Résultats du PISA 2012 : Savoirs et savoir-faire des élèves

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1 Résultats du PISA 2012 : Savoirs et savoir-faire des élèves PERFORMANCE DES ÉLÈVES EN MATHÉMATIQUES, EN COMPRÉHENSION DE L ÉCRIT ET EN SCIENCES Volume I Version e préliminair Pr ogr am m e int er nat ional pour le s uivi des ac quis de s él èves

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3 Résultats du PISA 2012 : Savoirs et savoir-faire des élèves Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences (Volume I)

4 Cet ouvrage est publié sous la responsabilité du Secrétaire général de l OCDE. Les opinions et les interprétations exprimées ne reflètent pas nécessairement les vues de l OCDE ou des gouvernements de ses pays membres. Ce document et toute carte qu il peut comprendre sont sans préjudice du statut de tout territoire, de la souveraineté s exerçant sur ce dernier, du tracé des frontières et limites internationales, et du nom de tout territoire, ville ou région. Merci de citer cet ouvrage comme suit : OCDE (2013), Résultats du PISA 2012 : Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences, PISA, Éditions OCDE. Note de la Turquie : les informations figurant dans ce document qui font référence à «Chypre» concernent la partie méridionale de l Ile. Il n y a pas d autorité unique représentant à la fois les Chypriotes turcs et grecs sur l Ile. La Turquie reconnaît la République Turque de Chypre Nord (RTCN). Jusqu à ce qu une solution durable et équitable soit trouvée dans le cadre des Nations Unies, la Turquie maintiendra sa position sur la «question chypriote». Note de tous les États de l Union européenne membres de l OCDE et de l Union européenne : la République de Chypre est reconnue par tous les membres des Nations Unies sauf la Turquie. Les informations figurant dans ce document concernent la zone sous le contrôle effectif du gouvernement de la République de Chypre. Les données statistiques concernant Israël sont fournies par et sous la responsabilité des autorités israéliennes compétentes. L utilisation de ces données par l OCDE est sans préjudice du statut des hauteurs du Golan, de Jérusalem Est et des colonies de peuplement israéliennes en Cisjordanie aux termes du droit international. Crédits photo : Flying Colours Ltd /Getty Images Jacobs Stock Photography /Kzenon khoa vu /Flickr/Getty Images Mel Curtis /Corbis Shutterstock /Kzenon Simon Jarratt /Corbis OCDE 2013 Vous êtes autorisés à copier, télécharger ou imprimer du contenu OCDE pour votre utilisation personnelle. Vous pouvez inclure des extraits des publications, des bases de données et produits multimédia de l OCDE dans vos documents, présentations, blogs, sites Internet et matériel d enseignement, sous réserve de faire mention de la source OCDE et du copyright. Les demandes pour usage public ou commercial ou de traduction devront être adressées à rights@oecd.org. Les demandes d autorisation de photocopier une partie de ce contenu à des fins publiques ou commerciales peuvent être obtenues auprès du Copyright Clearance Center (CCC) info@copyright.com ou du Centre français d exploitation du droit de copie (CFC) contact@cfcopies.com.

5 Avant-propos Doter les citoyens des compétences dont ils ont besoin pour exploiter tout leur potentiel, prendre part à une économie mondiale de plus en plus interconnectée et, en fin de compte, transformer un emploi meilleur en une vie meilleure est au cœur des préoccupations des responsables politiques dans le monde entier. Les résultats de la récente Évaluation de l OCDE des compétences des adultes montrent que les plus compétents d entre eux ont deux fois plus de chances de travailler et près de trois fois plus de chances de gagner plus que le salaire médian que les adultes peu compétents. En d autres termes, le fait d être peu compétent limite fortement l accès à des emplois plus gratifiants et plus rémunérateurs. Les adultes très compétents sont également plus susceptibles de s investir dans le bénévolat, de se considérer davantage comme des acteurs et non des objets des processus politiques, et de faire confiance à autrui. Dans l action publique, l équité, l intégrité et l ouverture dépendent donc des compétences des citoyens. Avec la crise économique actuelle, il n est que plus urgent d investir pour amener les citoyens à acquérir des compétences et à les développer tant dans le système d éducation que dans le monde du travail. En temps d austérité budgétaire, quand il n y a guère de marge pour prendre des mesures d incitations financières et fiscales, investir dans des réformes structurelles, notamment dans l éducation et le développement des compétences, pour doper la productivité est à la clé du retour à la croissance. Il est essentiel d investir dans ces domaines pour favoriser la reprise, et de s attaquer à des problèmes qui se posent depuis longtemps, tels que le chômage des jeunes et les inégalités entre les hommes et les femmes. Dans ce contexte, de plus en plus de pays cherchent à l étranger des informations sur les politiques et pratiques les plus efficaces et les plus fructueuses. Dans une économie mondialisée, la réussite ne se mesure en effet plus uniquement en fonction de critères nationaux, mais aussi en fonction des systèmes d éducation les plus performants qui s améliorent rapidement. En dix ans, le Programme international de l OCDE pour le suivi des acquis des élèves (PISA) est devenu la référence mondiale dans le domaine de l évaluation de la qualité, de l équité et de l efficience des systèmes d éducation. Le corpus de connaissances que l enquête PISA a développé va bien au-delà de l évaluation comparative. L enquête PISA identifie les caractéristiques des systèmes d éducation très performants pour permettre aux gouvernements et aux professionnels de l éducation de s inspirer de politiques efficaces qu ils peuvent adapter à leur contexte local. Les résultats de l évaluation PISA 2012, administrée à un moment où bon nombre des 65 pays et économies participants se trouvaient aux prises avec les effets de la crise, révèlent de fortes disparités dans le rendement de l éducation, tant entre les pays/économies qu au sein même de ceux-ci. Nous avons pu retracer l évolution de la performance des élèves dans les différentes matières au fil du temps en utilisant les données recueillies lors des évaluations PISA précédentes. Sur les 64 pays et économies dont les données sont comparables, 40 ont amélioré leur performance moyenne dans une matière au moins. Des pays et économies en tête du classement, tels que Shanghai (Chine) et Singapour, ont réussi à accroître leur avance, tandis que d autres, comme le Brésil, le Mexique, la Tunisie et la Turquie qui étaient dans les profondeurs du classement au début, ont fait des progrès spectaculaires. Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I OCDE

6 Avant-Propos Certains systèmes d éducation ont montré qu il était possible de progresser rapidement sans sacrifier l équité et la qualité. Sur les 13 pays et économies qui ont sensiblement accru leur performance en mathématiques entre 2003 et 2012, 3 ont aussi amélioré le degré d équité dans l éducation durant la même période, et 9 autres ont aussi préservé leur degré élevé d équité ce qui prouve bien qu il ne faut pas nécessairement consentir à une baisse du niveau de performance pour progresser sur la voie de l égalité des chances dans l éducation. Les résultats de l enquête PISA 2012 révèlent toutefois que la performance en mathématiques varie fortement entre les pays/économies. Un écart équivalent à près de six années d études, 245 points, s observe entre la performance moyenne la plus élevée et la performance la moins élevée parmi les pays et économies qui ont administré les épreuves de mathématiques de l enquête PISA Les différences de performance en mathématiques sont plus fortes encore entre les élèves au sein même des pays/économies : des écarts de plus de 300 points soit l équivalent de plus de sept années d études s observent souvent entre les élèves les plus performants et les élèves les moins performants dans un même pays/économie. Des élèves confinent à l excellence partout, mais il apparaît clairement que rares sont les pays et économies qui mettent tous leurs élèves sur la voie de l excellence. Le rapport révèle également des différences préoccupantes entre les sexes dans les attitudes à l égard des mathématiques : même lorsque les filles font jeu égal avec les garçons en mathématiques, elles se montrent moins persévérantes et moins motivées qu eux à l idée d apprendre les mathématiques, ne croient pas autant qu eux en leurs compétences en mathématiques et se disent plus anxieuses qu eux en mathématiques. La fille type obtient un score moins élevé que le garçon type en mathématiques, mais l écart qui s observe en faveur des garçons est encore plus important parmi les élèves très performants. Ces constats ont de sérieuses implications non seulement pour l enseignement supérieur, où les jeunes femmes sont déjà sous-représentées dans les filières en rapport avec la science, la technologie, l ingénierie et les mathématiques, mais aussi pour le marché du travail, par la suite. Cela confirme les résultats de l Initiative de l OCDE pour la parité, qui identifie certains des facteurs qui créent puis creusent les écarts entre les sexes dans le domaine de l éducation, du travail et de l esprit d entreprise. Amener les filles à avoir des attitudes positives à l égard des mathématiques et à s investir dans l apprentissage des mathématiques serait extrêmement utile pour combler ces écarts. Il ressort également de l enquête PISA 2012 que les systèmes d éducation les plus performants sont ceux qui répartissent les ressources de façon plus équitable entre les établissements favorisés et les établissements défavorisés, et qui laissent plus d autonomie aux établissements en matière de programmes et d évaluation. La conviction que tous les élèves peuvent atteindre un niveau élevé et la volonté d engager toutes les parties prenantes dans l éducation y compris les élèves, par exemple en leur demandant leur avis sur les pratiques pédagogiques sont caractéristiques des systèmes d éducation performants. L enquête PISA constitue non seulement un indicateur précis sur la faculté des élèves de participer pleinement à la vie de la société après leur scolarité obligatoire, mais également un outil efficace que les pays et les économies peuvent utiliser pour affiner leurs politiques en matière d éducation. Aucune combinaison unique de politiques et de pratiques n est efficace partout et à tout moment. Tous les pays peuvent s améliorer, même les plus performants. C est précisément la raison pour laquelle l OCDE rédige tous les trois ans ce rapport sur l état de l éducation dans le monde : faire connaître les aspects des politiques et pratiques les plus efficaces, et offrir un soutien ciblé et opportun pour aider les pays à dispenser le meilleur enseignement à tous leurs élèves. Dans de nombreux pays, il est urgent de stimuler la croissance : les taux de chômage sont élevés chez les jeunes, les inégalités se creusent et de fortes disparités persistent entre les sexes. L OCDE est là pour aider les responsables politiques à relever ce défi aussi délicat que crucial. Angel Gurría Secrétaire général de l OCDE 4 OCDE 2013 Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I

7 Remerciements Ce rapport est le fruit d une collaboration entre les pays et économies participant à l enquête PISA, les experts et les institutions qui œuvrent dans le cadre du Consortium PISA et le Secrétariat de l OCDE. Il a été rédigé par Andreas Schleicher, Francesco Avvisati, Francesca Borgonovi, Miyako Ikeda, Hiromichi Katayama, Flore-Anne Messy, Chiara Monticone, Guillermo Montt, Sophie Vayssettes et Pablo Zoido de la Direction de l éducation et des compétences et de la Direction des affaires financières et des entreprises de l OCDE. Simone Bloem et Giannina Rech ont assuré l assistance statistique, tandis que la supervision éditoriale a été assurée par Marilyn Achiron. Une assistance analytique et éditoriale supplémentaire a été apportée par Adele Atkinson, Jonas Bertling, Marika Boiron, Célia Braga-Schich, Tracey Burns, Michael Davidson, Cassandra Davis, Elizabeth Del Bourgo, John A. Dossey, Joachim Funke, Samuel Greiff, Tue Halgreen, Ben Jensen, Eckhard Klieme, André Laboul, Henry Levin, Juliette Mendelovits, Tadakazu Miki, Christian Monseur, Simon Normandeau, Mathilde Overduin, Elodie Pools, Dara Ramalingam, William H. Schmidt (dont les travaux ont été soutenus par le programme de bourses d études Thomas J. Alexander), Kaye Stacey, Lazar Stankov, Ross Turner, Élisabeth Villoutreix et Allan Wigfield. Les données ont été recueillies à l échelle du système par l équipe NESLI (Réseau de l INES chargé de collaborer et de diffuser des informations descriptives sur les structures, les politiques et les pratiques en matière d éducation à l échelon des systèmes) de l OCDE : Bonifacio Agapin, Estelle Herbaut et Jean Yip. Le volume II s appuie également sur le travail analytique réalisé par Jaap Scheerens et Douglas Willms lors de l enquête PISA Claire Chetcuti, Juliet Evans, Jennah Huxley et Diana Tramontano ont assuré la gestion administrative. L OCDE a chargé l Australian Council for Educational Research (ACER) de prendre en charge le développement des cadres d évaluation en mathématiques, en résolution des problèmes et en culture financière pour l enquête PISA Elle a également chargé Achieve de développer le cadre mathématique en partenariat avec ACER. Le groupe d experts chargé de la préparation du cadre d évaluation et des instruments de mathématiques était présidé par Kaye Stacey. Joachim Funke présidait le groupe d experts chargé de la préparation du cadre d évaluation et des instruments de résolution de problèmes. Annamaria Lusardi a dirigé le groupe d experts chargé de la préparation du cadre d évaluation et des instruments de culture financière. Les instruments d évaluation de l enquête PISA et les données qui sous-tendent le rapport ont été préparés par le Consortium PISA, sous la direction de Raymond Adams d ACER. La rédaction du rapport a été dirigée par le Comité directeur PISA, dont Lorna Bertrand (Royaume-Uni) est la présidente, et Benő Csapó (Hongrie), Daniel McGrath (États-Unis) et Ryo Watanabe (Japon) sont les vice-présidents. À l annexe C des volumes figure la liste des membres des différents organes de l enquête PISA, ainsi que des experts et consultants qui ont apporté leur contribution à ce rapport en particulier et à l enquête PISA en général. Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I OCDE

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9 Table des matières Synthèse...13 Guide du lecteur...17 Chapitre 1 Qu est-ce que l enquête PISA?...19 Qu est-ce que l enquête PISA évalue?...22 Qui sont les élèves PISA?...23 À quoi les épreuves PISA ressemblent-elles?...24 Comment les épreuves PISA sont-elles administrées?...25 Quel type de résultats l évaluation fournit-elle?...25 Où trouver les résultats?...26 Chapitre 2 PROFIL DE LA PERFORMANCE DES ÉLÈVES EN MATHÉMATIQUES...29 Contexte de la comparaison des performances des pays et économies en mathématiques...32 L approche PISA de l évaluation de la performance des élèves en mathématiques...36 La définition PISA de la culture mathématique...36 Le cadre d évaluation de la culture mathématique de l enquête PISA Exemple 1 : QUELLE VOITURE CHOISIR?...41 Exemple 2 : ASCENSION DU MONT FUJI...42 Compte-rendu des résultats de l évaluation PISA 2012 en mathématiques...43 Définition des niveaux de compétence en mathématiques lors de l évaluation PISA Performance des élèves en mathématiques...46 Performance moyenne en mathématiques...46 Évolution de la performance moyenne en mathématiques...51 Évolution de la performance en mathématiques après contrôle de l évolution démographique et de l échantillonnage...59 Répartition des élèves aux différents niveaux de culture mathématique...63 Évolution du pourcentage d élèves peu performants et d élèves très performants en mathématiques...70 Variation de la performance des élèves en mathématiques...72 Écarts de performance en mathématiques entre les sexes...75 Évolution des écarts de performance en mathématiques entre les sexes...76 Performance des élèves en mathématiques par contenu et par processus...81 Sous-échelles de processus...81 Sous-échelles de contenus...97 Exemples d items PISA de mathématiques Chapitre 3 Mesurer les possibilités d apprentissage en mathématiques Possibilités d apprentissage et performance des élèves Différences en matière de possibilités d apprentissage Questions ayant servi à mettre au point les trois indices mesurant les possibilités d apprentissage Les trois indices des possibilités d apprentissage Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I OCDE

10 Table des matières Chapitre 4 PROFIL DE LA PERFORMANCE DES ÉLÈVES EN COMPRÉHENSION DE L ÉCRIT Performance des élèves en compréhension de l écrit Performance moyenne en compréhension de l écrit Évolution de la performance moyenne en compréhension de l écrit Évolution de la performance en compréhension de l écrit après contrôle de l évolution démographique et de l échantillonnage Répartition des élèves aux différents niveaux de compétence en compréhension de l écrit Évolution du pourcentage d élèves peu performants et d élèves très performants en compréhension de l écrit Variation de la performance des élèves en compréhension de l écrit Écart de performance en compréhension de l écrit entre les sexes Évolution des écarts de performance en compréhension de l écrit entre les sexes Exemples d items PISA de compréhension de l écrit Chapitre 5 PROFIL DE LA PERFORMANCE DES ÉLÈVES EN SCIENCES Performance des élèves en sciences Performance moyenne en sciences Évolution de la performance moyenne en sciences Évolution de la performance en sciences après contrôle de l évolution démographique et de l échantillonnage Répartition des élèves aux différents niveaux de compétence en sciences Évolution du pourcentage d élèves peu performants et d élèves très performants en sciences Variation de la performance des élèves en sciences Écart de performance en sciences entre les sexes Évolution de l écart de performance en sciences entre les sexes Exemples d items PISA de sciences Chapitre 6 Performance des élèves à l évaluation PISA 2012 : Conséquences pour l action publique Améliorer la performance moyenne Sur la voie de l excellence Agir en faveur des élèves peu performants Évaluer les points forts et les points faibles dans différents aspects des mathématiques Assurer l égalité des chances entre les sexes Annexe A Cadre technique de l Enquête PISA Annexe B Données de l Enquête PISA OCDE 2013 Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I

11 Table des matières ENCADRÉS Encadré I.1.1. Des épreuves que les élèves peuvent passer dans le monde entier...20 Encadré I.1.2. Caractéristiques de l évaluation PISA Encadré I.2.1. En quoi le niveau PISA de compétence est-il un indicateur de la propension à poursuivre des études et à faire carrière?...30 Encadré I.2.2. Évolution des scores aux épreuves PISA...52 Encadré I.2.3. Les élèves très performants dans tous les domaines PISA...64 Encadré I.2.4. Améliorer sa performance dans l enquête PISA : le Brésil...77 Encadré I.2.5. Améliorer sa performance dans l enquête PISA : la Turquie Encadré I.4.1. Améliorer sa performance dans l enquête PISA : la Corée Encadré I.5.1. Améliorer sa performance dans l enquête PISA : l Estonie FIGURES Figure I.1.1 Carte des pays et économies participant à l enquête PISA...21 Figure I.1.2 Synthèse des domaines d évaluation de l enquête PISA Figure I.2.1 Performance en mathématiques et produit intérieur brut...32 Figure I.2.2 Performance en mathématiques et dépenses au titre de l éducation...32 Figure I.2.3 Performance en mathématiques et niveau de formation des parents...33 Figure I.2.4 Performance en mathématiques et pourcentage d élèves issus d un milieu socio-économique défavorisé...33 Figure I.2.5 Performance en mathématiques et pourcentage d élèves issus de l immigration...34 Figure I.2.6 Équivalence des épreuves PISA entre les langues et les cultures...34 Figure I.2.7 Caractéristiques majeures du cadre d évaluation des mathématiques de l enquête PISA Figure I.2.8 Catégories décrivant les items élaborés pour les épreuves de mathématiques de l évaluation PISA Figure I.2.9 Classification des items présentés à titre d exemple par catégories de processus, de contextes et de contenus, et par type de réponses...40 Figure I.2.10 QUELLE VOITURE CHOISIR? une unité administrée lors de la campagne définitive de l enquête PISA Figure I.2.11 ASCENSION DU MONT FUJI une unité administrée lors de l essai de terrain...42 Figure I.2.12 Relation entre les questions et la performance des élèves sur une échelle de compétence...45 Figure I.2.13 Comparaison de la performance des pays et économies en mathématiques...47 Figure I.2.14 Classement des pays et économies participant à l enquête PISA 2012 en mathématiques, aux niveaux national et régional...48 Figure I.2.15 Variation annualisée de la performance en mathématiques depuis le début de la participation à l enquête PISA...52 Figure I.2.16 Tendances curvilignes de la performance moyenne en mathématiques entre les évaluations PISA...55 Figure I.2.17 Comparaisons multiples de la performance en mathématiques entre 2003 et Figure I.2.18 Corrélation entre la variation annualisée de la performance en mathématiques et les scores moyens en mathématiques à l évaluation PISA Figure I.2.19 Variation annualisée, observée et ajustée, des scores moyens en mathématiques dans l enquête PISA...59 Figure I.2.20 Carte d une sélection d items de mathématiques, selon le niveau de compétence...60 Figure I.2.21 Description succincte des six niveaux de compétence en mathématiques...61 Figure I.2.22 Niveaux de compétence en mathématiques...62 Figure I.2.a Élèves très performants en mathématiques, en compréhension de l écrit et/ou en sciences dans les pays de l OCDE...65 Figure I.2.b Élèves très performants en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences...66 Figure I.2.23 Pourcentage d élèves peu performants et d élèves très performants en mathématiques en 2003 et en Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I OCDE

12 Table des matières Figure I.2.24 Corrélation entre la performance en mathématiques et la variation de cette performance...73 Figure I.2.25 Écart de performance en mathématiques entre les sexes...74 Figure I.2.26 Niveau de compétence des garçons et des filles en mathématiques...75 Figure I.2.27 Évolution entre 2003 et 2012 de l écart de performance en mathématiques entre les sexes...77 Figure I.2.c Évolution observée et prévue de la performance en mathématiques du Brésil ( )...78 Figure I.2.28 Comparaison de la performance des pays et économies sur la sous-échelle de culture mathématique formuler...82 Figure I.2.29 Description succincte des six niveaux de compétence de la sous-échelle de culture mathématique formuler...83 Figure I.2.30 Niveaux de compétence sur la sous-échelle de culture mathématique formuler...84 Figure I.2.31 Comparaison de la performance des pays/économies sur la sous-échelle de culture mathématique employer...86 Figure I.2.32 Description succincte des six niveaux de compétence de la sous-échelle de culture mathématique employer...87 Figure I.2.33 Niveaux de compétence sur la sous-échelle de culture mathématique employer...88 Figure I.2.34 Comparaison de la performance des pays et économies sur la sous-échelle de culture mathématique interpréter...89 Figure I.2.35 Description succincte des six niveaux de compétence de la sous-échelle de culture mathématique interpréter...90 Figure I.2.36 Niveaux de compétence sur la sous-échelle de culture mathématique interpréter...92 Figure I.2.37 Comparaison de la performance des pays et économies sur les différentes sous-échelles de processus de la culture mathématique...93 Figure I.2.38 Classement des pays et économies sur les différentes sous-échelles de processus de la culture mathématique...94 Figure I.2.39a Écart de performance entre les sexes sur la sous-échelle formuler...98 Figure I.2.39b Écart de performance entre les sexes sur la sous-échelle employer...99 Figure I.2.39c Écart de performance entre les sexes sur la sous-échelle interpréter Figure I.2.40 Comparaison de la performance des pays et économies sur la sous-échelle de culture mathématique variations et relations Figure I.2.41 Description succincte des six niveaux de compétence de la sous-échelle de culture mathématique variations et relations Figure I.2.42 Niveaux de compétence en mathématiques sur la sous-échelle de culture mathématique variations et relations Figure I.2.43 Comparaison de la performance des pays et économies sur la sous-échelle de culture mathématique espace et formes Figure I.2.44 Description succincte des six niveaux de compétence de la sous-échelle de culture mathématique espace et formes Figure I.2.45 Niveaux de compétence en mathématiques sur la sous-échelle de culture mathématique espace et formes Figure I.2.46 Comparaison de la performance des pays et économies sur la sous-échelle de culture mathématique quantité Figure I.2.47 Description succincte des six niveaux de compétence de la sous-échelle de culture mathématique quantité Figure I.2.48 Niveaux de compétence en mathématiques sur la sous-échelle de culture mathématique quantité Figure I.2.49 Comparaison de la performance des pays et économies sur la sous-échelle de culture mathématique incertitudes et données Figure I.2.50 Description succincte des six niveaux de compétence de la sous-échelle de culture mathématique incertitudes et données Figure I.2.51 Niveaux de compétence en mathématiques sur la sous-échelle de culture mathématique incertitudes et données Figure I.2.52 Comparaison de la performance des pays et économies sur les différentes sous-échelles de contenu de la culture mathématique Figure I.2.53 Performance des pays et des économies sur les différentes sous-échelles de contenu de la culture mathématique Figure I.2.54a Écart de performance entre les sexes sur la sous-échelle variations et relations Figure I.2.54b Écart de performance entre les sexes sur la sous-échelle espace et formes Figure I.2.54c Écart de performance entre les sexes sur la sous-échelle quantité Figure I.2.54d Écart de performance entre les sexes sur la sous-échelle incertitude et données Figure I.2.55 HéLèNE LA CYCLISTE Figure I.2.56 ASCENSION DU MONT FUJI Figure I.2.57 PORTE à TAMBOUR Figure I.2.58 QUELLE VOITURE CHOISIR? Figure I.2.59 HIT-PARADE Figure I.2.60 GARAGE OCDE 2013 Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I

13 Table des matières Figure I.3.1a Exposition des élèves aux problèmes lexicaux Figure I.3.1b Exposition des élèves aux mathématiques formelles Figure I.3.1c Exposition des élèves aux mathématiques appliquées Figure I.3.2 Corrélation entre la performance en mathématiques et l exposition des élèves aux mathématiques appliquées Figure I.3.3 Régressions au niveau des pays entre les variables des possibilités d apprentissage et la performance en mathématiques au niveau des élèves et des établissements Figure I.3.4a Corrélation entre l indice d exposition aux problèmes lexicaux et la performance des élèves en mathématiques Figure I.3.4b Corrélation entre l indice d exposition aux mathématiques formelles et la performance des élèves en mathématiques Figure I.3.4c Corrélation entre l indice d exposition aux mathématiques appliquées et la performance des élèves en mathématiques Figure I.3.5 Importance de l exposition aux mathématiques appliquées Figure I.3.6 Figure I.3.7 Figure I.3.8 Figure I.3.9 Figure I.3.10 Pourcentage d élèves ayant indiqué avoir abordé parfois ou fréquemment des problèmes de mathématiques appliquées tels que «calculer la consommation hebdomadaire d un appareil électrique» Pourcentage d élèves ayant indiqué avoir abordé parfois ou fréquemment des problèmes de mathématiques appliquées tels que «calculer combien de mètres carrés de dalles il faut pour carreler un sol» Pourcentage d élèves ayant indiqué avoir abordé parfois ou fréquemment des problèmes de mathématiques formelles en cours de mathématiques Pourcentage d élèves ayant indiqué avoir abordé parfois ou fréquemment des problèmes lexicaux en cours de mathématiques Pourcentage d élèves ayant indiqué avoir abordé parfois ou fréquemment des problèmes de mathématiques appliquées en cours de mathématiques Figure I.3.11 Pourcentage d élèves ayant indiqué avoir abordé parfois ou fréquemment des problèmes inspirés de la vie réelle en cours de mathématiques Figure I.3.12 Exposition des élèves aux problèmes mathématiques Figure I.3.13 Figure I.3.14 Figure I.3.15 Figure I.3.16 Pourcentage d élèves ayant indiqué avoir souvent entendu parler des équations linéaires ou bien connaître ce concept et le comprendre Pourcentage d élèves ayant indiqué avoir souvent entendu parler des nombres complexes ou bien connaître ce concept et le comprendre Pourcentage d élèves ayant indiqué avoir souvent entendu parler des fonctions exponentielles ou bien connaître le concept et le comprendre Pourcentage d élèves ayant indiqué avoir souvent entendu parler des fonctions du second degré ou bien connaître le concept et le comprendre Figure I.3.17 Exposition aux mathématiques appliquées vs. exposition aux mathématiques formelles Figure I.4.1 Comparaison de la performance des pays et économies en compréhension de l écrit Figure I.4.2 Classement des pays et économies participant à l enquête PISA 2012 en compréhension de l écrit, aux niveaux national et régional Figure I.4.3 Variation annualisée de la performance en compréhension de l écrit depuis le début de la participation à l enquête PISA Figure I.4.4 Tendances curvilignes de la performance moyenne en compréhension de l écrit entre les évaluations PISA Figure I.4.5 Comparaisons multiples de la performance en compréhension de l écrit entre 2000 et Figure I.4.6 Corrélation entre la variation annualisée de la performance et les scores moyens en compréhension de l écrit lors de l évaluation PISA Figure I.4.7 Variation annualisée, observée et ajustée, des scores moyens en compréhension de l écrit dans l enquête PISA Figure I.4.8 Description succincte des sept niveaux de compétence en compréhension de l écrit sur papier dans l enquête PISA Figure I.4.9 Carte d une sélection d items de compréhension de l écrit, selon le niveau de compétence Figure I.4.10 Niveaux de compétence en compréhension de l écrit Figure I.4.11 Pourcentage des élèves peu performants et d élèves très performants en compréhension de l écrit en 2000 et Figure I.4.12 Écart de performance en compréhension de l écrit entre les sexes Figure I.4.13 Évolution entre 2000 et 2012 de l écart de performance en compréhension de l écrit entre les sexes Figure I.4.14 LE THÉÂTRE AVANT TOUT Figure I.4.15 Population active Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I OCDE

14 Table des matières Figure I.4.16 MONTGOLFIÈRE Figure I.4.17 L AVARE ET SON LINGOT D OR Figure I.5.1 Comparaison de la performance des pays et économies en sciences Figure I.5.2 Classement des pays et economies participant à l enquête PISA 2012 en sciences, aux niveaux national et régional Figure I.5.3 Variation annualisée de la performance en sciences depuis le début de la participation à l enquête PISA Figure I.5.4 Tendances curvilignes de la performance moyenne en sciences entre les évaluations PISA Figure I.5.5 Comparaisons multiples de la performance en sciences entre 2006 et Figure I.5.6 Corrélation entre la variation annualisée de la performance en sciences et les scores moyens en sciences lors de l évaluation PISA Figure I.5.7 Variation annualisée, observée et ajustée, des scores moyens en sciences dans l enquête PISA Figure I.5.8 Description succincte des six niveaux de compétence en sciences dans l enquête PISA Figure I.5.9 Carte d une sélection d items de sciences, selon le niveau de compétence Figure I.5.10 Niveaux de compétence en sciences Figure I.5.11 Pourcentage d élèves peu performants et d élèves très performants en sciences en 2006 et Figure I.5.12 Écart de performance en sciences entre les sexes Figure I.5.13 Évolution entre 2006 et 2012 de l écart de performance en sciences entre les sexes Figure I.5.14 L EFFET DE SERRE Figure I.5.15 VÊTEMENTS Figure I.5.16 Mary Montagu Figure I.5.17 CULTURES GÉNÉTIQUEMENT MODIFIÉES Figure I.5.18 EXERCICE PHYSIQUE Ce livre contient des... StatLinks 2 Accédez aux fichiers Excel à partir des livres imprimés! En bas à gauche des tableaux ou graphiques de cet ouvrage, vous trouverez des StatLinks. Pour télécharger le fichier Excel correspondant, il vous suffit de retranscrire dans votre navigateur Internet le lien commençant par : Si vous lisez la version PDF de l ouvrage, et que votre ordinateur est connecté à Internet, il vous suffit de cliquer sur le lien. Les StatLinks sont de plus en plus répandus dans les publications de l OCDE. 12 OCDE 2013 Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I

15 Synthèse Presque tous les adultes, pas seulement ceux qui exercent des professions scientifiques ou techniques, ont désormais besoin d un certain niveau de compétence en mathématiques ainsi qu en compréhension de l écrit et en sciences pour s épanouir dans leur vie personnelle et professionnelle, et participer pleinement à la vie de la société. L enquête PISA 2012, dont le domaine majeur d évaluation est la culture mathématique, a évalué la capacité des jeunes âgés de 15 ans à se livrer à des raisonnements mathématiques et à utiliser des concepts, procédures, faits et outils mathématiques pour décrire, expliquer et prévoir des phénomènes, et se comporter en citoyens constructifs, engagés et réfléchis, c est-à-dire poser des jugements et prendre des décisions en toute connaissance de cause. Définie ainsi, la culture mathématique n est pas un attribut dont un individu est pourvu ou dépourvu, il s agit plutôt d une compétence qui peut se développer, dans une mesure plus ou moins grande, tout au long de la vie. Shanghai (Chine) est en tête du classement en mathématiques : son score moyen s établit à 613 points soit 119 points de plus que la moyenne de l OCDE, ou l équivalent de près de 3 années d études. Viennent ensuite Singapour, Hong-Kong (Chine), le Taipei chinois, la Corée, Macao (Chine), le Japon, le Liechtenstein, la Suisse et les Pays-Bas, par ordre décroissant de leur score. Ce sont les 10 premiers en tête du classement. Sur tous les pays et économies dont les données sont disponibles entre 2003 et 2012, 25 ont amélioré leur performance en mathématiques, 25 n ont enregistré aucun changement et 14 ont vu leur performance diminuer. Parmi les pays qui ont participé à toutes les évaluations PISA depuis 2003, le Brésil, l Italie, le Mexique, la Pologne, le Portugal, la Tunisie et la Turquie affichent une augmentation moyenne de leur performance en mathématiques de plus de 2.5 points par an depuis Si les pays et économies où la progression est la plus forte sont plus susceptibles d être ceux qui accusaient un score moins élevé en 2003, certains pays et économies dont le score était égal ou supérieur à la moyenne en 2003 comme l Allemagne, Hong-Kong (Chine) et Macao (Chine) ont également vu la performance de leurs élèves s améliorer au fil du temps. Shanghai (Chine) et Singapour, qui ont commencé à participer à l enquête PISA après 2003, ont également vu leur score, élevé, encore progresser. En moyenne, dans les pays de l OCDE, 12.6 % des élèves sont très performants en mathématiques : ils se classent au niveau 5 ou 6. C est à Shanghai (Chine), économie partenaire, que le pourcentage d élèves au niveau 5 ou 6 est le plus élevé (55.4 %) ; viennent ensuite Singapour (40.0 %), le Taipei chinois (37.2 %) et Hong-Kong (Chine) (33.7 %). Le pourcentage d élèves très performants en mathématiques atteint 30.9 % en Corée et est compris entre 15 % et 25 % en Belgique, au Canada, en Finlande, en Allemagne, au Japon, au Liechtenstein, à Macao (Chine), aux Pays-Bas, en Nouvelle-Zélande, en Pologne et en Suisse. Entre 2003 et 2012, l Italie, la Pologne et le Portugal ont réussi à la fois à accroître leur pourcentage d élèves très performants et à réduire leur pourcentage d élèves peu performants en mathématiques. Ce constat vaut également pour Israël, le Qatar et la Roumanie entre 2006 et 2012, et pour l Irlande, la Malaisie et la Fédération de Russie entre 2009 et Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I OCDE

16 Synthèse En mathématiques, les garçons ne devancent les filles que dans 37 des 65 pays et économies qui ont participé à l évaluation PISA 2012 ; les filles devancent quant à elles les garçons dans 5 pays. En mathématiques, l écart de score entre les garçons et les filles ne représente l équivalent de plus d une demi-année d études dans le cadre institutionnel que dans six pays. Shanghai (Chine), Hong-Kong (Chine), Singapour, le Japon et la Corée sont les cinq pays et économies les plus performants en compréhension de l écrit. Shanghai (Chine) a obtenu un score moyen de 570 points en compréhension de l écrit ce qui représente l équivalent de plus d une année et demie d études de plus que la moyenne de l OCDE (496 points). Son score est supérieur de 25 points à celui de Hong-Kong (Chine), en deuxième place du classement. Sur les 64 pays et économies dont les données sont comparables en compréhension de l écrit au fil de leur participation à l enquête PISA, 32 ont amélioré leur performance, 22 n ont enregistré aucun changement et 10 ont vu leur performance diminuer. Parmi les pays de l OCDE, le Chili, l Estonie, l Allemagne, la Hongrie, Israël, le Japon, la Corée, le Luxembourg, le Mexique, la Pologne, le Portugal, la Suisse et la Turquie ont amélioré leur performance en compréhension de l écrit au fil des évaluations PISA. En moyenne, dans les pays de l OCDE, 8.4 % des élèves sont très performants en compréhension de l écrit : ils se classent au niveau 5 ou 6. C est à Shanghai (Chine) que le pourcentage d élèves très performants en compréhension de l écrit 25.1 % est le plus élevé, tous pays et économies participants confondus. Le pourcentage d élèves très performants en compréhension de l écrit représente plus de 15 % à Hong-Kong (Chine), au Japon et à Singapour, et plus de 10 % en Australie, en Belgique, au Canada, en Finlande, en France, en Irlande, en Corée, au Liechtenstein, en Nouvelle-Zélande, en Norvège, en Pologne et au Taipei chinois. Entre les évaluations PISA 2000 et PISA 2012, l Albanie, Israël et la Pologne ont réussi à la fois à accroître leur pourcentage d élèves très performants et à réduire leur pourcentage d élèves peu performants en compréhension de l écrit. La même tendance s observe à Hong-Kong (Chine), au Japon et en Fédération de Russie depuis l évaluation PISA 2003, en Bulgarie, au Qatar, en Serbie, en Espagne et au Taipei chinois depuis l évaluation PISA 2006, et en Irlande, au Luxembourg, à Macao (Chine) et à Singapour depuis l évaluation PISA Entre 2000 et 2012, les écarts de performance en compréhension de l écrit se sont creusés en faveur des filles dans 11 pays et économies. En compréhension de l écrit, l écart de performance entre les sexes a augmenté de plus de 15 points durant cette période en Bulgarie, en France et en Roumanie. L Albanie est le seul pays où cet écart s est réduit en compréhension de l écrit, car le score des garçons a davantage progressé que celui des filles. Shanghai (Chine), Hong-Kong (Chine), Singapour, le Japon et la Finlande sont les cinq premiers du classement en sciences lors de l évaluation PISA Shanghai (Chine) a obtenu un score moyen en sciences (580 points) qui est supérieur de l équivalent de plus de trois quarts d un niveau de compétence PISA à la moyenne de l OCDE (501 points). Le score en sciences de l Estonie, de la Corée, du Viêtnam, de la Pologne, du Canada, du Liechtenstein, de l Allemagne, du Taipei chinois, des Pays-Bas, de l Irlande, de l Australie, de Macao (Chine), de la Nouvelle-Zélande, de la Suisse, de la Slovénie, du Royaume-Uni, de la République tchèque et de la Belgique est également supérieur à la moyenne de l OCDE, tandis que celui de l Autriche, de la Lettonie, de la France, du Danemark et des États-Unis est proche de la moyenne de l OCDE. En moyenne, dans les pays de l OCDE, 8.4 % des élèves sont très performants en sciences (niveau 5 ou 6). Plus de 15 % des élèves sont très performants en sciences à Shanghai (Chine) (27.2 %), à Singapour (22.7 %), au Japon (18.2 %), en Finlande (17.1 %) et à Hong-Kong (Chine) (16.7 %). En sciences, le pourcentage d élèves très performants a progressé et le pourcentage d élèves peu performants a régressé en Italie, en Pologne et au Qatar entre 2006 et 2012, et en Estonie, en Israël et à Singapour entre 2009 et Entre 2006 et 2012, le pourcentage d élèves sous le niveau 2 en sciences a sensiblement diminué au Brésil, à Hong Kong (Chine), en Irlande, au Japon, en Corée, en Lettonie, en Lituanie, au Portugal, en Roumanie, en Espagne, en Suisse, en Thaïlande, en Tunisie, en Turquie et aux États-Unis. 14 OCDE 2013 Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I

17 Synthèse Garçons et filles font jeu égal en sciences. L évaluation PISA 2012 confirme, dans l ensemble, cette tendance. En 2012, un écart de performance en sciences s observe toutefois en faveur des filles en Finlande, au Monténégro, en Fédération de Russie et en Suède, alors qu il n y en avait pas lors de l évaluation PISA Tableau I.A Synthèse de la performance en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Pays/économies dont le score moyen/le pourcentage d élèves très performants sont supérieurs à la moyenne de l OCDE Pays/économies dont le pourcentage d élèves peu performants est inférieur à la moyenne de l OCDE Pays/économies dont le score moyen/le pourcentage d élèves peu performants/le pourcentage d élèves très performants ne s écartent pas de la moyenne de l OCDE dans une mesure statistiquement significative Pays/économies dont le score moyen/le pourcentage d élèves très performants sont inférieurs à la moyenne de l OCDE Pays/économies dont le pourcentage d élèves peu performants est supérieur à la moyenne de l OCDE Score moyen lors de l évaluation PISA 2012 Culture mathématique Compréhension de l'écrit Culture scientifique Pourcentage d'élèves peu performants (sous le niveau 2) Pourcentage d'élèves très performants (niveau 5 ou 6) Variation annualisée Score moyen lors de l évaluation PISA 2012 Variation annualisée Score moyen lors de l évaluation PISA 2012 Variation annualisée Moyenne OCDE Shanghai (Chine) Singapour Hong-Kong (Chine) Taipei chinois Corée Macao (Chine) Japon Liechtenstein Suisse Pays-Bas Estonie Finlande Canada Pologne Belgique Allemagne Viêtnam m 508 m 528 m Autriche Australie Irlande Slovénie Danemark Nouvelle-Zélande République tchèque France Royaume-Uni Islande Lettonie Luxembourg Norvège Portugal Italie Espagne Fédération de Russie République slovaque États-Unis Lituanie Suède Hongrie Croatie Israël Grèce Serbie Turquie Roumanie Chypre* m 449 m 438 m Bulgarie Émirats arabes unis m 442 m 448 m Kazakhstan Thaïlande Chili Malaisie Mexique Monténégro Uruguay Costa Rica Albanie Brésil Argentine Tunisie Jordanie Colombie Qatar Indonésie Pérou Remarque : les pays/économies dont la variation annualisée de la performance est statistiquement significative sont indiqués en gras. * Voir les notes dans le Guide du lecteur. Les pays et économies sont classés par ordre décroissant de leur score moyen en mathématiques lors de l évaluation PISA Source : OCDE, Base de données PISA 2012, tableaux I.2.1a, I.2.1b, I.2.3a, I.2.3b, I.4.3a, I.4.3b, I.5.3a et I.5.3b Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I OCDE

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19 Guide du lecteur Données des figures Les données auxquelles ce volume fait référence sont présentées dans l ensemble à l annexe B et dans le détail, y compris des tableaux supplémentaires, sur le site de l enquête PISA ( Les quatre lettres suivantes indiquent que des données sont manquantes : a La catégorie ne s applique pas au pays concerné, les données sont donc manquantes. c Les observations sont trop peu nombreuses, voire inexistantes, pour calculer des estimations fiables (par exemple, les données portent sur moins de 30 élèves ou sur moins de 5 établissements dont les données sont valides). m Les données ne sont pas disponibles. Elles n ont pas été fournies par le pays ou ont été collectées, mais ont ensuite été exclues de la publication pour des raisons techniques. w Les données n ont pas été collectées ou ont été exclues à la demande du pays concerné. Pays et économies participants Ce rapport rend compte des données de 65 pays et économies : les 34 pays membres de l OCDE ainsi que 31 pays et économies partenaires (voir la figure I.1.1). Les données statistiques concernant Israël sont fournies par et sous la responsabilité des autorités israéliennes compétentes. L utilisation de ces données par l OCDE est sans préjudice du statut des hauteurs du Golan, de Jérusalem-Est et des colonies de peuplement israéliennes en Cisjordanie aux termes du droit international. Deux notes ont été ajoutées aux données statistiques concernant Chypre : 1. Note de la Turquie : les informations figurant dans ce document qui font référence à «Chypre» concernent la partie méridionale de l Ile. Il n y a pas d autorité unique représentant à la fois les Chypriotes turcs et grecs sur l Ile. La Turquie reconnaît la République Turque de Chypre Nord (RTCN). Jusqu à ce qu une solution durable et équitable soit trouvée dans le cadre des Nations Unies, la Turquie maintiendra sa position sur la «question chypriote». 2. Note de tous les États de l Union européenne membres de l OCDE et de l Union européenne : la République de Chypre est reconnue par tous les membres des Nations Unies sauf la Turquie. Les informations figurant dans ce document concernent la zone sous le contrôle effectif du gouvernement de la République de Chypre. Calcul des moyennes internationales La moyenne de l OCDE est calculée pour la plupart des indicateurs présentés dans ce rapport. La valeur totale, calculée à l échelle de l OCDE tous pays confondus, est également ajoutée dans certains indicateurs : La moyenne de l OCDE est la moyenne arithmétique des valeurs estimées de tous les pays de l OCDE. Le total de l OCDE est calculé selon l hypothèse que les pays de l OCDE constituent une seule entité à laquelle chaque pays contribue dans une mesure proportionnelle au nombre d élèves de 15 ans inscrits dans ses établissements d enseignement (voir l annexe B pour des données chiffrées). Le total de l OCDE permet de comparer les pays par rapport à la situation générale dans l ensemble des pays de l OCDE. Dans ce rapport, le total de l OCDE est la valeur généralement utilisée lorsqu il est fait référence à la situation dans l ensemble des pays de l OCDE, alors que la moyenne de l OCDE est la variable employée lorsqu il s agit de comparer les performances des systèmes d éducation entre eux. Par ailleurs, il arrive que les données de certains pays ne soient pas disponibles pour des indicateurs spécifiques ou que des catégories particulières de données ne soient pas applicables. Le lecteur doit donc garder présent à l esprit le fait que les termes «moyenne de l OCDE» et «total de l OCDE» font référence aux pays de l OCDE inclus dans les comparaisons. Arrondis Dans certains tableaux, il arrive que la somme des chiffres ne corresponde pas exactement au total mentionné en raison des ajustements d arrondi. Les totaux, les différences et les moyennes sont systématiquement calculés à partir des chiffres exacts. Ils ne sont arrondis qu une fois calculés. Savoirs et savoir-faire des élèves : Performance des élèves en mathématiques, en compréhension de l écrit et en sciences Volume I OCDE