Qu’est-ce que l’enquête CEDRE ?
Les résultats de CEDRE 2013

Analyse thématique
Chimie
Électricité
Optique
TP
Motivation des élèves
Influence du milieu familial
Et les professeurs de sciences

Qu’est-ce que l’enquête CEDRE ?

Les trois types de compétences retenus sont les connaissances, les capacités et les attitudes, en lien avec les programmes. Des cahiers d’items sont conçus, le plus souvent par des professeurs, encadrés par un membre de la DEPP et l’inspection générale. Les items sont des QCM et des questions ouvertes. Les élèves répondent à 2 cahiers en une heure chacun. Comme PISA est appliquée la méthode des « cahiers tournants » ce qui permet d’évaluer un nombre important d’items sans augmenter le temps de passation. 60% des items de 2007 ont été repris en 2013 pour effectuer une comparaison diachronique. Des capacités expérimentales ont été évaluées par leur professeur (et non corrigées par la DEPP comme les items) pour 30% des élèves. Un questionnaire à contexte est ensuite rempli par les élèves : environnement familial, projets scolaires et professionnels, perception de la matière et de son environnement scolaire).

Sur 10000 élèves, le taux d’effectifs attendus ayant participé est de 85%, avec 252 collèges hors éducation prioritaire, 58 collèges de l’EP et 79 collèges privés.

Les résultats de CEDRE 2013 :

Les performances des élèves sont globalement stables pour les SVT et physique-chimie. En 2013 le score moyen des filles a diminué de 5 points (contre 6 points pour les garçons) par rapport à 2007 en physique-chimie. Le score des garçons reste supérieur à celui des filles mais l’écart diminue de 6 à 3 points.

Les élèves ont des difficultés à rédiger des réponses à des questions ouvertes (24% de non-réponses contre 2% quand il s’agit de QCM).

Le taux moyen de réussite est de 68% quand il s’agit de montrer des connaissances et d’exprimer ou d’exploiter des données mais il est plus difficile pour les élèves de mobiliser leurs connaissances et de pratiquer une démarche scientifique.

Les élèves sont classés en 5 groupes des plus en difficulté dans le groupe 1 aux élèves ayant les meilleures connaissances et compétences, classés dans le groupe 5.
Groupe 1 : 13,5% des élèves mobilisant seulement des connaissances simples en relation avec leur vécu ou reprise tout au long des programmes de collège (formule du dioxyde de carbone par exemple).

Groupe 2 : 28% des élèves ayant des connaissances plus abstraites si elles on été acquises récemment. Ils commencent à être en capacité de mener une démarche scientifique.

Groupe 3 : 31% des élèves maîtrisant du vocabulaire scientifique, croisant des informations et ayant des capacités d’abstraction.

Groupe 4 : Élèves ayant des connaissances très précises, sachant mettre en relation des documents et données. Ils choisissent des dispositifs expérimentaux et sont critiques face à une expérience. Ils rédigent et justifient leurs réponses.

Groupe 5 : Élèves ayant des connaissances très spécifiques et possédant un raisonnement rigoureux et pertinent.

En physique-chimie, la part d’élèves est passée de 15,2 à 12,4% dans le groupe 4 de 2007 à 2013 et a augmenté de 11,7 à 13,5% dans le groupe 1.

Certains items très difficiles ont été réussis par seulement la moitié des élèves du groupe 5 comme par exemple : un graphique présentant un point éloigné de la courbe tracée. Il s’agissait d’interpréter sa signification. 24% seulement ont compris le statut de l’erreur de mesure.

Analyse thématique :

Chimie :

Quand le vocabulaire n’est pas investi dans la vie courante, il n’est pas bien assimilé (soluté et solvant par exemple). Il existe une confusion entre eux le langage courant « glaçon » et scientifique « solide » et entre « état physique » et « température ».
Les tests de reconnaissance de l’eau de chaux et du dihydrogène ne sont acquis qu’à partir du groupe quatre mais les élèves réussissent à utiliser facilement un tableau récapitulatif des tests de reconnaissance.

Ils lisent facilement un graphique représentant la variation de température en fonction du temps mais il leur est difficile de le relier à leurs connaissances. Seuls les élèves des groupes 4 et 5 parviennent à relier le pH à la notion d’acidité et un état à une description microscopique.

Les symboles des ions et des molécules sont bien connus. Les élèves identifient facilement les espèces chimiques d’une transformation mais ne les relient pas correctement au vocabulaire « réactifs » et « produits ».

Electricité :

Dans le groupe 2, 77% des élèves connaissent le sens du courant mais seulement 63% le flèchent correctement. A partir du groupe 2, les schémas électriques sont maîtrisés (la DEPP ne prend pas en compte l’usage de la règle pour les tracer…) et les élèves savent qu’un voltmètre se branche en dérivation mais la difficulté augmente quand il faut le représenter branché dans un schéma. Le protocole de mesure de la tension est peu su ; un mode d’emploi est souvent nécessaire. Rappelons toutefois que ces mesures étaient plutôt effectuées en classe de Quatrième que de Troisième.

Les conversions d’énergie sont peu reconnues par les élèves.
Dans aucun groupe, les élèves ne réussissent à tracer un oscillogramme, ce qui ne figure d’ailleurs plus dans les programmes actuels.

Optique :

Les élèves ont bien assimilé que la lumière circule en ligne droite de la source vers l’observateur mais ce n’est qu’à partir du groupe 4 qu’ils sont capables de délimiter une zone d’ombre. Le phénomène de la diffusion des couleurs compris sans qu’il y ait maîtrise du vocabulaire associé.

TP :

La France se distingue des autres pays par les TP. Les élèves ont une bonne connaissance des consignes de sécurité et d’organisation. Les élèves ont été évalués par leurs propres professeurs.

80 à 95% des élèves réussissent la mise en œuvre d’un protocole simple. Quand il s’agit d’élaborer un protocole, il n’y a plus que 30 à 50% de réussite.

Exemples plus précis :

60% réussissent à utiliser un voltmètre en suivant un protocole. 32% parviennent à proposer la vérification de la loi adéquate et 61% vérifient correctement la loi. En ce qui concerne la loi d’unicité de l’intensité, 59% des élèves proposent d’utiliser plusieurs ampèremètres ou bien de déplacer un ampèremètre unique pour procéder à plusieurs mesures. 61% schématisent correctement l’expérience.
Etude du rôle de l’effet du nombre de dipôles dans un circuit. Seulement 20% des élèves proposent un schéma ou un protocole et seuls 16% des élèves présentent des explications quant à l’objectif de l’expérience. La note de la DEPP présente l’intégralité de l’énoncé et on peut constater que sa rédaction n’est sans doute pas évidente à comprendre pour des élèves. D’ailleurs un exercice du même type en chimie engendre un taux de 50% de réussite. Toutefois, la DEPP remarque que la difficulté en électricité peut être liée aux prérequis nécessaires, ce qui n’est pas le cas de l’énoncé de chimie. Cet exercice d’électricité avait obtenu un taux de réussite de 47% en 2007 et 32% en 2013. Il faut se souvenir qu’avant le changement de programme, la loi d’Ohm était étudiée en Troisième, ce qui permettait de réactiver les notions d’électricité nécessaires auprès des élèves.

Motivation des élèves :

Les garçons apprécient davantage les sciences que les filles.
26% des filles contre 36% des garçons lisent des livres ou des revues de sciences. 28% des filles cherchent des informations scientifiques sur internet seulement contre 36% des garçons. L’écart s’inverse pour ce qui est d’aimer visiter des expositions scientifiques : 48% contre 41%. De même, il n’y a que très peu d’écart pour les élèves qui déclarent vouloir exercer une profession scientifique : 32% des filles contre 34% des garçons. En ce qui concerne la recherche scientifique, cela ne concerne l’aspiration de que 13% des filles contre 23% des garçons.
Les émissions scientifiques à la télévision ont un grand succès.

Les filles déclarent passer davantage de temps que les garçons à faire leurs devoirs.
Les élèves qui obtiennent les meilleurs scores sont ceux qui déclarent travailler les sciences à la maison plus de 30 minutes par semaine. 15 minutes est une valeur seuil par rapport au score.

Influence du milieu familial :

Les 2% d’enfants qui parlent une autre langue que le français à la maison ont en moyenne un score inférieur de 28 points par rapport aux autres et pour les 8% qui parlent une langue régionale à la maison, leurs résultats est inférieur en moyenne de 7 points.

La majorité des élèves de Troisième ne reçoivent pas ou très peu d’aide à la maison et les élèves les plus faibles sont ceux qui ont besoin de plus d’aide.
Les meilleurs scores sont obtenus par les élèves les plus autonomes.

Et les professeurs de sciences :

Entre 2007 et 2013 : le nombre de professeurs de sciences en complément de service était resté stable… mais l’étude date d’avant la réforme du collège. La proportion d’entre eux devenus professeur principal était passé de 61 à 67%.
En 2013, 67% d’entre eux ont cours en classe entière et 13% avaient occasionnellement cours en groupes à effectif réduit.

En 2013, la démarche d’investigation était très répandue à 93%. Des taches complexes étaient proposées par 76% des professeurs. 64% proposaient souvent des évaluations sommatives par compétences, et 26% le faisaient parfois. Les gestes manipulatoires n’étaient pas évalués régulièrement, souvent par 18% des professeurs et parfois par 44%.

La moitié des professeurs organisaient des sorties.
Un quart d’entre eux animaient des ateliers scientifiques contre 18% en 2007 mais la participation à des concours scientifique a chuté de 18,6 à 12, 2% et ils n’étaient plus que 14,3% à proposer un abonnement à une revue scientifique contre 21,3% en 2007.

Les professeurs étaient globalement satisfaits de l’équipement qui leur est fourni : +10 points pour l’aménagement des salles, +6 points pour l’équipement des salles, +5 points en ce qui concerne les crédits d’enseignement.

Source DEPP