Résumé :
L’étude internationale TIMSS 2019 (Trends in International Mathematics and Science Study) mesure les performances en mathématiques et en sciences des élèves à la fin de la quatrième année de scolarité obligatoire, ce qui correspond à l’année de CM1 pour la France. Ces élèves sont pour la plupart entrés en cours préparatoire (CP) en 2015. Par rapport à l’évaluation TIMSS 2015, les performances des élèves français montrent une très grande stabilité. Avec un score de 485 points en mathématiques et de 488 points en sciences, la France se situe en deçà de la moyenne européenne ainsi que de celle des pays de l’OCDE, globalement et quel que soit le domaine de contenus ou le domaine cognitif considéré. En France, comme quatre ans plus tôt, filles et garçons obtiennent le même score en sciences ; en revanche, en mathématiques les garçons réussissent mieux que les filles. Le CNESCO (Centre National d’Etude des Systèmes Scolaires) montre également l’existence d’inégalités de performance entre les élèves français socialement favorisés et défavorisés (écart de 104 points), la moindre réussite des élèves socialement défavorisés étant plus prononcée en France que dans les autres pays de l’OCDE. Enfin, selon les enseignants français, l’offre de formation continue en mathématiques s’est particulièrement améliorée entre 2015 et 2019, ce qui n’est pas le cas en sciences.
Synthèse :
L’évaluation internationale TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study), organisée par l’IEA (International Association for the Evaluation of Educational Achievement) vise à évaluer les performances en mathématiques et en sciences des élèves à la fin de la quatrième année de scolarité obligatoire (CM1 pour la France). 58 pays ou provinces ont participé à cette enquête en mai 2019. En France, environ 4 500 élèves de CM1 de 156 écoles ont été évalués, la majorité de ces élèves étant entrés en CP pendant l’année scolaire 2015-2016. La moyenne d’âge internationale et européenne des élèves participants était de 10,3 ans et de 9,9 ans pour les élèves français.
L’enquête TIMSS 2019 permet de réaliser une comparaison des résultats de la France à l’internationale, mais également avec des pays qui lui sont proches économiquement (les pays membres de l’OCDE) et du point de vue politico-économique et géographique (les pays membres de l’Union Européenne). TIMSS 2019 montre que les élèves de CM1 scolarisés en France obtiennent de moins bons résultats que les autres pays de l’UE et de l’OCDE, pour tous les niveaux de performance de l’enquête. En effet, en 2019, la France se situe en dernière position du classement européen. Les élèves français ont obtenu en mathématiques un score moyen de 485 points contre 527 points en Europe (-42 points) et de 488 points contre 522 points pour l’UE en sciences (-34 points). Ces performances sont comparables à celles réalisées par les élèves français de CM1 à l’enquête TIMSS de 2015. Les pays qui ont obtenus des résultats statistiquement proches de ceux de la France sont la Nouvelle-Zélande, la Géorgie, les Emirats Arabes Unis et Bahreïn pour les mathématiques (scores allant de 480 à 487) ; le Kazakhstan, Bahreïn et l’Albanie pour les sciences (scores allant de 489 à 494). Les faibles performances des élèves de CM1 français en 2019 sont visibles à tous les niveaux de réussite : les 10% d’élèves français ayant les scores les plus élevés obtiennent un score supérieur à 586, contre 624 en moyenne dans les pays de l’OCDE (-38 points). Cette moindre réussite est davantage prononcée chez les élèves ayant les résultats les plus faibles : en France, 10% d’entre eux obtiennent un score inférieur à 379, contre 428 en moyenne pour l’OCDE (-49 points). Les élèves français sont également surreprésentés parmi les élèves européens les moins performants : dans le quartile des scores européens les plus faibles, on retrouve 45% des élèves français en mathématiques et 41% en sciences, au lieu de 25% attendus. A l’inverse, les élèves français sont sous-représentés parmi les élèves ayant obtenu les meilleurs résultats : 13% des élèves français font partie du quartile européen le plus performant en mathématiques et 12% en sciences.
TIMSS 2019 montre qu’en France, un élève sur sept ne maîtrise pas les compétences élémentaires en mathématiques et en sciences. Le score de référence établi par l’enquête TIMSS en dessous duquel les élèves ne maîtrisent pas les compétences élémentaires est établi à 400 points : la part des élèves français se situant en dessous de ce seuil s’élève à 15% en mathématiques et à 14% en sciences, tandis qu’il représente 6% en moyenne en Europe. On constate aussi que les domaines de contenus évalués sont inégalement maîtrisés en France. En mathématiques, les domaines « Nombre » et « Présentation de données » restent les moins maîtrisés par les élèves français, leurs scores étant en retrait significatif par rapport au score global de l’UE. En sciences, le score le plus faible concerne le domaine des « Sciences physiques ». Ces résultats sont toutefois stables par rapport à l’enquête TIMSS de 2015. D’autre part, différents domaines cognitifs sont évalués : « Connaître » des faits, des concepts et des procédures ; « Appliquer » les connaissances pour résoudre des problèmes ou répondre à des questions ; « Raisonner » en mettant en place des stratégies plus complexes dans des contextes nouveaux. En France, le domaine cognitif « Connaître » est le plus maîtrisé, bien qu’il se situe en dessous de la moyenne européenne. Ce sont les domaines « Appliquer » et « Raisonner » qui posent le plus de difficultés aux élèves français. On note par ailleurs une baisse significative du domaine « Raisonner » en mathématiques entre 2015 et 2019 en France.
Des différences de performance sont également notables entre filles et garçons. En France, les filles obtiennent de moins bons résultats en mathématiques que les garçons (respectivement 478 et 491 points), comme dans les autres pays de l’UE (respectivement 532 et 541 points). En 2019, l’écart de performance de 13 points entre les filles et les garçons français est supérieur à celui de l’UE (9 points). Cette différence est en hausse par rapport à 2015 puisqu’elle s’élevait à 6 points entre filles et garçons français en mathématiques. Si le score des garçons reste stable, celui des filles s’est dégradé de 7 points entre 2015 et 2019. Les résultats sont plus équilibrés entre les sexes pour le domaine des sciences. En France, les scores sont comparables (489 points pour les filles, 487 pour les garçons) et semblables à ceux obtenus à TIMSS 2015 (487 points pour les deux sexes). C’est aussi le cas pour l’UE où les filles obtiennent en moyenne 521 points et les garçons 522 points en sciences. L’Italie, la Hongrie et la République Tchèque font exception et présentent des écarts de 7 à 9 points au bénéfice des garçons.
D’autre part, l’évaluation TIMSS 2019 permet d’analyser les résultats des élèves au regard de leur milieu social. Le CNESCO (Centre National d’Etude des Systèmes Scolaires) a construit un indice permettant de comparer les résultats des élèves en France à ceux des élèves ayant des caractéristiques similaires dans les autres pays de l’OCDE. Cet indice mesure le niveau social des élèves en considérant à la fois le niveau de diplôme et la profession de leurs parents, mais aussi le nombre de livres, la présence d’un ordinateur et d’un bureau à leur domicile etc. Au-delà des comparaisons internationales, cet indice permet de quantifier les inégalités sociales en France à l’école primaire. Tout d’abord, la France se caractérise par une proportion d’élèves socialement favorisés plus importante que dans les autres pays de l’OCDE : parmi les élèves français, 33% font partie du quartile des élèves de l’OCDE les plus socialement favorisés et 19% font partie du quartile des élèves les plus défavorisés de l’OCDE. La faible réussite de la France à TIMSS 2019 ne peut donc pas être expliquée par une surreprésentation d’élèves défavorisés, comme c’est le cas au Chili par exemple où 48% des élèves font partie du quartile des élèves de l’OCDE les plus socialement défavorisés. On observe également qu’en France, les élèves défavorisés réussissent moins bien que les élèves favorisés. Les premiers obtiennent un score moyen de 429 points contre 533 points pour les seconds, ce qui représente un écart de 104 points en faveur des élèves favorisés. La moindre réussite des élèves en France est aussi plus marquée chez les élèves défavorisés que dans les autres pays de l’OCDE : si l’écart moyen entre les élèves défavorisés de France et ceux de l’OCDE est de 53 points, il n’est que de 34 points entre les élèves favorisés de ces deux groupes. Les élèves français défavorisés sont surreprésentés parmi les scores les plus faibles (34% en France contre 15% pour l’OCDE) et sous-représentés parmi les scores les plus élevés (4% contre 19%). Par ailleurs, les élèves favorisés réussissent moins bien en France que dans les autres pays de l’OCDE : ils sont sous-représentés parmi les scores de maîtrise élevés (41% contre 61% en moyenne pour l’OCDE). On notera toutefois qu’ils sont peu nombreux à ne pas atteindre le niveau minimal de performance (4% en France, comme pour l’OCDE). Selon le CNESCO, l’école français peine ainsi à garantir la maîtrise des compétences élémentaires aux élèves socialement défavorisés et à permettre aux meilleurs élèves d’atteindre un niveau élevé.
Enfin, les enseignants de CM1 ont été interrogés sur leurs pratiques d’enseignement. En France, ils déclarent dédier 182 heures annuelles à l’enseignement des mathématiques, ce qui correspond aux 180 heures annuelles prescrites par les programmes officiels de 2015. En Europe, la moyenne d’heures déclarée par les enseignants est inférieure, à hauteur de 156 heures annuelles. A l’inverse, les enseignants français déclarent accorder 47 heures annuelles à l’enseignement des sciences en CM1, contre 72 requises par les programmes. En Europe, ce volume horaire moyen déclaré atteint 67 heures pour les sciences. D’autre part, la formation continue (stages, ateliers, séminaires…) axée sur les mathématiques semble s’améliorer en France : en 2015, 53% des élèves avait un enseignant qui n’avait participé à aucune formation dans le domaine des mathématiques au cours des deux années écoulées. Ce taux s’est abaissé à 23% en 2019, ce qui place la France à un meilleur niveau que la moyenne des autres pays européens (28%). En revanche, en sciences, on ne constate pas d’amélioration depuis 2015. La formation continue française demeure la plus limitée des pays de l’Union européenne en 2019 : 74% des élèves français ont un enseignant qui n’a participé à aucune formation dans le domaine des sciences au cours des deux années écoulées (75% en 2015), contre 42% en Europe (51% en 2015). Enfin, le taux de satisfaction professionnelle des enseignants est le plus faible en France : 10% des enseignants ne sont pas satisfaits de leur profession (contre 5% au niveau international et 7% en Europe) tandis que 35% d’entre eux sont très satisfaits de leur métier (contre 61% au niveau international et 49% en Europe).
Sources :
– « TIMSS 2019 – Évaluation internationale des élèves de CM1 en mathématiques et en sciences : les résultats de la France toujours en retrait », Note d’information n° 20.46, DEPP, décembre 2020. URL : https://www.education.gouv.fr/timss-2019-evaluation-internationale-des-eleves-de-cm1-en-mathematiques-et-en-sciences-les-resultats-307818
– « Comprendre les résultats en mathématiques des élèves en France : TIMSS 2019, Des difficultés qui concernent tous les élèves à l’école primaire, plus prononcées parmi les élèves socialement défavorisés. » Note d’analyse 1, CNESCO, 28 septembre 2021.
URL : https://www.cnesco.fr/comprendre-les-resultats-en-mathematiques-des-eleves-en-france/
Mots-clés :
TIMSS 2019, mathématiques, sciences, enquête internationale, note d’information, CM1, Union Européenne, OCDE, France
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Chabanon L. et Pastor J-M. « L’évolution des performances en calcul des élèves de CM2 à trente ans d’intervalle (1987-2017). », Note d’information n 19 (08), 1-4, DEPP, 2019.