PISA 2012 : meilleure réussite et moins d'inégalités en résolution de problèmes

Auteur : Franck Salles, Depp B2

L'essentiel

L’enquête internationale PISA mesure les performances d’un échantillon représentatif de 5 700 élèves de 15 ans scolarisés dans les collèges et lycées français. Une épreuve spécifique de résolution de problèmes a été administrée en 2012 dans 44 pays dont 28 pays de l’OCDE.

Centrée sur les processus cognitifs fondamentaux, l’épreuve de résolution de problèmes teste la capacité à explorer et comprendre l’information donnée, se représenter le problème et formuler des hypothèses, planifier et exécuter une stratégie, évaluer un résultat. Les questions posées ne relevant d’aucune connaissance scolairement identifiée, les élèves peuvent y investir des connaissances et méthodes apprises ailleurs qu’à l’école. Tous les exercices de résolution de problèmes sont sur support informatique.

En 2012, la France obtient un score global de 511 en résolution de problèmes, soit 11 points au-dessus de la moyenne de l’OCDE, au même niveau que l’Allemagne, les États-Unis, l’Italie ou le Royaume-Uni, alors qu’elle se situe dans la moyenne dans les autres domaines évalués dans PISA (compréhension de l’écrit, culture mathématique et culture scientifique).

Entre les élèves les plus forts et les élèves les plus faibles en résolution de problèmes, les écarts de performance sont bien moins prononcés que dans les autres domaines évalués dans PISA. Seulement 16 % des élèves français sont en difficulté, contre 21 % dans la moyenne des pays de l’OCDE.

À niveau égal en culture mathématique, compréhension de l’écrit et culture scientifique, les élèves socialement les moins favorisés réussissent mieux que les autres en résolution de problèmes. Cette performance interroge sur la capacité du système éducatif français à tenir compte de la diversité de son public.

Chiffres-clés

511 points
C’est le score des élèves français en résolution de problèmes

16 %
C’est le pourcentage d’élèves en difficulté en résolution de problèmes en France, contre 22 % en culture mathématique

L'infographie

Résultats des pays de l’OCDE sur l’échelle internationale de résolution de problèmes dans PISA 2012

Note de lecture : en 2012, le score moyen français s’établit à 511 en résolution de problèmes ; il est supérieur à celui de la moyenne de 500 des pays de l’OCDE. Cette performance situe statistiquement la France au même niveau qu’un ensemble de pays qui partagent globalement le même intervalle de confiance autour de la valeur moyenne (rectangles en bleu foncé), intervalle qui correspond à l'erreur d'échantillonnage et de mesure.

Repères

Qu’est ce que le Programme international pour le suivi des acquis des élèves (PISA) ?
Conduite sous l’égide de l’OCDE, PISA évalue la capacité des jeunes à utiliser les acquis de leur scolarité obligatoire dans la vie courante. Ses résultats sont considérés comme des indicateurs de la performance des systèmes éducatifs et permettent d’établir des comparaisons internationales. La mise en œuvre de procédures standardisées d’enquête, sous la responsabilité du ministère de l’éducation nationale, permet de garantir la comparabilité des résultats : désignation de responsables de l’enquête dans chaque établissement, respect des consignes de passation, contrôles, etc. Les questionnaires traduits dans 45 langues différentes sont proposés aux élèves de tous les pays participants.

Quelles sont les connaissances et compétences évaluées ?
Les élèves ne sont pas évalués sur des connaissances et compétences au sens strict, mais sur leur capacité à les mobiliser et à les appliquer dans des situations variées, parfois éloignées de celles rencontrées dans le cadre scolaire. Les épreuves proposées résultent d’un compromis au niveau international sur ce qui est considéré comme nécessaire au futur citoyen. Le programme PISA ne mesure donc pas directement le degré d’atteinte des objectifs poursuivis par les programmes d’enseignement français.
Les champs couverts relèvent principalement de la compréhension de l’écrit, de la culture mathématique et de la culture scientifique. Renouvelée tous les trois ans, l’enquête met l’accent sur un domaine majeur qui représente les deux tiers du questionnaire : compréhension de l’écrit en 2000, culture mathématique en 2003, culture scientifique en 2006. La reprise du cycle en 2009 permet de suivre les évolutions dans le temps : les résultats de PISA 2012 sont ainsi directement comparables à ceux de 2003.

Quels sont les élèves concernés ?
La population visée par l’enquête 2012 couvre 96 % de la génération des jeunes français nés en 1996 et scolarisés dans les établissements sous tutelle du ministère de l’éducation nationale, sauf les Erea, et du ministère en charge de l’agriculture, en France métropolitaine et dans les DOM, à l’exception de La Réunion et de Mayotte. Les élèves de l’échantillon français se répartissent dans des niveaux de formation extrêmement variés : les élèves « à l’heure », c’est-à-dire n’ayant jamais redoublé, se trouvent principalement en seconde générale et technologique ou en seconde professionnelle ; les élèves « en retard » sont en classe de troisième (27,8 %), voire en quatrième (1,9 %).

La compréhension de l’écrit
Elle se définit comme un ensemble dynamique de connaissances, de compétences et de stratégies liées à la lecture et à l’écriture : accéder à l’information et la localiser, intégrer et interpréter, réfléchir et évaluer. Elle renvoie aussi à la maîtrise d’autres compétences essentielles à la vie quotidienne, dont la capacité d’une personne de s’engager dans la vie sociale et économique.

La culture scientifique
Pour le programme PISA, la compréhension des sciences et de la technologie est un point central de la préparation à la vie dans la société moderne. Pour cette raison, l’expression « culture scientifique », qui évoque la capacité à utiliser des connaissances dans des contextes de vie quotidienne, est préférée à celle de « science » qui se rapproche de la connaissance scolaire.

La culture mathématique
C’est l’aptitude d’un individu à formuler, employer et interpréter des mathématiques dans un éventail de contextes de la vie réelle : raisonner en termes mathématiques, utiliser des concepts, procédures, faits et outils mathématiques pour décrire, expliquer et prévoir des phénomènes. Elle aide les individus à comprendre le rôle que les mathématiques jouent dans le monde et à se comporter en citoyens constructifs, engagés et réfléchis, c’est-à-dire à poser des jugements et à prendre des décisions en toute connaissance de cause.

La résolution de problèmes
L’épreuve est conçue pour évaluer non pas la capacité des élèves à restituer des connaissances propres aux matières scolaires traditionnelles, mais bien les compétences cognitives qu’ils exploitent pour résoudre des problèmes qui ne leur sont pas familiers et sont susceptibles de rencontrer dans la vie. Figure parmi ces compétences la faculté d’acquérir de nouvelles connaissances et de les exploiter, ou d’utiliser des connaissances antérieures d’une façon inédite pour résoudre des problèmes inédits, en l’absence de méthode de solution évidente.

Cadre d’évaluation de la résolution de problèmes
1. Nature de la situation-problème : toute l’information requise pour la résolution est-elle donnée ?

• Interactif (27 items) : toute l’information n’est pas donnée, une partie de l’information doit être découverte en explorant la situation.
• Statique (15 items) : toute l’information pertinente requise est donnée.

2. Processus de résolution de problème : quels sont les principaux processus cognitifs en jeu dans la tâche ?

•  Exploration et compréhension (10 items) de l’information donnée dans le problème.
•  Représentation et formulation (8 items) : construire des représentations graphiques, tabulaires, symboliques ou verbales de la situation problème et formuler des hypothèses sur les facteurs pertinents et leurs interrelations.
•  Planification et exécution (17 items) : concevoir une stratégie en définissant des objectifs et sous-objectifs, et exécuter les étapes identifiées dans la stratégie.
•  Suivi et réflexion (7 items) : suivre la progression, réagir aux résultats et réfléchir sur la solution, l’information donnée ou la stratégie adoptée.

3. Contexte du problème : de quel scénario du quotidien le problème est-il issu ? Le scénario implique-t-il un dispositif technologique ? Quel environnement pour la situation ?

•  Technologique (24 items) : implique un dispositif technologique.
•  Non technologique (18 items).
•  Personnel (29 items) : l’élève, sa famille, ses pairs.
•  Social (13 items) : la communauté ou la société en général.     

Approfondissement

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Note d'information n° 08, avril 2014

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