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Les acquis des élèves de 15 ans Premiers résultats de l’évaluation internationale PISA 2006

Les acquis des élèves de 15 ans Premiers résultats de l’évaluation internationale PISA 2006. PISA 2006. PISA (Programme pour le Suivi des Acquis des Élèves) enquête internationale pilotée par l’OCDE 57 pays participants en 2006 : 30 pays de l’OCDE + 27 pays partenaires

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Les acquis des élèves de 15 ans Premiers résultats de l’évaluation internationale PISA 2006

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  1. Les acquis des élèves de 15 ansPremiers résultats de l’évaluation internationalePISA 2006 PISA 2006 - Culture scientifique

  2. PISA 2006 • PISA (Programme pour le Suivi des Acquis des Élèves) enquête internationale pilotée par l’OCDE • 57 pays participants en 2006 : 30 pays de l’OCDE + 27 pays partenaires • Population visée : les élèves de 15 ans, i.e. la fin de la scolarité obligatoire dans la plupart des pays participants. PISA 2006 - Culture scientifique

  3. Échantillon français : 4700 élèves PISA 2006 - Culture scientifique

  4. Le domaine majeur de cette évaluation est la culture scientifique. On arrive au bout d’un cycle de 3 enquêtes qui ont vu successivement la compréhension de l’écrit (2000), la culture mathématique (2003) et culture scientifique (2006) constituer le domaine majeur de cette évaluation. Cette approche cyclique permet de réaliser une analyse approfondie des acquis tous les neuf ans. Ainsi en 2009 un nouveau cycle commencera avec la compréhension de l’écrit comme domaine majeur. PISA 2006 - Culture scientifique

  5. PISA 2006 • Cette enquête vise à déterminer dans quelle mesure les élèves de 15 ans sont préparés à relever les défis que l’avenir leur réserve. • Cette évaluation dépasse le cadre strictement scolaire pour mesurer la capacité des élèves à utiliser leurs connaissances dans des situations de la vie quotidienne. (ne s’appuie pas sur les programmes nationaux) PISA 2006 - Culture scientifique

  6. Évaluation de la culture scientifique dans PISA au travers d’exercices : • s’appuyant sur des situations de la vie quotidienne PISA 2006 - Culture scientifique

  7. Évaluation de la culture scientifique dans PISA • ne se rapportant pas à une discipline affichée. PLUIES ACIDES La photo ci-dessous montre des statues appelées cariatides, qui ont été érigées sur l’Acropole d’Athènes il y a plus de 2 500 ans. Les statues sont sculptées dans du marbre (un type de roche). Le marbre est composé de carbonate de calcium. En 1980, les statues originales, qui étaient rongées par les pluies acides, ont été transportées à l’intérieur du musée de l’Acropole et remplacées par des copies. PISA 2006 - Culture scientifique

  8. Les exercices posés découlent d’un compromis sur ce qui est considéré, au niveau international, comme nécessaire au futur citoyen. «Les connaissances, les savoir-faire, les compétences et les autres caractéristiques des individus qui sont pertinentes pour son bien-être personnel, social et économique.» PISA 2006 - Culture scientifique

  9. La culture scientifique dans PISA • Les connaissances scientifiques de l’individu et sa capacité à les utiliser pour : • identifier les questions auxquelles la science peut apporter une réponse, • acquérir de nouvelles connaissances, • expliquer des phénomènes scientifiques, • tirer des conclusions fondées sur des faits à propos de questions à caractère scientifique. • La compréhension des éléments caractéristiques de la scienceen tant que forme de recherche et de connaissance humaines. • La conscience du rôle de la scienceet de la technologie dans la constitution de notre environnement matériel, intellectuel et culturel. • La volonté de s’engager en qualité de citoyen réfléchià propos de problèmes à caractère scientifique et touchant à des notions relatives à la science.  PISA 2006 - Culture scientifique

  10. Dans l’enseignement français • La culture scientifique s’appuie sur un ancrage disciplinaire fort. • L’élève construit sa culture scientifique progressivement au travers de programmes enseignés dans des disciplines différentes fortement identifiées dans les emplois du temps (SVT, physique chimie, technologie, géographie). • Cette culture est évaluée dans PISA au travers d’items ayant un ancrage par domaine : systèmes vivants, systèmes physiques, système de la Terre et de l’univers et systèmes technologiques. PISA 2006 - Culture scientifique

  11. PISA 2006 - Culture scientifique

  12. Distribution des élèves • Les élèves, en fonction de leurs scores, sont placés sur une échelle qui comporte 6 niveaux (le niveau 6 est le niveau le plus élevé, le 1 celui le moins élevé). • Les items sont classés en 6 niveaux de difficulté. • Des élèves n’atteignent pas le niveau 1 de l’échelle. • L’échelle est construite de manière à avoir la moyenne fixée à 500 points avec 2/3 des élèves de l’OCDE compris entre 400 et 600 points. PISA 2006 - Culture scientifique

  13. Échelle globale de culture scientifique Elle est construite à partir des 103 items évaluant des compétences et des connaissances.Distribution des élèves sur l’échelle globale de culture scientifique PISA 2006 - Culture scientifique

  14. Les connaissances évaluées dans PISA PISA attend d’une éducation scientifique qu ’elle apporte des connaissances scientifiques regroupant à la fois des connaissances en sciences et des connaissances à propos de la science PISA 2006 - Culture scientifique

  15. Des résultats différents selon la catégorie de connaissances PISA 2006 - Culture scientifique

  16. Les compétences Selon PISA les compétences sont des processus qui sont spécifiques à la science et à la recherche scientifique. Elles mobilisent des connaissances à propos de la science et des compétences en sciences. Trois compétences sont définies dans PISA. Une échelle a été construite pour chacune d’elles. • Identifier des questions d’ordre scientifique • Expliquer des phénomènes de manière scientifique • Utiliser des faits scientifiques PISA 2006 - Culture scientifique

  17. Répartition des 3 compétences dans les 2 catégories de connaissances PISA 2006 - Culture scientifique

  18. Identifier des questions d’ordre scientifique • reconnaître les questions qui peuvent faire l’objet de recherches scientifiques dans une situation donnée. • déterminer les caractéristiques essentielles d’une démarche d’investigation scientifique (comparaison des données, choix des paramètres à faire varier, recueil pertinent des données …). Des résultats dans la moyenne de l’OCDE (La moitié des items de la catégorie connaissances à propos de la science)  La compétence d’identification des questions d’ordre scientifique suppose une capacité à : PISA 2006 - Culture scientifique

  19. Distribution des élèves sur l’échelle de cette compétence PISA 2006 - Culture scientifique

  20. Item de niveau 3 sur l’échelle, % de réussite France : 61.2 % de réussite moyenne OCDE : 61.3 Reconnaître les questions qui peuvent faire l’objet de recherches scientifiques dans une situation donnée Bien que les élèves français ne soient pas formés à ce type de raisonnement, ils ont en moyenne un pourcentage de réussite supérieur de 2 points à la moyenne de l’OCDE PISA 2006 - Culture scientifique

  21. Item de niveau 6 sur l’échelle, % de réussite France : 38,6 % de réussite moyenne OCDE : 35,5 La compréhension d’un protocole expérimental Identifier l’expérience «témoin » PLUIES ACIDES Un éclat de marbre a une masse de 2,0 grammes avant d’être plongé dans du vinaigre pendant une nuit. Les élèves qui ont réalisé cette expérience ont également placé des éclats de marbre dans de l’eau pure (distillée) pendant une nuit. Expliquez pourquoi les élèves ont inclus cette étape dans leur expérience. PISA 2006 - Culture scientifique

  22. Repérer le facteur qui varie CULTURES GÉNÉTIQUEMENT MODIFIÉES Après avoir lu un article décrivant l’étude de deux types d’herbicides dans des cultures de maïs « normal » et des cultures de maïs génétiquement modifié, les élèves doivent répondre à la question suivante : Dans l’étude scientifique mentionnée par l’article, quels sont les facteurs qu’on a volontairement fait varier ? Entourez « Oui » ou « Non » pour chacun des facteurs suivants. La compréhension d’un protocole expérimental Item de niveau 2 sur l’échelle. % de réussite France : 72,2 % de réussite moyenne OCDE : 61,0 PISA 2006 - Culture scientifique

  23. On a semé du maïs dans 200 champs à travers le pays. Pourquoi les scientifiques ont-ils utilisé plus d’un site ? • Afin que de nombreux agriculteurs puissent essayer le nouveau maïs OGM. • Pour voir quelle quantité de maïs OGM ils pourraient cultiver. • Pour recouvrir le plus de terrain possible avec des cultures OGM. • Pour inclure diverses conditions de culture du maïs. La compréhension d’un protocole expérimental Multiplier les expériences pour avoir un résultat valide Item de niveau 2 sur l’échelle, % de réussite France : 58,5 % de réussite OCDE : 73,6 PISA 2006 - Culture scientifique

  24. Expliquer des phénomènes de manière scientifique Pour cette compétence les élèves doivent : • Être capables d’utiliser les connaissances qui conviennent dans une situation donnée. • pouvoir décrire ou interpréter des phénomènes en s’appuyant sur leurs connaissances. Les résultats des élèves français avec un score moyen de 481 se situent significativement en dessous de la moyenne de l’OCDE qui est fixée à 500. PISA 2006 - Culture scientifique

  25. Distribution des élèves français sur l’échelle PISA 2006 - Culture scientifique

  26. Item de niveau 2 sur l’échelle. % de réussite France : 49,7 % de réussite moyenne OCDE : 67,6 C’est dans le système des sciences de la Terre et de l’univers que les résultats des élèves français sont les plus faibles GRAND CANYON La température dans le Grand Canyon varie de moins de 0 o C à plus de 40 oC. Bien que la zone soit désertique, les fissures de la roche contiennent parfois de l’eau. De quelle façon ces changements de température et l’eau dans les fissures contribuent-elles à accélérer l’effritement de la roche ? AEn gelant, l’eau dissout les roches chaudes. B L’eau cimente les roches entre elles. C La glace polit la surface des roches. D En gelant, l’eau se dilate dans les fissures de la roche. PISA 2006 - Culture scientifique

  27. Réussite supérieure de 30 points dans la catégorie des systèmes vivants La réussite des élèves français dans la catégorie des systèmes vivants est semblable à celle de l’OCDE. EXERCICE PHYSIQUE Pourquoi doit-on respirer plus fort quand on fait un exercice physique que quand notre corps est au repos ? Item de niveau 4 sur l’échelle, % de réussite France 49,5 % de réussite OCDE 45,1 PISA 2006 - Culture scientifique

  28. Utiliser des faits scientifiques Les élèves doivent : • donner du sens aux résultats scientifiques pour étayer des thèses ou des conclusions. • être capables d’accéder à des informations scientifiques (des faits ou données présentées sous différentes formes : tableaux, graphiques, schémas, texte, résultats d’expériences …) et de produire des conclusions et des arguments fondés sur ces données. les élèves français, avec un score moyen de 511 points, sont significativement au-dessus de la moyenne de l’OCDE qui est fixée à 499 points PISA 2006 - Culture scientifique

  29. Distribution des élèves sur l’échelle PISA 2006 - Culture scientifique

  30. Analyse qualitative et quantitative d’un graphique PISA 2006 - Culture scientifique

  31. Item de niveau 4 sur l’échelle, % de réussite France 64,1 % de réussite OCDE 53,9 Item de niveau 4 sur l’échelle, % de réussite France 43,7 % de réussite OCDE 34,5 Un point fort des élèves français EFFET DE SERRE Q 1 : Qu'est-ce qui, dans ces graphiques, confirme la conclusion d’André ? Q 2 : Jeanne, une autre élève, n’est pas d’accord avec la conclusion d’André. Elle compare les deux graphiques et dit que certaines parties de ceux-ci ne confirment pas sa conclusion. Donnez un exemple, en citant une partie de ces graphiques qui ne confirme pas la conclusion d’André. Expliquez votre réponse. PISA 2006 - Culture scientifique

  32. Compétence : utiliser des faits scientifiques Catégorie : connaissance en sciences PISA 2006 - Culture scientifique

  33. Utiliser des faits scientifiques Expliquer des phénomènes de manière scientifique Identifier des questions d’ordre scientifique PISA 2006 - Culture scientifique

  34. Le taux de non réponses aux questions ouvertes (16.6) est supérieur à celui de la moyenne de l’OCDE (12.9) PISA 2006 - Culture scientifique

  35. Cette enquête a révélé une forte dispersion des élèves. Les échelles montrent qu’il y a une forte proportion d’élèves faibles (en dessous du niveau 1) (6.6 % en France alors qu’il y en a 5.2 % au niveau de l’OCDE). PISA 2006 - Culture scientifique

  36. Différences filles garçons Si on considère l’ensemble de la culture scientifique il n’y a pas de différences Cependant des différences apparaissent selon les compétences PISA 2006 - Culture scientifique

  37. L’attitude des élèves envers les sciences Á coté des aspects cognitifs, des aspects affectifs de la culture scientifique sont sondés dans PISA 2006. Pour cela cette enquête a adopté une approche novatrice pour évaluer les attitudes des élèves envers la science en intégrant des items dits « d’attitudes » dans les cahiers d’évaluation. Ces informations sont complétées par un questionnaire contextuel proposé aux élèves à la suite de la passation de l’épreuve cognitive. PISA évalue les attitudes des élèves sous trois aspects : l’intérêt pour les sujets à caractère scientifique, la valeur accordée à la science et le sens des responsabilités à l’égard des ressources et de l’environnement. PISA 2006 - Culture scientifique

  38. Item évaluant l’intérêt pour les sujets à caractères scientifiques PISA 2006 - Culture scientifique

  39. Sentiment d’efficacité personnel En France, les filles ont un sentiment d’efficacité personnel dans le domaine scientifique inférieur à celui déclaré par les garçons, cet écart est un peu plus prononcé que dans la moyenne de l’OCDE. Les filles, dans les mêmes proportions que dans la moyenne des pays de l’OCDE, disent se sentir moins compétentes que les garçons. PISA 2006 - Culture scientifique

  40. Attitudes envers les sciences Les élèves français reconnaissent avoir une certaine méfiance vis à vis de la science qu’ils ne considèrent pas forcément comme étant bénéfique pour l’homme ou pour la société. Cependant ils ont, dans l’ensemble, du plaisir à faire des sciences même s’ils n’envisagent pas pour autant de poursuivre des études scientifiques. PISA 2006 - Culture scientifique

  41. Il y a une forte corrélation entre les scores obtenus, l’intérêt porté à la science et le projet de poursuivre des études dans le domaine scientifique. Les élèves disent être concernés par les problèmes environnementaux et ceci quel que soit le niveau et le milieu socioéconomique de l’élève. Ceux dont les scores sont élevés sont ceux qui prennent le plus conscience des phénomènes liés au développement durable et qui, dans le même temps, se disent pessimistes quand à la résolution de ces problèmes. PISA 2006 - Culture scientifique

  42. Meilleurs en raisonnements scientifiques que dans l’utilisation des connaissances Les résultats en culture scientifique sont globalement proches de ceux de l’OCDE même si la distribution des élèves français le long des échelles est un peu plus importante. Les élèves français sont moins nombreux (78,9 %) que la moyenne des élèves de l’OCDE (80,7 %) à atteindre le niveau 2 qui correspond à des capacités à mobiliser des compétences et des connaissances pour aborder les problèmes liés aux sciences et à la technologie dans leur vie future. Ceci a tendance à tirer les résultats de la France vers le bas de l’échelle globale. Si l’on observe une forte disparité des résultats entre les différentes compétences, cette enquête révèle cependant que les élèves français réussissent mieux dans le domaine des raisonnements scientifiques que dans celui faisant appel à une utilisation des connaissances. PISA 2006 - Culture scientifique

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