II. LES VECTEURS DE LA DIFFUSION DE LA CULTURE SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE : DES SYNERGIES À DÉVELOPPER
A. LE RÔLE FONDAMENTAL DU SYSTÈME SCOLAIRE
Il revient au système scolaire de dispenser aux élèves les connaissances et les compétences qui leur seront indispensables dans la conduite de leur vie, dans ses aspects personnels, professionnels et citoyens.
Dans un monde où la science et les techniques prennent une place maîtresse, il est indispensable que l'école les initie et les forme à la pensée scientifique.
Elle ne doit pas s'attacher uniquement à leur dispenser des connaissances mais à leur donner la capacité de les utiliser, de comprendre le raisonnement scientifique et d'être capable de raisonner rationnellement sur des faits observés et établis.
Le rôle que peut et doit jouer l'école en matière de diffusion de la culture scientifique est fondamental :
- tout d'abord, parce que, la scolarité étant obligatoire, l'école touche en France la totalité de la population, indépendamment de ses origines sociales ou géographiques ;
- ensuite, parce que le succès ou l'échec du système scolaire à susciter l'intérêt et à dispenser les connaissances de base nécessaires à la compréhension conditionne très largement les autres voies de diffusion de la culture scientifique et technique. Comme le remarque M. Real Jantzen 3 ( * ) : la formation initiale est le principal vecteur de la culture scientifique et technique car c'est elle qui en transmet le goût premier et donc déterminant.
1. Un bilan honorable de la culture mathématique et scientifique dispensée par le système scolaire français : le rapport PISA 2000
Dans le programme international qu'elle a récemment lancé pour évaluer le suivi des acquis des élèves -programme PISA- l'OCDE 4 ( * ) s'est efforcée d'évaluer dans quelle mesure les jeunes adultes de 15 ans, approchant la fin de leur scolarité obligatoire, sont préparés à relever les défis de la société de la connaissance. Il est à relever que cette enquête ne porte pas tant sur les contenus de connaissances que sur l'aptitude des jeunes à les exploiter pour faire face aux défis de la vie réelle.
Un premier cycle d'évaluation , réalisé en 2000 dans 32 pays, sous la forme d'épreuves écrites s'est efforcé d'évaluer trois domaines de compétences : la lecture, les mathématiques et les sciences . Cette évaluation doit être reconduite tous les trois ans avec, à chaque fois, une inflexion particulière : en 2003, l'accent sera mis sur la culture mathématique, en 2006 sur la culture scientifique.
Les conclusions de l'évaluation réalisée en 2000 fournissent une comparaison internationale intéressante du rendement du système éducatif , en terme de mesure de compétence. Celles-ci ne sont pas défavorables au système français.
• L'évaluation de la performance des pays en culture mathématique montre que les résultats enregistrés par le système scolaire français sont significativement supérieurs à la moyenne de l'OCDE . Certes, ils sont en deçà de ceux qu'obtiennent des pays comme le Japon, la Corée ou la Nouvelle-Zélande, mais ils sont comparables à ceux de l'Autriche, des Pays-Bas, du Royaume-Uni, de la Suède, de la Suisse ou de la Belgique. Ils sont en revanche supérieurs à ceux de l'Allemagne, des Etats-Unis, de l'Espagne, de la Pologne ou de l'Italie, qui se situent en-dessous de cette moyenne.
• L'évaluation de la performance moyenne des pays en culture scientifique montre que la France occupe dans ce domaine une position moyenne , comparable à celles des Etats-Unis ou de la République tchèque. Elle se situe en deçà de celle du Japon et de la Corée qui se retrouvent à nouveau très nettement en tête du classement, mais également derrière un ensemble de pays comme la Finlande, le Royaume-Uni, le Canada et la Nouvelle-Zélande. Elle devance en revanche des pays comme l'Espagne, l'Allemagne, le Danemark ou l'Italie dont les résultats restent inférieurs à la moyenne.
Les résultats de cette enquête ont bouleversé certaines idées reçues sur la qualité respective des différents systèmes scolaires. Ils ont notamment suscité, chez nos amis allemands, la volonté d'un redressement d'une situation qui s'accompagne d'ailleurs d'une diminution préoccupante des inscriptions dans les filières scientifiques, évaluées à - 8,7 % entre 1995 et 2000.
2. Une désaffection pour les filières scientifiques
Si les résultats du programme PISA paraissent plutôt honorables pour la France, celui-ci n'en est pas moins également confrontée au phénomène préoccupant d'une relative désaffection des étudiants pour les filières scientifiques. Cette évolution qui n'est pas propre à la France, mais concerne, semble-t-il, la quasi-totalité des pays industrialisés, est doublement préoccupante :
- elle est susceptible de compromettre la compétitivité de notre appareil économique, de plus en plus dépendant de son aptitude à l'innovation technique. Il ne fait aucun doute que dans une économie qui a vocation à devenir une économie de l'intelligence, les compétences scientifiques et techniques seront au coeur des enjeux économiques, et que la force d'une nation se mesurera en nombre d'innovateurs, de chercheurs et de brevets déposés ;
- elle est également lourde de menace pour notre appareil de recherche public qui devra compenser, précisément dans les toutes prochaines années, de très nombreux départs en retraite de chercheurs et de techniciens.
Le rapport établi par M. Maurice Porchet en mars 2002 est venu confirmer et relativiser la perception que le ministère de l'éducation nationale a de ce phénomène préoccupant.
Il convient tout d'abord de préciser, à titre liminaire, que cette désaffection ne concerne pas l'enseignement secondaire : les effectifs de bac « S » sont globalement stables depuis 10 ans et les bacs technologiques enregistrent une progression notable.
Cette désaffection est en revanche sensible dans l'enseignement supérieur , et se concentre sur le premier cycle universitaire .
On constate en effet, globalement, que les nouveaux titulaires de bacs scientifiques sont moins nombreux à se diriger vers des formations scientifiques (-7,8 % en cinq ans). Ce phénomène général recouvre une double évolution :
- la bonne tenue des filières sélectives , qui enregistrent même une progression des inscriptions sur la période considérée : +13 % dans les instituts universitaires de technologie, +4 % dans les classes préparatoires aux grandes écoles ;
- une baisse significative des inscriptions dans les diplômes universitaires d'études générales (DEUG) de sciences : -8 % en moyenne, avec des situations très contrastées : progression pour les sciences de l'ingénieur, stabilité pour les mathématiques, mais forte diminution pour la biologie (-27 %) et plus encore pour la physique-chimie (-46 %). La désaffection des cycles universitaires scientifiques va d'ailleurs poser un grave problème de pénurie d'enseignants de mathématiques et de sciences dans les années à venir.
3. Des enseignements trop souvent perçus comme arides et difficiles
Il convient de chercher les causes de ce phénomène pour tenter d'y remédier.
Cette désaffection relative pour les filières d'études scientifiques ne tient pas à l'absence d'attrait du métier de chercheur ou de scientifique.
Le sondage de la SOFRES précité montre que le métier de chercheur bénéficie en France d'une excellente image : 84 % des personnes interrogées le jugent « attirant pour un jeune », 89 % estiment qu'il est de nature à « apporter une satisfaction personnelle », 84 % qu'il est « valorisant socialement », 82 % qu'il s'agit d'un métier d'équipe ; 59 % qu'il est ouvert sur le monde et la société. Enfin, 94 % des personnes interrogées estiment qu'il s'agit d'un métier aussi bien féminin que masculin. Seule nuance à ce tableau globalement très positif : seul un Français sur deux (51 %) considère qu'il s'agit d'un métier où l'on gagne bien sa vie, 30 % étant d'avis contraire, et 19 % sans opinion.
Le sondage eurobaromètre confirme, à l'échelle européenne, l'image positive dont bénéficient les professions scientifiques.
Les trois professions les plus fréquemment citées comme dignes d'estime sur une liste d'une dizaine de métiers sont des professions qui comportent une dimension scientifique ou technique : les médecins (71 %), les scientifiques (45 %) et les ingénieurs (30 %).
Ce même sondage eurobaromètre a interrogé les jeunes en cours d'étude sur les raisons de la désaffection pour les études scientifiques . Celui-ci montre que :
- 67,3 % jugent que les cours de science ne sont pas assez attrayants ;
- 58,7 % que les matières scientifiques sont trop difficiles ;
- 53,4 % que les jeunes sont moins intéressés par les sujets scientifiques ;
- 40 % que les salaires ne sont pas assez attrayants.
4. Améliorer la présentation des sciences à l'école
Il paraît donc indispensable, dans ces conditions, de s'attacher à améliorer la présentation des sciences à l'école, de façon à réfuter le sentiment suivant lequel ces matières seraient à la fois arides et difficiles, et à promouvoir la conviction que, si ces études requièrent effectivement une grande constance dans l'effort, elles débouchent sur une véritable joie de connaître et de comprendre.
a) Un recours accru à l'observation et à l'expérimentation dans l'enseignement primaire
La mission d'information estime que l'école ne doit pas se contenter d'apporter aux jeunes enfants des connaissances toutes faites dont l'apprentissage ne requiert qu'un effort de mémoire, mais souhaite que les enseignants s'inspirent davantage de méthodes pédagogiques qui cherchent à développer chez l'enfant l'aptitude à observer et à raisonner à partir d'expériences concrètes.
Les auditions qu'elle a réalisées, et le colloque qu'elle a organisé le 11 septembre 2002, lui ont permis de prendre connaissance de deux de ces méthodes, parmi beaucoup d'autres, qui illustrent l'intérêt qui s'attache à ce type d'approche :
- les méthodes pédagogiques développées il y a plus d'un demi-siècle par Célestin Freinet , et qui sont appliquées à l'école de Vence et par de très nombreux enseignants, privilégient des formes d'apprentissage par « tâtonnement expérimental » qui reposent sur des expériences ou des enchaînements d'expériences encadrés par les maîtres, et qui conduisent les enfants à observer des phénomènes, à élaborer des hypothèses explicatives puis à les vérifier par d'autres expériences ;
- l'opération « la main à la pâte », lancée en 1996 à l'initiative du professeur Georges Charpak et de l'académie des sciences vise à promouvoir au sein de l'école primaire une démarche d'investigation scientifique.
Cette démarche pédagogique a pour objectif l'appropriation progressive par les élèves, de concepts scientifiques et techniques opératoires, accompagnée d'une amélioration de l'expression écrite et orale.
Elle prend pour point de départ l'observation, par les enfants, d'un objet ou d'un phénomène du monde réel, proche et sensible, sur lequel ils sont invités à réaliser des expériences. Au cours de leurs investigations, les enfants argumentent et raisonnent, mettent en commun et discutent leurs idées et leurs résultats, et construisent leurs connaissances. Les activités proposées aux élèves par le maître sont organisées en séquences en vue d'une progression des apprentissages. Les enfants sont invités à tenir un cahier d'expériences dans lequel ils consignent leurs observations et leurs raisonnements avec leurs propres mots.
Cette méthode prend appui :
- sur un matériel pédagogique imaginé par les concepteurs du projet : 27 mallettes de matériel scientifique spécifique à chaque module sont mises à la disposition des enseignants ;
- sur des dispositifs d'accompagnement qui mettent en relation la communauté scientifique et la communauté enseignante. Un site internet dédié ( http://www .inrp.fr/lamap) assure la communication par l'intermédiaire d'un réseau de consultants.
Ce réseau permet à des chercheurs et à des ingénieurs volontaires d'apporter, dans les 48 heures, chacun dans son domaine de compétences, les réponses aux questions d'ordre scientifique que se posent les enseignants dans la préparation ou la réalisation d'une activité.
L'inspection générale de l'éducation nationale a conclu en 1999 sans hésitation à l'excellence de la méthodologie issue de cette initiative.
Son rapporteur, M. Jean-Pierre Sarmant, indique que de nombreux maîtres estiment que cette démarche rejaillit sur l'ensemble de leur enseignement, et relève que les effets de cette pédagogie sont très positifs dans le domaine du comportement social et moral, de l'expression dans la langue maternelle, et de la formation générale de l'esprit. L'inspection souligne en outre le caractère positif de cet enseignement pour les enfants en difficulté scolaire, et dans les classes difficiles.
Elle n'a toutefois pas jugé possible à court ou moyen terme la généralisation de cette pédagogie, qui ne touchait, en 1999, que 2 % des classes maternelles, et qui requiert à la fois un engagement volontaire des maîtres, et une forte implication des chercheurs partenaires de l'opération.
Elle s'est toutefois inspirée de sa méthodologie dans la préparation d'un plan de rénovation de l'enseignement des sciences , qui a bénéficié d'une enveloppe de 11 millions de francs de crédits pédagogiques et d'une dotation de 10 millions de francs pour la formation des maîtres.
b) Encourager l'ouverture sur l'extérieur des collèges et lycées
C'est sans doute au niveau des collèges et des lycées qu'un effort important reste aujourd'hui à réaliser.
Certes, la référence aux contenus du savoir est plus importante dans l'enseignement secondaire et le recours à l'expérimentation est limité par l'effectif des classes et l'absence de personnel de laboratoire. La rénovation de l'enseignement des sciences dans les collèges et les lycées ne passe sans doute pas par une réforme des programmes, mais plutôt par la recherche d'une approche nouvelle qui permette davantage des regards croisés et une perspective interdisciplinaire. Comme l'ont montré de nombreux débats sur la science au lycée, l'enseignement actuel est sans doute trop marqué par une approche trop fragmentaire et segmentée par discipline, qui paraît aux adolescents coupés des grands problèmes de société qui les intéressent. En outre, une présentation trop dogmatique peut donner aux élèves le sentiment qu'on leur enseigne des connaissances intangibles, étrangères à tout défi et à toute découverte.
Certes, les « itinéraires de découverte » favorisent déjà ponctuellement une approche pluridisciplinaire de certaines questions, et certains d'entre eux sont orientés vers les sciences.
Mais il paraît indispensable d'inciter davantage les établissements scolaires à s'ouvrir sur l'extérieur . Les visites dans les laboratoires de recherche, dans les entreprises et dans les technopoles doivent être systématiquement encouragées et développées, quelles que soient les difficultés pratiques ou juridiques qu'elles soulèvent. L'expérience montre en effet qu'un contact direct avec des chercheurs et des ingénieurs peut métamorphoser le regard que de jeunes élèves portent sur des disciplines qui leur paraissaient jusqu'alors exclusivement académiques, et susciter des vocations qui transformeront, à leur tour, leur façon d'envisager leur scolarité.
Il paraît important, à cet égard, que la présentation des études scientifiques et de leurs débouchés professionnels ne se limite pas aux seuls métiers de la recherche nécessitant des études longues et peut-être intimidantes, mais qu'elle s'attache également à présenter des métiers d'ingénieur ou de technicien qui sont tout aussi essentiels dans les laboratoires publics et dans les unités de recherche des entreprises. Il faut faire savoir qu'il existe, dans le domaine scientifique, un grand nombre de métiers qui n'exigent pas un niveau de doctorat ou de mastère.
Ces contacts avec les organismes de recherche, ou les entreprises actives en matière d'innovation, ne doivent d'ailleurs pas se limiter aux seuls élèves. Il conviendrait également d'encourager des initiatives comparables à celle qu'a prise l'académie d'Aix-Marseille, qui a organisé, de façon volontariste, des stages permettant aux enseignants de venir dans les organismes de recherche , pour mieux comprendre la réalité de leurs travaux ; il est indispensable de faire saisir aux professeurs les évolutions qui ont pu intervenir dans le domaine et dans les métiers de la recherche depuis l'époque où ils étaient eux-mêmes étudiants.
Enfin, la mission d'information recommande tout particulièrement qu'un effort significatif soit consenti pour inciter les jeunes filles à surmonter les réticences d'ordre sociologique qui les retiennent de s'engager dans des disciplines scientifiques.
On ne saurait taire le frein que représentent pour de nombreux enseignants la pauvreté des outils pédagogiques du plus grand nombre, le coût et les tracasseries administratives des sorties pédagogiques.
c) Encourager les approches interdisciplinaires dans l'enseignement supérieur pour relier les connaissances
L'enseignement supérieur, qui a vocation à dispenser des connaissances approfondies et donc par nature spécialisées, ne doit pas déboucher sur une parcellisation du savoir qui priverait les étudiants de toute vision globale des phénomènes.
Il doit au contraire permettre aux étudiants de situer les questions dans leur contexte, et d'en affronter la globalité et la complexité. Il faut affirmer que le développement des aptitudes générales de l'esprit permet d'autant mieux le développement des compétences particulières ou spécialisées.
Dans l'esprit de cette « reliance » des connaissances préconisée par Edgar Morin, il est nécessaire de dispenser aux étudiants les connaissances de base d'autres disciplines que la leur, pour leur permettre de mieux appréhender la globalité et la complexité des choses.
Les écoles d'ingénieurs ont depuis bien des lustres mis en place, à côté des enseignements par disciplines, des pédagogies utilisant de façon transversale les connaissances acquises en les appliquant à des problèmes concrets. Le système dit des « options » permet de répartir les élèves en groupes à cet effet.
La mise en place du nouveau système de disciplines « licence-mastère-doctorat » , qui a été initialement conçu pour assurer l'ouverture internationale des formations dispensées dans les universités et les grandes écoles françaises, et renforcer leur attractivité, doit également être mise à profit pour réviser les cursus en ce sens. Contrairement aux DEUG, qui se déroulant sur deux années, imposaient un horizon trop court, le nouveau système devrait permettre d'envisager une meilleure cohérence des programmes et autoriser une ouverture des cursus à d'autres enseignements que les enseignements majeurs de la discipline considérée. Ainsi des étudiants des disciplines scientifiques pourraient recevoir des enseignements d'histoire des sciences, de philosophie des sciences, et les étudiants des disciplines non scientifiques recevraient, en sens inverse, des éléments de culture scientifique.
Cependant l'histoire et la philosophie des sciences ne devraient pas alourdir la segmentation des enseignements. Ce devrait être une obligation pédagogique à part entière inscrite dans les programmes.
Une mention particulière doit en outre être faite des instituts universitaires de formation des maîtres (IUFM).
Une large majorité des maîtres (les 2/3) n'a pas reçu de formation scientifique de base et est de ce fait mal préparée à assurer une bonne initiation des élèves à la culture scientifique et technique. Il paraît donc nécessaire de compléter leur formation en ce sens, comme le fait d'ailleurs l'académie de Paris, à l'initiative de son précédent recteur.
d) Lutter contre la désaffection des étudiants à l'égard des études scientifiques
Des efforts particuliers doivent être consentis pour enrayer le phénomène préoccupant de désaffection dont pâtissent les études scientifiques, particulièrement dans les études universitaires.
Il conviendrait pour y remédier d'assurer une présentation claire des débouchés de ces études :
- en désignant les postes de technicien, d'ingénieur dans le domaine de la recherche ;
- en annonçant plusieurs années à l'avance les postes ouverts aux concours de recrutement de l'enseignement, et notamment au CAPES ;
- en outre, l'octroi de bourses de pré-recrutement constituerait un encouragement précieux aux vocations dans le domaine de la pédagogie des sciences.
* 3 Real Jantzen « La culture scientifique et technique en 2001 : constats pour agir demain ».
* 4 Organisation de coopération et de développement économique (OCDE) « Connaissances et compétences : des atouts pour la vie » - Premiers résultats du programme international de l'OCDE pour le suivi des acquis des élèves (PISA) 2000