Ces dernières années ont vu l'émergence d'un débat vigoureux sur l'enseignement des mathématiques, et plus généralement sur celui des sciences. On parle souvent de « désaffection pour les sciences », ou de « désaffection pour les études scientifiques », voir plus de façon plus neutre de « déclin des inscriptions dans les enseignements de sciences ». Il n'est cependant pas clair que ces termes décrivent objectivement le phénomène, et plusieurs rapports ont été publiés sur le sujet. On fait ci-dessous la liste de quelques-uns de ces rapports, en expliquant où les trouver, et en décrivant sommairement leurs contenus.

Pierre Arnoux est enseignant-chercheur, Institut Mathématique de Luminy, Université d'Aix-Marseille II. Contacter l'auteur : Pierre Arnoux

1) Les données statistiques et administratives

Des données factuelles de deux sortes sont disponibles sur le site du ministère :
- d'une part les chiffres statistiques, dont un grand nombre sont donnés par la revue RERS (Repères et Références Statistiques), accessible en ligne pour les années récentes à l'adresse: http://www.education.gouv.fr/stateval/rers/rers2005.htm
- d'autre part les données pédagogiques, en particulier les programmes, accessibles à l'adresse : http://www.cndp.fr/doc_administrative/

Signalons qu'il existe un cédérom, disponible dans tous les lycées et collèges, qui contient l'ensemble des programmes et documents d'accompagnement des programmes en sciences pour toutes les classes du collège et du lycée. On trouvera aussi des données démographiques utiles sur le site de l’INED : http://www.ined.fr/population-en-chiffres/indexF.html. Il faut souligner la richesse de cette information statistique ; il est rare d’avoir des séries aussi fiables et complètes.

2) Les rapports de la CREM

La CREM (Commission de Recherche sur l'Enseignement des Mathématiques), crée à l'initiative de toutes les associations de mathématiques, et présidée successivement par Jean-Pierre Kahane puis Jean-Christophe Yoccoz, s'est intéressée à l'enseignement des mathématiques avec une vision à long terme, et en s'intéressant en particulier aux objectifs et aux méthodes. Elle a publié plusieurs rapports, que l'on trouvera à l'adresse :
http://www.smf.emath.fr/Enseignement/CommissionKahane/

Les 4 premiers rapports ont été publiés en livre (L’enseignement des sciences mathématiques, éditions Odile Jacob 2002) ; ils concernent respectivement :
- informatique et enseignement des mathématiques ;
- la géométrie et son enseignement ;
- statistique et probabilités ;
- le calcul.

Signalons que l'on trouve en ligne des annexes à ces rapports, non publiées, qui sont une mine d'idées pédagogiques et donnent de nombreuses possibilités d'exploitation en cours. La CREM a également publié un volumineux rapport sur la formation des maîtres (disponible en ligne à la même adresse), qui fait le point sur le dispositif de formation pour les enseignants du primaire et du secondaire et sur la formation continue, avec des propositions précises et argumentées pour l'amélioration de ce système. C'est à ma connaissance le seul endroit où l'on puisse trouver des informations précises sur le sujet dans sa totalité.

3) Les rapports français sur les études scientifiques

On trouvera le rapport Ourisson et les rapports Porchet, avec un certain nombre d’autres, à l’adresse :
http://www.education.gouv.fr/rapport/default.htm

Le rapport Ourisson

Ce rapport de mars 2002 a été rédigé par Guy Ourisson (ancien président de l’Académie des Sciences). Ce court rapport contient, en une dizaine de pages, une appréciation qualitative de la situation des études scientifiques en France, et du déclin du nombre d'étudiants, considéré comme faisant partie d'une crise mondiale, ou au moins européenne.

Il se conclut, sur 7 pages, par une série de 18 propositions, dont la majorité ont trait à la nécessité de rendre la science plus attractive (on citera la proposition 7: Etudier la possibilité d'une série de courts clips sur le thème du caractère ludique de la science  : `La science, c'est fun' ou `La science, c'est le pied' ». Il faut noter aussi les propositions 5 et 6, proposant un plan de discrimination positive en faveur des femmes et des jeunes issus de lycées `difficiles', et la proposition 8, pour améliorer les conditions financières pour les doctorants et les jeunes chercheurs.

Les rapports Porchet

Il s'agit de 3 rapports : l'un de mars 2002, intitulé Les jeunes et les études scientifiques : les raisons de la « désaffection » (télécharger fichier pdf 472 Ko), le second de mars 2003, intitulé Attraits et qualités de études scientifiques universitaires (télécharger fichier pdf 376 Ko), et le dernier de janvier 2004, intitulé Les innovations pédagogiques à l'université (télécharger fichier pdf 513 Ko). Ils ont été rédigés par Maurice Porchet, professeur de biologie à l'Université de Lille 1.
Le premier rapport étudie l'évolution des effectifs au lycée et en université; il prend comme axiome l'existence d'une baisse universelle des orientations scientifique (bien que cette idée d'une crise mondiale soit contestée par d'autres études, voir par exemple les articles de Convert ci-dessous) ; il étudie diverses raisons possibles à cette crise, et en particulier les raisons sociologiques.
Le deuxième rapport étudie l'évolution récente des formations universitaires scientifiques, en particulier du point de vue pédagogique, et propose quelques réformes possibles.
Enfin, le troisième rapport étudie les innovations apportées à l'enseignement universitaire. Il commence par un utile historique des réformes récentes à l'université, puis par une étude du public qui s'inscrit à l'université, et enfin par une étude du déclin du nombre d'étudiants dans les cursus scientifiques. Il donne plusieurs explications à ce déclin ; l'une d'entre elles, l'explication démographique, est controversée : l'année 1976 a compté 736000 naissances, soit le chiffre le plus bas depuis longtemps ; 18 ans plus tard, l'année 1994 a compté le plus grand nombre de bacheliers scientifiques jamais vu en France. Avec 4 ans de décalage, l'année 1980 a compté 828.000 naissances, pour un nombre de bacheliers scientifiques nettement plus faible en 1998 qu’en 1994. Les variations de taux de réussite jouent un rôle bien plus important que les variations de la base démographique.
Ce rapport donne ensuite une étude approfondie de divers dispositifs d'innovation pédagogique dans les universités, et note que leur évaluation est très difficile. Je trouve personnellement très surprenant certains des chiffres donnés (par exemple 84% de réussite au DEUG en 5 ans, compte tenu des taux de réussite dans les universités que je connais), et je serais curieux de savoir comment ils ont été obtenus. On ne peut cependant qu'être d'accord avec l'auteur sur le fait que l'évaluation des actions universitaires est un problème majeur; j'ajouterai qu'obtenir des données quantitatives fiables et normalisées pour toutes les universités est un autre problème majeur.
On pourra retenir cette phrase qui en dit long (page 41) : Dans l’état actuel de la norme ministérielle du H/E (rapport entre le nombre d’heures d’enseignement et le nombre d’étudiants), on envisage difficilement la possibilité d’étendre ce système à l’ensemble des universités (estimation du coût national à six millions d’euros chaque année). Les dommages récemment accordés à Bernard Tapie pourraient donc payer plus de 20 ans de rénovation pédagogique des universités...

Ce rapport se conclut par 5 propositions :
- repenser le processus d’orientation de la 3e à Bac + 2 ;
- prendre en charge le nouveau bachelier en début de cursus universitaire ;
- introduire des enseignements plus technologiques (pratiques, projets, stages), base d’une démarche expérimentale ;
- former les étudiants aux réalités professionnelles ;
- former les universitaires à la fonction enseignante.

Le rapport Dercourt

Ce rapport rédigé pour l'Académie des sciences en 2004 par Jean Dercourt, géologue, secrétaire perpétuel de l'Académie des sciences, fait un examen minutieux de l'enseignement supérieur dans ses diverses composantes, et conclut qu'il n'y a pas de problème général de désaffection pour les sciences, mais un problème de l'enseignement universitaire, et particulier la formation des enseignants et des chercheurs.
On pourra se reporter aux pages 31-33, Constats et préconisations, qui exposent de manière très claires les conclusions :
1) L'existence d'une désaffection pour les études scientifiques ne semble pas confirmée ;
2) Mais, à la différence des cursus d'ingéniérie ou encore des études de santé, la filière dédiée à la formation scientifique des enseignants et celle dédiée à la formation des chercheurs sont cloisonnées et inadaptées, interdisant en l'état l'indispensable renouvellement générationnel qui s'engage.

Ce constat est suivi par 3 objectifs majeurs :
- favoriser à tous âges et tous cycles, l'attractivité vers les sciences et les technologies.
- accroître l'attractivité des études scientifiques et techniques, par la féminisation, l'accueil d'étudiants étrangers, les méthodes pédagogiques évitant l'abandon en cours d'année, et le rapprochement des différentes structures.
- structurer le recrutement des enseignants-chercheurs, par un pré-recrutement en première année de DEUG et une structuration par paliers des études universitaires.

On trouvera ce rapport à l'adresse :
http://www.academie-sciences.fr/publications/rapports/rapports_html/rapport_JD0604.htm

L'étude de Daniel Duverney

Cette étude rédigée en 2005 pour le collectif Action Sciences par Daniel Duverney (mathématicien) fait le point sur l'évolution du bac général (et en particulier du bac scientifique) depuis 1960. Fondée sur des chiffres difficilement contestables (données démographiques, chiffres officiels du baccalauréat, évolution des horaires des diverses disciplines), elle établit l'existence de plusieurs périodes séparées par des coupures nettes, et en particulier l'existence d'une cassure en 1994 en ce qui concerne l'évolution du nombre de bacheliers, cassure qui s'est traduite par une diminution rapide des filières scientifiques universitaires les années suivantes. En s'appuyant sur l'évolution des horaires, des programmes, et des idées qui sous-tendent ces évolutions, elle pointe des causes probables de cette cassure (télécharger fichiers pdf 1, 2, 3, et 4, 100 Ko chacun).

On en trouvera une présentation abrégée et frappante dans les transparents de présentation (télécharger fichier pdf 221 Ko), d’autres textes sur le site de Daniel Duverney : http://home.nordnet.fr/~dduverney/monsite

Les articles de Bernard Convert

B. Convert est un sociologue, il a étudié l'évolution des études scientifiques et de leur public. On citera principalement 3 articles :
- un article paru dans la revue française de sociologie : La ‘désaffection’ pour les études scientifiques. Quelques paradoxes du cas français, où il étudie les motivations des bacheliers scientifiques de l'académie de Lille (télécharger fichier pdf 132 Ko);
- un articles plus récent Etudier les sciences (télécharger fichier pdf 208 Ko), qui compare les études scientifiques dans plusieurs pays européens, et montre que parler d'une crise mondiale des sciences revient à amalgamer en un fourre-tout sans consistance des situations très diverses, et qui posent des problèmes de nature différente ;
- un autre article récent, Les bachelier(e)s scientifiques et les sciences (télécharger fichier pdf 264 Ko), écrit avec la collaboration de Francis Gugenheim et Frédéric Ketterer, qui étudie les motivations des étudiants de plusieurs lycées de Lille, leurs objectifs, et leur attitude envers la science.
Dans le même ordre d'idée, on notera le très intéressant article Fluctuations des entrées dans les formations scientifiques et déséquilibre du marché professionnel: le cas allemand, par Joachim Haas (télécharger fichier pdf 620 Ko) qui décrit les effets de cycles dans l'enseignement supérieur allemand. On note, semble-t-il, de tels cycles dans l'enseignement supérieur français, mais leur constante de temps (environ 20 ans) est trop longue pour être perçue de la plupart des études. Je recommande vivement ces articles, fondés sur l'exploitation minutieuse de données, et qui mettent à bas bien des idées reçues.

Le rapport des sept académiciens

Ce rapport, intitulé Les savoirs fondamentaux au service de l'avenir scientifique et technique -- comment les réenseigner, est paru en novembre 2004, à la fondation pour l'innovation politique (un ``think-tank'' de l'UMP). On pourra l'y trouver, à l'adresse : http://www.fondapol.org/pdf/SavoirsFondamentaux.pdf
Ce rapport de 25 pages donne une analyse de l'état de l'enseignement, puis propose des solutions pour remédier à la crise dans le primaire, le secondaire, le supérieur et la formation des enseignants, en se penchant essentiellement sur les programmes, en particulier les programmes de français et de sciences.

La note technique du GRIP

Le GRIP (groupe de réflexion interdisciplinaire sur les programmes) se penche dans cette note sur le déclin du système scolaire français, qu'il considère comme causé par la décadence des programmes du primaire. Il propose une stratégie pour lutter contre ce déclin. On pourra trouver les productions du GRIP à l’adresse : http://grip.ujf-grenoble.fr/

Le rapport Bergé

Ce rapport (télécharger fichier pdf 128 Ko) sur l'enseignement de la physique, rédigé en 1989 à la demande de Lionel Jospin, propose un enseignement de la physique essentiellement tourné vers l'expérience; il faut le lire, car il a sans aucun doute joué un rôle essentiel dans la mise en place du lycée actuel. Nous citerons seulement sa première phrase: La physique est une discipline reine, et une partie de sa conclusion : Face à l'important déficit de scientifiques formés dans notre pays, la motivation essentielle de la Commission de Physique a été de réfléchir aux améliorations de nature à augmenter le nombre de vocations scientifiques. Il n'est pas clair que la réforme qui a suivi ait été couronnée de succès...

4) Les rapports internationaux

 Le rapport du High Level Group

Ce rapport (télécharger fichier pdf 2 Mo), établi au niveau européen en avril 2004, étudie les problèmes posés par le développement de la recherche en Europe, donne les points critiques, et propose des solutions. Il donne une perspective plus large que les rapports français, et propose des idées intéressantes.

Le rapport « making mathematics count »

Ce rapport anglais de février 2004 (télécharger fichier pdf 848 Ko) est centré sur l'enseignement des mathématiques et en particulier sur la formation des professeurs. Il insiste sur l'importance des mathématiques, et la nécessité d'en faire prendre conscience les diverses agences gouvernementales. Il termine sur une longue liste de recommandation, dont les deux premières sont d'augmenter la part des femmes et des minorités dans les études scientifiques et techniques.

Le rapport «  mathematical skills in the workplace »

Ce rapport anglais de mai 2002 (télécharger fichier pdf 328 Ko) est moins directement tourné vers l’enseignement ; son but est plutôt d’étudier les compétences mathématiques nécessaires pour un certain nombre de professions. Fondé sur plusieurs études de cas, il peut intéresser des enseignants qui cherchent à savoir quelles sont les savoirs mathématiques reconnus dans le monde de l’entreprise.

Le rapport « SET for success »

Ce rapport anglais d’avril 2002 (télécharger fichiers 1, 2, 3, 4, 5 et 6, 200 Ko chacun) étudie la formation en science et technologie (SET est l’acronyme de Science, Engineering, Technology). Plus exactement, son point de départ est la constatation d’un manque de diplômés dans certaines disciplines (maths, physique, chimie…) alors qu’il n’y a aucun manque en biologie et informatique. Il observe l’ensemble du système scolaire et universitaire, et fait des recommandations concrètes, dont certaines semblent avoir été appliquées (pré-recrutements des enseignants dans certaines disciplines).

5) En guise de conclusion

Ceci n’est qu’une première approche ; il y a bien d’autres études qui ont été menées (par exemple, je n’ai pas parlé des nombreuses études américaines). J’espère que d’autres que moi viendront au fur et à mesure signaler de nouveaux rapports et les analyser, et affineront les maigres descriptions que j’ai données. Il est difficile de classer ces rapports de façon rigoureuse, et d’en tirer des conclusions définitives, car ils sont souvent contradictoires. Personnellement, j’en ai quand même retiré les points suivants :

1. « La désaffection pour les sciences » est un mauvais concept, d’abord parce que la situation est très diverse d’un pays à l’autre, et qu’il ne permet pas d’analyse utile, ensuite parce que, dans un certain nombre de cas, il serait beaucoup plus juste de parler de crise des filières universitaires générales : la médecine et l’informatique semblent peu affectées, et ce sont sans conteste des filières scientifiques. Il n’en reste pas moins que les filières universitaires classiques, en France, connaissent un sérieux problème…

2. Il y a eu, dans divers pays, de nombreux rapports, beaucoup de propositions, très peu d’actions (au moins au niveau des gouvernements)

3. Presque tous les rapports pointent à juste titre le grave problème du manque de femmes dans les filières scientifiques. Il semble que personne n’ait trouvé de réponse efficace.

4. Des indices nombreux et concordants pointent, de façon spécifique pour le système scolaire français, vers une cassure en 1994-1995. Il serait temps de s’interroger sur ce qui a cessé de fonctionner correctement à ce moment, et de tenter d’y remédier.

Epilogue : quelques remarques de lecteurs de l'étude