhension des caractéristiques physiques, des processus et de l’histoire de la Terre et montrent leurs connaissances de la révolution et de la rotation de la Terre ». Les écoliers français sont meilleurs en biologie avec un score de 494 qu’en physique où le score est de 477.

Des exemples de questions posées aux élèves

Dans le détail des questions posées, les CM1 français ne sont que 37% à distinguer le vivant du non-vivant dans une question comparant cactus, sable, roche et dromadaire. Loin derrière l’Arménie avec 79% de bonnes réponses.

Les CM1 français sont par ailleurs 76% à penser que c’est la grenouille qui a une colonne vertébrale par rapport au papillon, une araignée ou une pieuvre. Mais, seulement 62% des écoliers sondés ont compris le danger d’un sac plastique perçu comme une méduse par une tortue dans l’eau de mer. 85% des Finlandais ont bien répondu.

Moins d’heures de sciences en France qu’ailleurs

En physique, les résultats sont meilleurs en électricité mais alarmants sur les notions de forces. En sciences de la Terre, seulement 37% des écoliers sondés peuvent expliquer les phases de la Lune dans le ciel. Enfin, l’importance de contrôler une variable dans une expérience n’est maîtrisée que par 20% des écoliers français loin derrière les Anglais au même âge qui ont un score de 53%.

40% des questions posées portaient sur les connaissances, 40% sur les applications et 20% sur le raisonnement. Les écoliers français obtiennent un score de 495 pour l’application de consignes mais seulement 475 pour des questions de raisonnement avec une chute de 6 points depuis l’enquête de 2015.

Sur les 820 heures d’enseignement dispensées par an en classe de CM1, 47 sont consacrées aux sciences en France. La moyenne des pays sondés est de 73 heures. Les Japonais planchent 93 heures en sciences et les écoliers américains 83 heures. Il ne faut peut-être pas chercher plus loin les explications du faible score obtenu chez nos élèves.

Des pénuries de ressources pédagogiques et pas de laboratoires

Le manque de ressources disponibles pour les enseignants et les élèves est aussi noté par l’enquête. Autant en mathématiques, la France est en haut du classement pour la disponibilité des ressources pédagogiques, en sciences, elle plonge dans le classement. 90% des classes interrogées déclarent manquer de ressources. Seulement 2% des écoles ont un laboratoire pour expérimenter en France, 24% en Angleterre, 48% en Lituanie et 100% au Japon.

La formation initiale des directeurs d’école est aussi comparée entre les pays. La France fait partie des rares pays avec 20% des directeurs d’école qui n’ont pas de niveau Licence universitaire. Enfin, moins de 15 % des enseignants interrogés ont participé à des formations scientifiques au cours des deux dernières années. La moyenne des pays interrogés est de 35%. L’accent semble mis sur les maths ces dernières années (ce même taux est de 64% contre une moyenne de 46%).

Au-delà des sciences, l’urgence est peut-être ailleurs. Les professeurs des écoles sont seulement 35% à être très satisfaits de leur travail. Avec une moyenne internationale à 61%, les enseignants français sont aussi en bas de tableau pour cet aspect.

Julien Cabioch

L’enquête TIMSS 2019

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