Perspectives: L’état de l'enseignement des sciences au Canada : à la hauteur?

Les Canadiennes et les Canadiens ont de bonnes raisons d’être fiers de leur système d’enseignement des sciences. À la lumière des derniers résultats du Programme international pour le suivi des acquis des élèves (PISA) de l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE), les élèves canadiens obtiennent les résultats d’apprentissage parmi les plus élevés à l’échelle mondiale. Il s’agit d’un triomphe pour les éducateurs canadiens, qui témoigne d’un système d’éducation qui fait un travail de préparation admirable de nos jeunes Canadiens qui se destinent à des carrières en sciences et technologie, de même que de développement de la littératie scientifique auprès du grand public. Cela dit, toute rassurante que soit la confirmation, par une autre ronde d’épreuves internationales, de l’excellence de l’enseignement des sciences au Canada, le fait de se comparer à d’autres pays révèle les faiblesses du Canada, mais nous permet aussi d’en tirer des leçons.

Qu’est-ce que le PISA?

Le PISA est un programme international coopératif d’évaluation des élèves (épreuve) administré par l’OCDE. Il s’agit d’une des évaluations éducatives les plus reconnues dans le monde, conçue pour fournir des données comparatives internationales pouvant éclairer les politiques publiques. Ces données portent sur les résultats d’apprentissage d’élèves âgés de 15 ans (ce groupe d’âge a été choisi de façon quelque peu arbitraire pour obtenir un instantané des élèves qui achèvent leur scolarité formelle). Les élèves des pays participants sont testés dans trois grands domaines : la lecture, les mathématiques et les sciences. Depuis son introduction en 2000, l’épreuve est administrée aux trois ans et chaque ronde évalue en détail un domaine spécifique. En 2009, 65 pays ont participé au PISA, y compris l’ensemble des 33 pays membres de l’OCDE. Environ 23 000 élèves inscrits dans 1 000 écoles canadiennes y ont participé.

En ce qui a trait aux évaluations en lien avec l’enseignement des sciences, le PISA adopte une approche quelque peu unique. L’épreuve emploie une approche de littératie scientifique pour évaluer les apprentissages des élèves et définit la littératie scientifique comme étant :

La capacité de se servir de connaissances scientifiques, d’identifier des questions et de tirer des conclusions fondées sur des données probantes afin de comprendre les dossiers et d’aider à prendre des décisions concernant le monde naturel et les changements que lui fait subir l’activité humaine i.

Plus précisément, le PISA est conçu pour tester les élèves en fonction d’une série de 12 compétences scientifiques organisées en trois grands domaines : i) circonscrire les questions scientifiques, ii) expliquer les phénomènes de façon scientifique, et iii) utiliser des données scientifiques. Voilà qui fait que le PISA est différent de ce à quoi s’attendent la plupart des gens lorsqu’ils s’imaginent un test de sciences. L’épreuve va bien au-delà de la seule évaluation des capacités des élèves de retenir de faits scientifiques : elle évalue aussi leur capacité de reconnaître et d’utiliser les informations scientifiques et d’appliquer logiquement ces informations afin d’expliquer des phénomènes naturels.

Le rendement du Canada au PISA en matière de littératie scientifique.

Le rendement du Canada aux évaluations du PISA est, en général, très bon et les sciences ne font pas exception à cette règle. À l’évaluation de 2009, le Canada s’est classé au huitième rang parmi 65 pays participants à cette échelle scientifique du PISA. De plus, le résultat moyen de 529 points qu’a obtenu le Canada le hisse bien au-dessus de la moyenne générale de l’OCDE, qui se situe aux alentours de 500. Le classement des pays au moyen des résultats du PISA peut pourtant être trompeur en raison de la marge d’erreur, souvent grande. Une meilleure approche est de se concentrer uniquement sur les différences significatives entre groupes de pays. Comme le montre la figure 1, les résultats de six pays qui s’étaient classés devant le Canada aux épreuves de 2009 étaient statistiquement significatifs, alors que ceux de quatre autres pays ne présentaient pas de différences significatives par rapport à ceux du Canada.


Figure 1 : Résultats moyens de certains pays aux épreuves du PISA en littératie scientifique, 2009

Note : Les pays d’un bleu plus foncé ont obtenu des résultats moyens supérieurs à ceux du Canada qui présentent une différence significative d’avec ceux du Canada. Les pays d’un bleu plus pâle présentent une différence significative sur le plan des résultats moyens, en deçà de ceux du Canada (p=0,05). Les barres d’erreur indiquent l’intervalle de confiance de 95 %. Source : Statistique Canada (2009). À la hauteur : Résultats canadiens de l’étude PISA de l’OCE.

Le Canada peut aussi être fier du nombre d’élèves canadiens qui obtiennent les meilleurs résultats en littératie scientifique. Un peu plus de 11 % des élèves canadiens s’étaient hissés aux deux niveaux de compétence scientifique les plus élevés, comparativement à la moyenne de 8,5 % de l’OCDE. Il s’agit là d’une donnée importante, puisque ce sont souvent seulement les élèves qui atteignent ces niveaux supérieurs de compétence qui poursuivront leurs études en sciences et une carrière scientifique ou en génie. Pourtant, le rendement du Canada à cet égard est plus faible que celui d’autres pays qui figurent en tête de peloton. En Finlande, en Nouvelle-Zélande et au Japon, plus de 15 % des élèves évalués ont atteint les niveaux les plus élevés de réussite.

Le classement du Canada à l’évaluation scientifique du PISA a également baissé depuis 2006. En 2006, seuls deux pays participants avaient obtenu, en sciences, des notes moyennes supérieures à celles du Canada présentant une différence importante : la Finlande et Hong Kong-Chine. En 2009, six pays avaient dépassé le Canada avec une avance significative : la Finlande, Hong Kong-Chine, le Japon, la Corée du Sud, le Singapour et Shanghai-Chine. Ces deux derniers pays étaient de nouveaux participants au PISA en 2009; s’ils avaient participé aux épreuves de 2006, il est probable qu’ils s’y seraient aussi mieux classés que le Canada. Mais le Japon et la Corée du Sud ont tous deux augmenté leurs notes de façon significative entre la première et la deuxième épreuve, alors que les données portent à croire que ce ne fut pas le cas pour le Canada.

Que peut apprendre le Canada des autres pays?

Cela soulève tout naturellement la question de ce que le Canada peut apprendre des pays au rendement le plus élevé. En se fiant aux résultats du PISA 2009, il est possible de penser que la Chine risque de devenir le premier pays vers lequel le Canada devrait se tourner à l’avenir. Les élèves de Shanghai ont remporté la première place en sciences, en mathématiques et en lecture, obtenant des résultats beaucoup plus élevés que la moyenne des pays membres de l’OCDE. Ce fut la première année qu’un territoire de la Chine continentale participait au PISA et seuls les élèves de certaines entités administratives, dont Shanghai, ont été évalués. Par conséquent, ces résultats ne peuvent pas être considérés comme étant représentatifs de la Chine dans son ensemble. Il n’empêche que ces résultats extrêmement élevés obligent les éducateurs du monde entier à examiner de plus près les approches de la Chine à l’éducation primaire et secondaire, et ce, dans toutes les disciplines.

Le Canada aurait également avantage à examiner d’autres pays de plus près. Les résultats élevés de la Finlande depuis plusieurs années aux épreuves ont souvent fait l’envie d’éducateurs d’autres pays. Les éléments qui font que le système scolaire finlandais connaît un taux de réussite si élevé ne font pas consensus, mais une explication qui est souvent mise de l’avant est la qualité du système universel finlandais de service de garde et d’éducation de la petite enfance ii. Au Japon, le taux de réussite pourrait découler d’un retour à des stratégies antérieures. Les éducateurs et responsables des politiques publiques du Japon ont eu tout un choc en constatant que les résultats de 2003 et de 2006 aux épreuves du PISA étaient plus faibles que prévu. Par voie de conséquence, le Japon a rapidement fait marche arrière relativement aux réformes introduites au début des années 2000, lesquelles avaient réduit le nombre d’heures de scolarité ainsi que le contenu du programme pédagogique iii. La Corée du Sud semble vouloir faire l’essai de nouvelles approches visant à établir des liens entre les sciences et d’autres sphères d’étude. Le gouvernement en est aux premières étapes de la mise en œuvre d’une nouvelle initiative d’éducation des sciences, bâtie autour des liens entre les sciences, le génie, les mathématiques et les arts iv.

Bien d’autres pays ont aussi observé d’importantes améliorations de leurs notes en sciences depuis 2006. La Turquie a augmenté sa moyenne de 30 points entre 2006 et 2009, ce qui indique une période d’amélioration remarquable. Le Portugal, le Chili, les États-Unis et la Norvège ont tous également connu une importante progression. Si les résultats de certains de ces pays sont plus faibles que ceux du Canada, cela ne signifie pas nécessairement que le Canada ne peut pas en tirer de précieuses leçons, puisqu’ils ont mis en place des réformes réussies v.

Rien de garantit que le Canada peut améliorer son approche à l’enseignement des sciences en se fondant sur l’étude des pratiques pédagogiques d’autres pays. Les systèmes d’éducation sont complexes et les pratiques pédagogiques d’un pays ne peuvent pas nécessairement être aisément implantées dans un autre pays. Néanmoins, même sans tenter d’importer directement les stratégies d’autres pays, les pédagogues canadiens pourraient tirer d’importantes leçons des réformes réussies en enseignement des sciences.

Le message le plus important que doit tirer le Canada de cette dernière ronde de résultats du PISA est peut-être que l’enseignement des sciences, tout comme les sciences en tant que telles, sont loin d’être statiques. Les enseignantes et enseignants canadiens devraient être félicités comme il se doit pour leurs réalisations. En regard des résultats du PISA, l’enseignement des sciences au Canada semble se maintenir parmi les meilleurs au monde. Cela dit, les enseignants et les responsables des politiques publiques ne devraient pas laisser le niveau élevé actuel de rendement du Canada freiner les efforts visant à continuellement faire avancer l’état de la littératie scientifique au Canada.

L’ensemble des résultats des épreuves 2009 du PISA, de même qu’une discussion et une analyse de ces résultats, se trouvent sur le site Web de l’OCDE (en anglais seulement).

Dane Berry est associé de recherche au Conseil des académies canadiennes. Il est titulaire d’une maîtrise en politique publique de l’Université Simon-Fraser et d’un baccalauréat ès arts en philosophie, avec concentration en philosophie des sciences, de l’Université Wesleyan, au Connecticut.

Ouvrages cités

i OCDE (2009) PISA 2009. Assessment Framework - Key Competencies in Reading, Mathematics and Science.

ii À titre d’exemple, voir Jimenez, M. (16 juin 2009). Early education’s top model: Finland. The Globe and Mail. http://www.theglobeandmail.com/life/family-and-relationships/early-educations-top-model-finland/article1183419/.

iii Foster, M. (6 septembre 2010). Japan fattens textbooks to reverse sliding rank. USA Today. http://www.usatoday.com/news/education/2010-09-06-japan-thicker-textbooks_N.htm?csp=34news.

iv Voir le site Web du ministère de l’Éducation, des Sciences et de la Technologie : http://english.mest.go.kr/web/1717/site/contents/en/en_0275.jsp;
et http://www.steamedu.com/.

v OCDE (2010). PISA 2009 Results: What Students Know and Can Do. http://browse.oecdbookshop.org/oecd/pdfs/browseit/9810071E.PDF.

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