Pr

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Les acquis des élèves de 15 ans Premiers
résultats de lévaluation internationale PISA
2006
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PISA 2006

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

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Échantillon français 4700 élèves
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Le domaine majeur de cette évaluation est la
culture scientifique.

• On arrive au bout dun cycle de 3 enquêtes qui
  ont vu successivement la compréhension de lécrit
  (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 lécrit comme domaine majeur.

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PISA 2006

• Cette enquête vise à déterminer dans quelle
  mesure les élèves de 15 ans sont préparés à
  relever les défis que lavenir 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 sappuie pas sur les
  programmes nationaux)

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Évaluation de la culture scientifique dans PISA

• au travers dexercices
• sappuyant sur des situations de la vie
  quotidienne

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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 lAcropole dAthènes 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 lintérieur du
musée de lAcropole et remplacées par des copies.
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• Les exercices posés découlent dun 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.

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La culture scientifique dans PISA

• Les connaissances scientifiques de lindividu 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 science en tant que forme de recherche et de
  connaissance humaines.
• La conscience du rôle de la science et de la
  technologie dans la constitution de notre
  environnement matériel, intellectuel et culturel.
• La volonté de sengager en qualité de citoyen
  réfléchi à propos de problèmes à caractère
  scientifique et touchant à des notions relatives
  à la science. 

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Dans lenseignement français

• La culture scientifique sappuie sur un ancrage
  disciplinaire fort.
• Lélève 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
  ditems ayant un ancrage par domaine  systèmes
  vivants, systèmes physiques, système de la Terre
  et de lunivers et systèmes technologiques.

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(No Transcript)
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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 natteignent pas le niveau 1 de
  léchelle.
• Léchelle est construite de manière à avoir la
  moyenne fixée à 500 points avec 2/3 des élèves
  de lOCDE compris entre 400 et 600 points.

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Échelle globale de culture scientifique

• Elle est construite à partir des 103 items
  évaluant des compétences et des
  connaissances.Distribution des élèves sur
  léchelle globale de culture scientifique

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Les connaissances évaluées dans PISA

• PISA attend dune éducation scientifique qu elle
  apporte des connaissances scientifiques
  regroupant à la fois des connaissances en
  sciences et des connaissances à propos de la
  science

Connaissances à propos de la science Aptitude à mener un raisonnement scientifique Connaissances à propos de la science Aptitude à mener un raisonnement scientifique Connaissances en sciences Connaissance du monde naturel
La démarche scientifique (comment les chercheurs obtiennent leurs données) Les explications scientifiques (comment les chercheurs exploitent leurs données) Connaissances des notions, des concepts dans différentes disciplines (Physique chimie, SVT, technologie et même géographie)
France 507 points France 507 points France 478 points
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Des résultats différents selon la catégorie de
connaissances

score moyenFrance score moyen OCDE
connaissances à propos de la science connaissances à propos de la science 507 500
Connaissances en sciences Systèmes vivants 490 502
Connaissances en sciences Systèmes physiques 482 500
Connaissances en sciences Systèmes de la Terre et de lunivers 463 500
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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 delles.

1. Identifier des questions dordre scientifique
2. Expliquer des phénomènes de manière scientifique
3. Utiliser des faits scientifiques

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Répartition des 3 compétences dans les 2
catégories de connaissances

2 catégories de connaissances 2 catégories de connaissances
À propos de la science En sciences
3 compétences identifier des questions d'ordre scientifique 23 items
3 compétences expliquer des phénomènes de manière scientifique 48 items
3 compétences utiliser des faits scientifiques 22 items 9 items
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Identifier des questions dordre scientifique
(La moitié des items de la catégorie
connaissances à propos de la science) 
La compétence didentification des questions
dordre scientifique suppose une capacité à

• reconnaître les questions qui peuvent faire
  lobjet de recherches scientifiques dans une
  situation donnée.
• déterminer les caractéristiques essentielles
  dune démarche dinvestigation scientifique
  (comparaison des données, choix des paramètres à
  faire varier, recueil pertinent des données ).
• Des résultats dans la moyenne de lOCDE

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Distribution des élèves sur léchelle de cette
compétence
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Reconnaître les questions qui peuvent faire
lobjet 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 lOCDE

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La compréhension dun protocole expérimental

• Identifier lexpérience témoin 
• PLUIES ACIDES
• Un éclat de marbre a une masse de 2,0 grammes
  avant dêtre plongé dans du vinaigre pendant une
  nuit.
• Les élèves qui ont réalisé cette expérience ont
  également placé des éclats de marbre dans de
  leau pure (distillée) pendant une nuit.
• Expliquez pourquoi les élèves ont inclus cette
  étape dans leur expérience.

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La compréhension dun protocole expérimental

• Item de niveau 2 sur léchelle.
• de réussite France 72,2
• de réussite moyenne OCDE 61,0

Est-ce que, dans létude, on a volontairement fait varier ce facteur ? Oui ou Non ?
Le nombre dinsectes dans lenvironnement Oui / Non
Les types dherbicide utilisés Oui / Non

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La compréhension dun protocole expérimental

• Multiplier les expériences pour avoir un résultat
  valide

Item de niveau 2 sur léchelle, de réussite
France 58,5 de réussite OCDE 73,6
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Expliquer des phénomènes de manière scientifique

• Pour cette compétence les élèves doivent
• Être capables dutiliser les connaissances qui
  conviennent dans une situation donnée.
• pouvoir décrire ou interpréter des phénomènes en
  sappuyant sur leurs connaissances.

Les résultats des élèves français avec un score
moyen de 481 se situent significativement en
dessous de la moyenne de lOCDE qui est fixée à
500.
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Distribution des élèves français sur léchelle
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Cest dans le système des sciences de la Terre
et de lunivers 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 leau. De quelle façon ces
  changements de température et leau dans les
  fissures contribuent-elles à accélérer
  leffritement de la roche ?
•        A En gelant, leau dissout les roches
  chaudes.
•        B Leau cimente les roches entre elles.
•        C La glace polit la surface des roches.
•        D En gelant, leau se dilate dans les
  fissures de la roche.

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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
  lOCDE.
• 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 léchelle, de réussite
France 49,5 de réussite OCDE 45,1
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Utiliser des faits scientifiques

• Les élèves doivent
• donner du sens aux résultats scientifiques pour
  étayer des thèses ou des conclusions.
• être capables daccéder à des informations
  scientifiques (des faits ou données présentées
  sous différentes formes  tableaux, graphiques,
  schémas, texte, résultats dexpériences ) 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
  lOCDE
• qui est fixée à 499 points

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Distribution des élèves sur léchelle
30
Analyse qualitative et quantitative dun graphique
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Un point fort des élèves français

• EFFET DE SERRE
• Q 1 Qu'est-ce qui, dans ces graphiques,
  confirme la conclusion dAndré ?

Q 2 Jeanne, une autre élève, nest pas daccord
avec la conclusion dAndré. 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
dAndré. Expliquez votre réponse.
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Compétence utiliser des faits
scientifiques Catégorie connaissance en sciences
33
(No Transcript)
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Le taux de non réponses aux questions ouvertes
(16.6) est supérieur à celui de la moyenne de
lOCDE (12.9)

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Points forts Points faibles
Lecture et analyse qualitative et quantitative de données issues dun graphique Compréhension des protocoles expérimentaux identification du facteur étudié et connaissance du rôle de lexpérience témoin Protocoles expérimentaux les élèves bien souvent ne perçoivent pas la nécessité de multiplier les prises dinformations lors dune expérience Des savoirs enseignés mal maîtrisés notamment en géologie Lecture et passage à lécrit Difficultés pour sortir du cadre scolaire

Cette enquête a révélé une forte dispersion des
élèves. Les échelles montrent quil y a une forte
proportion délèves faibles (en dessous du niveau
1) (6.6 en France alors quil y en a 5.2 au
niveau de lOCDE).
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Différences filles garçons

• Si on considère lensemble de la culture
  scientifique il ny a pas de différences
• Cependant des différences apparaissent selon les
  compétences

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Lattitude 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
   dattitudes  dans les cahiers dévaluation.
• Ces informations sont complétées par un
  questionnaire contextuel proposé aux élèves à la
  suite de la passation de lépreuve cognitive.
• PISA évalue les attitudes des élèves sous trois
  aspects  lintérêt pour les sujets à caractère
  scientifique, la valeur accordée à la science et
  le sens des responsabilités à légard des
  ressources et de lenvironnement.

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Item évaluant lintérêt pour les sujets à
caractères scientifiques
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Sentiment defficacité personnel

• En France, les filles ont un sentiment
  defficacité personnel dans le domaine
  scientifique inférieur à celui déclaré par les
  garçons, cet écart est un peu plus prononcé que
  dans la moyenne de lOCDE.
• Les filles, dans les mêmes proportions que dans
  la moyenne des pays de lOCDE, disent se sentir
  moins compétentes que les garçons.

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Attitudes envers les sciences

• Les élèves français reconnaissent avoir une
  certaine méfiance vis à vis de la science quils
  ne considèrent pas forcément comme étant
  bénéfique pour lhomme ou pour la société.
• Cependant ils ont, dans lensemble, du plaisir à
  faire des sciences même sils nenvisagent pas
  pour autant de poursuivre des études
  scientifiques.

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• Il y a une forte corrélation entre les scores
  obtenus, lintérêt 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
  lélève.
• 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.

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Meilleurs en raisonnements scientifiques que dans
lutilisation des connaissances

• Les résultats en culture scientifique sont
  globalement proches de ceux de lOCDE 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 lOCDE (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 léchelle globale.
• Si lon 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.