Compétences et catégories de connaissances scientifiques

PISA 2006 permet d’analyser les résultats des élèves par différentes compétences et catégories de connaissances scientifiques (pour le cadre d’évaluation des sciences voir le lien ci-dessous). Les résultats des tests sont présentés sur des échelles. Une échelle particulière a été construite pour chaque domaine de compétences et de connaissances. La combinaison de ces échelles particulières constitue l’échelle de culture scientifique (échelle générale). Connaître les points forts et les points faibles des élèves dans ces différents domaines de compétences et de connaissances peut « éclairer les décideurs et les aider à choisir des orientations politiques » (OCDE, 2007). Les résultats par domaines de compétences et de connaissances donnent des indications sur la manière dont l’enseignement des sciences pourrait être amélioré.

Le tableau ci-après montre dans quelle mesure les résultats obtenus dans les trois domaines de compétences testés (« identification de questions d’ordre scientifique », « explication scientifique de phénomènes » et « utilisation de faits scientifiques ») s’écartent des résultats obtenus sur l’échelle générale des sciences. Ces trois compétences testées correspondent aux trois processus scientifiques qui ont été pris en considération dans le cadre de PISA 2006.

C’est en Suisse romande qu’on observe les plus gros écarts entre les échelles particulières et l’échelle générale. Les élèves de cette région linguistique sont relativement faibles lorsqu’il s’agit d’ « explication scientifique de phénomènes », mais ils sont relativement forts dans les deux autres domaines de compétences. Les élèves des deux autres régions linguistiques sont relativement forts en matière d’ « utilisation de faits scientifiques ».

Au niveau suisse, les élèves de neuvième année obtiennent les meilleurs résultats dans l’ « utilisation de faits scientifiques ». Cela signifie que les élèves arrivent relativement bien à interpréter et à utiliser des faits scientifiques pour résoudre des problèmes. C’est dans l’ « explication scientifique de phénomènes » que les élèves obtiennent les moins bons résultats.

Il est intéressant de considérer aussi les écarts entre les cantons (voir ci-dessous le tableau à télécharger).  Dans tous les cantons, les résultats sont relativement bons dans la compétence « utilisation de faits scientifiques », avec toutefois des différences d’un canton à l’autre. Les élèves de tous les cantons obtiennent de meilleurs résultats (4 à 12 points de mieux) dans cette compétence que sur l’échelle générale des sciences.

Dans le canton de Fribourg (partie francophone), la relative faiblesse des élèves en « explication scientifique de phénomènes » est contrebalancée par leur force relative en « utilisation de faits scientifiques ». Dans les cantons de Vaud et surtout de Genève, des résultats relativement bons en « identification de questions d’ordre scientifique » vont de pair avec des résultats relativement faibles en « explication scientifique de phénomènes ».

Les résultats des élèves peuvent être évalués également par catégorie de connaissance scientifique. Deux catégories de connaissances ont été testés dans le cadre de PISA 2006 : les « connaissances à propos des sciences » et les « connaissances en sciences ». Cette deuxième catégorie est subdivisée en plusieurs branches : « systèmes de la Terre et de l’univers », « systèmes vivants » et « systèmes physiques ».

Au niveau suisse, les résultats sont les plus faibles dans les branches « systèmes de la Terre et de l’univers » et « systèmes physiques ». Les résultats obtenus en matière de « connaissances à propos des sciences » et de « connaissance des systèmes vivants » ne s’écartent que légèrement des résultats de l’échelle générale.

La Suisse romande est la seule région linguistique où l’on observe des résultats relativement faibles en matière de « connaissance des systèmes vivants » et des résultats relativement bons dans les « connaissances à propos des sciences ». Les écarts entre les échelles particulières et l’échelle générale sont les plus marqués en Suisse italienne et les moins marqués en Suisse alémanique.

Au niveau des cantons (voir sous tableaux à télécharger), des écarts considérables par rapport à l’échelle générale s’observent dans le canton du Tessin (sauf dans le domaine des « connaissances à propos des sciences ») et surtout dans le canton de Genève. Des écarts notables s’observent aussi à l’intérieur des quatre branches scientifiques, écarts qui pourraient être en rapport avec les différents programmes scolaires cantonaux.

• Pour plus d’informations sur le cadre d'évaluation des sciences