Élèves ayant des compétences en sciences insuffisantes

Les compétences en sciences mises en contexte

L’importance grandissante du rôle des sciences, des mathématiques et des technologies dans la vie courante signifie que les compétences en sciences sont importantes pour tous les élèves, pas seulement ceux qui aspirent à une carrière scientifique. Il s’agit là d’un changement de cap important par rapport à l’époque où les programmes d’enseignement visaient essentiellement à donner à une poignée de mathématiciens, de scientifiques et d’ingénieurs les bases de leur formation professionnelle¹.

Le Programme international pour le suivi des acquis des élèves (PISA) est une évaluation internationale des compétences et des connaissances des élèves de 15 ans dont la coordination est assurée par l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE). Le PISA analyse dans quelle mesure les élèves approchant du terme de leur scolarité obligatoire ont acquis les compétences essentielles pour participer pleinement à la société moderne, en particulier en mathématiques, en compréhension de l’écrit et en sciences². Trois évaluations PISA comparables des compétences en sciences ont été réalisées, soit en 2006, 2009 et 2012.

Comme le signale l’OCDE, une « bonne compréhension des sciences et des technologies est essentielle pour un jeune qui se prépare à vivre dans une société moderne », ne serait-ce que parce que cette compréhension permet aux individus « de prendre une part active dans les débats sur l’action publique, lorsque des thématiques en rapport avec les sciences et les technologies ont un impact dans leur vie³ ».

L’épreuve de sciences du PISA évalue la mesure dans laquelle les élèves ont acquis les concepts et les théories scientifiques de base. Elle détermine également dans quelle mesure les élèves sont capables d’identifier des questions d’ordre scientifique, d’expliquer des phénomènes de manière scientifique et d’utiliser des faits scientifiques lorsqu’ils sont confrontés à des problèmes de la vie courante faisant intervenir les sciences et les technologies, et qu’ils doivent les interpréter et les résoudre. Cette approche reflète la réalité des changements qu’ont apportés la mondialisation et l’informatisation dans nos sociétés et sur nos marchés du travail.

On considère généralement qu’il est essentiel de posséder des compétences de base en sciences pour utiliser de nouvelles technologies, mais qu’il faut absolument des compétences de haut niveau pour créer de nouvelles technologies et innover. La capacité d’un pays à réussir dans la nouvelle économie du savoir est donc conditionnelle à la capacité de son système d’éducation à permettre l’acquisition de compétences en sciences.

Qu’entend-on par compétences insuffisantes en sciences?

Dans le cadre du PISA, les compétences en sciences sont évaluées sur une échelle où un rendement de 6 correspond au niveau le plus élevé et un rendement de 1, au plus faible. Le Conference Board considère que les élèves ont des compétences insuffisantes en sciences s’ils se classent au niveau 2 ou en deçà. Les élèves qui se situent au niveau 1 « ont des connaissances scientifiques tellement limitées qu’ils peuvent uniquement les appliquer dans un petit nombre de situations familières. Ils peuvent fournir des explications scientifiques qui vont de soi et découlent explicitement des faits donnés⁴. »

Bien que les élèves se classant au niveau 2 « possèdent les connaissances scientifiques requises pour fournir des explications plausibles dans des contextes familiers ou tirer des conclusions à partir de recherches simples » et « sont en mesure de se livrer à des raisonnements directs et d’interpréter de manière littérale les résultats d’une recherche scientifique ou d’un problème de technologie⁵ », leurs compétences en sciences font qu’ils sont mal préparés pour participer de façon efficace et productive à l’économie avancée du Canada.

Où se situent les provinces par rapport à des pays comparables au Canada?

Dans son ensemble, le Canada s’en tire raisonnablement bien comparativement à des pays semblables. En effet, grâce au fait que juste un peu plus de 31 % des Canadiens de 15 ans se classent au niveau 2 ou plus bas à l’épreuve de sciences du PISA, il obtient la note de « B »; il est ainsi devancé uniquement par la Finlande et le Japon parmi les pays comparables.

À l’échelle provinciale, lorsque comparées à des pays semblables au Canada, la Colombie-Britannique et l’Alberta affichent un « A », tandis que cinq autres provinces reçoivent un « B »⁶. Deux provinces obtiennent un « C », et une seule – l’Î.-P.-É. –, un « D ».  Sur la scène internationale, l’Î.-P.-É. se classe aux côtés de la Norvège (44,5 %), des États-Unis (44,8 %) et de la Suède (48,5 %) – pays qui ont tous obtenu un « D ».

Comment s’en tirent les provinces les unes par rapport aux autres?

En plus de classer les provinces par rapport à des pays comparables au Canada, nous les avons comparées les entre elles et réparties selon trois catégories : « supérieure à la moyenne », « dans la moyenne » et « inférieure à la moyenne »⁷. On note des écarts importants à l’échelle du pays.

La Colombie-Britannique (24,6 %) et l’Alberta (26,9 %) ont un rendement supérieur à la moyenne. Par contre, 41 % des élèves au Manitoba et 44,6 % à l’Î.-P.-É. ont un niveau de compétence en sciences insuffisant, ce qui signifie que ces provinces sont inférieures à la moyenne.

Comment a évolué dans les provinces le niveau de compétence en sciences insuffisant?

Entre 2006 et 2012, la proportion d’élèves canadiens affichant un niveau de compétence en sciences insuffisant a augmenté dans six provinces, mais diminué dans quatre – quoique très légèrement dans certains cas. C’est en Colombie-Britannique qu’on a remarqué la plus nette amélioration; en effet, cette proportion a perdu près de trois points de pourcentage (reculant de 27,5 à 24,6 %) seulement entre 2006 et 2012, ce qui a permis à la province de passer de la note de « B » à « A » par rapport aux pays comparables au Canada. Le Nouveau-Brunswick, la Saskatchewan et la Nouvelle-Écosse ont toutes trois vu leur rendement s’améliorer légèrement, mais suffisamment pour que leur note monte d’un cran.

À l’inverse, les performances dans le domaine scientifique ont diminué dans la plupart des provinces entre 2006 et 2012. À l’Î.-P.-É., par exemple, la proportion d’élèves ayant des compétences en sciences insuffisantes a grimpé à 44,6 % contre 39,6, si bien que la province a dû se contenter d’un « D » au lieu d’un « C ». Au Manitoba, le pourcentage d’élèves montrant un niveau de compétence insuffisant en sciences est passé de 31,6 à 41,1 %, faisant ainsi reculer la note de la province de « B » à « C ».

La culture scientifique du Canadien moyen importe-t-elle?

Les compétences en sciences et la culture scientifique sont indispensables dans notre économie et notre société avancées. Même les Canadiens qui ne travaillent pas directement dans le domaine des sciences devront posséder une culture scientifique plus poussée à mesure qu’ils devront composer, dans leur vie de tous les jours, au travail et dans l’arène politique, avec des réalités de plus en plus complexes sur le plan technique et axées sur des tâches et des enjeux exigeant davantage que des connaissances de base en sciences. Comme le souligne l’OCDE :   

[Traduction] La culture scientifique importe à l’échelle tant nationale qu’internationale, car l’humanité a d’importants défis à relever en matière d’approvisionnement en eau et en nourriture, de lutte contre les maladies, de production d’énergie et d’adaptation aux changements climatiques. Bon nombre de ces défis, toutefois, doivent être gérés à l’échelon local, où des individus seront appelés à prendre des décisions concernant des pratiques qui auront une incidence sur leur propre santé et leur approvisionnement alimentaire, l’utilisation appropriée de matériaux et de nouvelles technologies, la consommation d’énergie, etc. Pourtant… les solutions aux dilemmes politiques et déontologiques faisant intervenir les sciences et les technologies ne pourront faire l’objet d’un débat éclairé que si les jeunes possèdent un certain niveau de connaissances scientifiques⁸.

S’il est vrai que les experts continueront d’avoir besoin de connaissances et de compétences scientifiques plus avancées que le citoyen moyen, le bien-être et les enjeux économiques, sociaux et individuels, de par leur nature, exigent maintenant beaucoup plus de la part des citoyens ordinaires que par le passé. 

Notes de bas de page

1    OCDE, Apprendre aujourd’hui, réussir demain – Premiers résultats de PISA 2003, Paris, OCDE, 2004, p. 39.

2    OCDE, Cadre d’évaluation et d’analyse du cycle PISA 2012 : Compétences en mathématiques, en compréhension de l’écrit, en sciences, en résolution de problèmes et en matières financières, Paris, OCDE, 2013, p. 26.

3    Ibid., 104.

4    Ibid., 121.

5    Ibid.

6    Aucune donnée n’a été recueillie dans les trois territoires et les écoles des Premières Nations.

7    Pour comparer les provinces canadiennes les unes par rapport aux autres, nous avons d’abord déterminé leur note moyenne et l’écart type des valeurs provinciales. L’écart type est la mesure de la variabilité qui existe à l’intérieur d’un ensemble de résultats. Si les résultats sont normalement répartis (c’est-à-dire que leur dispersion ne penche pas lourdement d’un côté ou de l’autre ou qu’elle ne comporte pas d’aberrations importantes), environ 68 % des résultats se trouveront à un écart type au-dessus ou en dessous de la moyenne. Toute province qui se situe à un écart type au-dessus de la moyenne est dite « supérieure à la moyenne ». Les provinces qui se situent à un écart type en dessous de la moyenne sont dites « inférieures à la moyenne ». Les autres provinces ont un rendement qui les situe « dans la moyenne ».

8    OCDE, PISA 2015 Draft Science Framework, Paris, OCDE, mars 2013, p. 3.