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Actualité internationale
Repères sur les systèmes éducatifs

Évaluation TIMSS 2019 : résultats des élèves en mathématiques à l’école primaire et portrait des enseignants dans 58 pays

Bernadette Plumelle
p. 30-36

Texte intégral

  • 1  L’Association internationale pour l’évaluation du rendement scolaire (AIE), institution indépendan (...)

1Dans de nombreux pays, la presse s’est fait l’écho des résultats de la dernière étude comparative sur les performances des élèves en mathématiques et en sciences, Trends in International Mathematics and Science Study (TIMSS) 2019, organisée par l’Association for the Evaluation of Educational Achievement (IEA)1. Publiée en décembre 2020, cette évaluation internationale d’une grande ampleur, beaucoup moins médiatisée que l’enquête PISA, a été scrutée avec attention par les autorités éducatives des pays concernés. Chaque pays analyse la position de son système éducatif parmi les pays participants et cherche à comprendre les raisons de l’évolution des performances de ses élèves par rapport aux évaluations précédentes.

2À la différence de l’enquête PISA de l’OCDE, cette enquête internationale, qui existe depuis 1995, évalue les connaissances des élèves au regard des programmes scolaires des pays. L’IEA a pour objectif d’apporter des informations utiles aux gouvernements, pour les inciter à mener les réformes éducatives nécessaires en vue de l’amélioration de l’enseignement-apprentissage des mathématiques et des sciences et, par voie de conséquence, des performances de leurs élèves.

  • 2  On dénombre exactement 64 entités, 58 pays ainsi que des systèmes éducatifs distincts de pays comm (...)
  • 3  Certains pays ont des taux de réponse aux questionnaires entre 50 % et 70 %, parfois moins. C’est (...)

3TIMSS évalue les connaissances des élèves à deux niveaux de scolarité : en quatrième année (grade 4) et en huitième année (grade 8). En 2019, 58 pays2 ont participé à l’évaluation de quatrième année, 39 pays à celle de la huitième année. Les réponses des élèves sont analysées selon des critères de contenu, de compétence, d’âge et de sexe. En complément, des données ont été collectées sur les contextes d’apprentissage au moyen de questionnaires renseignés par les élèves et leurs parents ainsi que par les enseignants et les directeurs d’école3.

  • 4I.V.S Mullis, M.O Martin, P. Foy, D.L. Kelly et B. Fishbein (2020). TIMSS 2019 International Resul (...)

4Le rapport4 de plus de 600 pages offre une masse de données dont il est impossible de rendre compte ici. La synthèse des résultats proposée dans cet article s’est limitée aux mathématiques à l’école primaire (grade 4), dans des pays comparables en termes de développement économique.

Couverture géographique de TIMSS 2019

5Parmi les 58 pays participants, plus de la moitié sont européens. L’Asie de l’Est est bien représentée mais ni la Chine ni le Vietnam n’en font partie. Pour le continent américain, l’Amérique du Nord a participé à l’enquête ; ce n’est pas le cas de l’Amérique latine, à l’exception du Chili. L’Afrique est peu présente hormis l’Afrique du Sud et le Maroc. Enfin, plus d’une dizaine de pays du Moyen-Orient font partie de l’enquête.

  • 5  Les cadres de référence (frameworks) sont des documents contractuels qui lient les gestionnaires, (...)

6Les évaluations sont basées sur des cadres de référence5 développés en collaboration avec les pays participants et sont organisées autour de contenus et de compétences cognitives. En 4année, les évaluations comprennent environ 175 éléments. La progression s’échelonne des connaissances de base en mathématiques à l’application et à la justification de leur compréhension mathématique. Les trois domaines de contenu sont répartis comme suit : 50 % pour les nombres, 30 % pour la mesure et la géométrie et 20 % pour la représentation des données. Les compétences cognitives sont classées en trois domaines : connaître (40 %), appliquer (40 %) et raisonner (20 %).

  • 6  Plus de 330 000 élèves, 310 000 parents, 11 000 écoles et 22 000 enseignants ont été interrogés po (...)

7Des échantillons représentatifs d’élèves ont été constitués pour chaque niveau6. Le rapport présente les scores moyens de chaque pays. Pour pouvoir interpréter les résultats, TIMSS place les performances des élèves sur une échelle qui va de faible (400) à intermédiaire (475), élevé (550) et avancé (625). Le point central, fixé à 500, constitue le point de référence sur l’échelle.

Palmarès général7

8Les cinq pays d’Asie de l’Est ont obtenu les résultats moyens les plus élevés : Singapour (625) suivi de Hong Kong, de la Corée du Sud et de Taïwan, puis du Japon (593). Pour le continent européen, la Fédération de Russie (567), l’Irlande du Nord (566) et l’Angleterre (556) sont les mieux classés. Ensuite, le groupe le plus important (550 à 475) est constitué de presque tous les autres pays européens, du Canada, de l’Australie, de la Nouvelle-Zélande et de quelques pays d’Asie et du Moyen-Orient. En revanche, plusieurs pays de l’Union européenne se situent sous le point de référence de l’échelle (500). Parmi ceux-ci, on trouve l’Arménie (498), l’Albanie (494) et la France (485).

9Les pourcentages médians des élèves sont de 7 % au niveau avancé, 34 % au niveau élevé, 71 % au niveau intermédiaire et 92 % au niveau faible. Les pays d’Asie de l’Est ont enregistré les plus forts pourcentages d’élèves ayant atteint le niveau avancé (advanced international benchmark) : 54 % à Singapour, 38 % à Hong Kong, 37 % en Corée et à Taïwan, 33 % au Japon. Les autres pays les plus performants sont européens : en tête de liste figurent l’Irlande du Nord (26 %), l’Angleterre (21 %) et la Fédération de Russie (20 %).

10Dans de nombreux pays participant à TIMSS 2019, plus de 90 % des élèves ont atteint le premier niveau de référence, niveau de compétence minimum. Les pays les plus performants réussissent aux deux extrémités de l’échelle. Non seulement les pays d’Asie de l’Est et de la Fédération de Russie amènent un grand pourcentage de leurs élèves à un niveau avancé, mais tous leurs élèves obtiennent un niveau de compétence minimal. Dans six pays, la quasi-totalité des élèves a atteint ce niveau : 100 % à Hong Kong et Taïwan, 99 % à Singapour, en Corée, au Japon et dans la Fédération de Russie. À titre de comparaison, c’est 91 % pour l’Espagne, 89 % pour la Nouvelle Zélande et 85 % pour la France.

Une analyse longitudinale

11TIMSS 2019 est le septième cycle d’évaluation depuis 1995. Des cohortes d’élèves ont été évaluées sur plus de vingt ans, permettant d’analyser des tendances sur le long terme. En résumé, la plupart des pays ont connu des périodes de hausse et de baisse ainsi que des périodes de stabilité mais l’évolution des résultats moyens entre 2007 et 2019 ainsi qu’entre 1995 et 2019 montre que les progrès des résultats moyens sont nettement plus importants que les baisses. Globalement, les résultats sur plus de vingt ans montrent une amélioration notable des pourcentages d’élèves atteignant les quatre niveaux : faible, intermédiaire, avancé, élevé.

12Le niveau des élèves de la dizaine de pays qui ont participé à toutes les évaluations entre 1995 et 2019 s’est globalement élevé avec des fluctuations selon les années ; les Pays-Bas constituent l’exception avec des résultats en légère baisse (549-538). Deux pays se détachent par une hausse continue et importante de leurs résultats, Singapour (590-625) et l’Angleterre avec une progression exceptionnelle de 72 points (484-556). Vingt-deux pays de l’Union européenne ont participé au moins à deux cycles de l’évaluation ; dans ce dernier cas, on trouve la Bulgarie (524-515), la France (488-485), la Lettonie (536-546), Malte (496-509) et la Pologne (535-520). Les autres pays ont participé à trois, quatre ou cinq cycles de TIMSS. La majorité d’entre eux a connu une légère hausse des performances de leurs élèves, avec parfois des variations entre les cycles. Deux pays se distinguent par la hausse moyenne du rendement de leurs élèves : Chypre (475-532) et le Portugal qui, de 1995 à 2015, a connu la plus forte hausse de tous les pays de l’Union européenne, passant de 442 à 541, même si l’évaluation de 2019 montre un léger décrochage (525).

Les contextes d’apprentissage favorables aux élèves

  • 8  L’échelle Home resources for learning combine les données fournies par les élèves de quatrième ann (...)

13En complément de l’évaluation des performances des élèves, les équipes de TIMSS ont collecté des données sur les contextes d’apprentissage au moyen de questionnaires remplis par les élèves et leurs parents (Home resources for learning8) ainsi que par les enseignants et les directeurs d’école pour déterminer les facteurs favorisant la réussite des élèves. Ils ont été interrogés sur leurs diplômes, le nombre d’années d’expérience, leur formation, etc. Pour cet article, nous avons privilégié les données concernant les enseignants en raison du consensus sur l’effet important que ceux-ci peuvent avoir sur les performances des élèves.

Formation initiale et continue des enseignants et satisfaction au travail

  • 9  En France, la « mastérisation » de la formation des enseignants est récente (2010).

14À l’échelle internationale, 28 % des élèves ont des professeurs de mathématiques titulaires d’un diplôme universitaire de deuxième cycle (postgraduate degree), 56 % ont des enseignants titulaires d’une licence, 10 % ont des enseignants ayant terminé des études postsecondaires et une minorité (5 %) a terminé le second cycle de l’enseignement secondaire. À la lecture des résultats, on constate une variation très forte des niveaux de formation des enseignants d’un pays à l’autre et au sein d’un même pays, ce qui peut s’expliquer par l’évolution des parcours de formation9 dans le temps et par les besoins des pays en enseignants. Pour les pays asiatiques, 25 % des élèves coréens ont des enseignants titulaires d’un diplôme de deuxième cycle mais 5 % seulement au Japon. Pour les pays de l’Union européenne, l’hétérogénéité est la règle : 98 % en Finlande, 96 % en Pologne, 51 % en Lettonie, 49 % en France, 10 % au Portugal et 1 % aux Pays-Bas. Un diplôme élevé de l’enseignant n’implique pas systématiquement de meilleurs résultats des élèves. On en trouve un exemple significatif avec Singapour, premier de tous les pays pour ses performances, avec un nombre faible d’enseignants titulaires d’un diplôme de deuxième cycle (13 %).

15En moyenne dans tous les pays, les résultats en mathématiques sont les plus élevés chez les élèves dont les enseignants ont été formés principalement à enseigner au primaire (503), suivis des élèves dont les enseignants ont une double formation pour enseigner dans le primaire et en mathématiques (497), puis des élèves dont les enseignants ont obtenu une spécialisation en mathématiques mais pas dans l’enseignement primaire (487) et des enseignants qui ont eu d’autres spécialisations (490). Il ne s’agit pourtant pas d’une règle générale : pour les pays situés en tête du palmarès, comme la Corée du Sud, Taïwan, le Japon ou dans une moindre mesure la Finlande, les élèves dont les enseignants ont une double spécialisation obtiennent de meilleurs résultats.

L’influence de l’expérience des enseignants

16En moyenne, dans l’ensemble des pays, un peu plus de 40 % des élèves sont encadrés par des enseignants ayant vingt ans d’expérience, 29 % par des enseignants ayant entre dix et vingt ans d’expérience, 15 % par des enseignants de mathématiques ayant entre cinq et dix ans d’expérience et 14 % par des enseignants ayant moins de cinq ans d’expérience.

17À l’échelle internationale, le rendement moyen est de 494 pour les élèves ayant un enseignant exerçant depuis moins de cinq ans et de 500 à 504 pour les autres catégories. Dans les pays européens, en règle générale, l’écart est assez faible et le nombre d’années d’expérience des enseignants semble avoir une influence modérée sur les résultats des élèves. Dans quelques pays, on constate cependant de moins bons résultats chez les élèves ayant des enseignants en début de carrière ; c’est particulièrement le cas en Lettonie (– 35), en Suède (– 27), en Hongrie (– 22) ou en France (– 18). Trois pays connaissent l’effet inverse : les élèves qui ont des enseignants ayant moins de cinq ans d’expérience sont plus performants en Lituanie (+ 19), en Pologne (+ 17) ou en Irlande du Nord (+ 4).

Le développement professionnel des enseignants

18Bien qu’il existe des variations entre les pays, les domaines de formation les plus suivis dans les deux dernières années ont porté, en moyenne, sur le contenu en mathématiques (46 %), la pédagogie (45 %) et l’amélioration de la pensée critique ou de la résolution de problèmes des élèves (44 %). Les deux contenus les moins suivis ont été l’intégration de la technologie dans l’enseignement des mathématiques (35 %) et l’évaluation des mathématiques (37 %).

19Globalement, l’enquête TIMSS révèle un fort investissement des pays de la zone OCDE dans la formation professionnelle des enseignants ; certains pays font exception, comme la Finlande, connue pour les performances élevées de ses élèves, où moins de 20 % des élèves ont des enseignants ayant participé à une formation. Certains pays privilégient des domaines de formation ; la Lettonie, par exemple, a mis l’accent sur la formation à la pensée critique et à la résolution de problèmes, et plus de 60 % des élèves ont des enseignants formés à cette pratique.

Les besoins en formation

20Les enseignants ont été également interrogés sur leur besoin de développement professionnel futur dans les mêmes domaines. Au niveau international, 72 % des élèves ont des enseignants qui souhaitent être formés à l’intégration de la technologie dans l’enseignement ; le taux est de 69 % pour l’amélioration des capacités de réflexion critique des élèves. Répondre aux besoins individuels des élèves est le troisième domaine le plus fréquemment signalé pour les enseignants. Dans l’Union européenne, l’intégration de la technologie dans l’enseignement est la demande première de formation dans presque tous les pays, suivie de la formation à la résolution de problèmes. Les enseignants de la Corée du Sud, de Hong Kong, du Japon, de Taïwan, de la Fédération de Russie et dans une moindre mesure de Singapour expriment beaucoup plus de besoins de formation dans tous les domaines que les autres pays, alors même que leurs élèves sont les plus performants.

Satisfaction professionnelle des enseignants

21On considère habituellement que les enseignants satisfaits de leur métier, plus motivés, obtiennent de leurs élèves de meilleurs résultats scolaires. TIMSS a demandé aux enseignants de réagir à cinq énoncés exprimant la satisfaction, l’intérêt, le sens donné à leur métier, y compris la fierté à l’exercer. Au niveau international, presque tous les élèves ont reçu un enseignement dispensé par des enseignants « très satisfaits » (61 %) ou « assez satisfaits » (34 %). Seuls 5 % des élèves ont eu des professeurs de mathématiques se déclarant « moins que satisfaits ». Dans l’Union européenne, l’Espagne, l’Italie et l’Autriche sont les trois pays où l’on trouve le plus d’enseignants « très satisfaits » ; à l’opposé, la République tchèque (36 %), la France (35 %) et la Pologne (32 %) ont le pourcentage le plus faible d’élèves ayant des enseignants « très satisfaits ». Si l’on met en rapport ces chiffres avec les performances des élèves, cette variable a une influence modérée ; le rendement moyen est légèrement plus élevé pour les élèves ayant des enseignants « très satisfaits », mais de manière non significative. Hors Union européenne, le Japon est le pays où le pourcentage d’enseignants « très satisfaits » est le plus faible mais, curieusement, les élèves qui ont des enseignants « peu satisfaits » (11 %) réussissent mieux que les élèves qui ont des professeurs satisfaits de leur métier.

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**

22À partir des données de TIMSS, cet article offre un aperçu global des performances en mathématiques des élèves de l’école primaire au niveau mondial, avec un focus sur les pays de l’Union européenne. Quelques constats se dégagent. Dans un monde dominé par la connaissance, les pays de l’Union européenne n’occupent pas le haut du classement et les performances de leurs élèves, dans l’ensemble, ont peu évolué ces dernières années. Certaines explications peuvent se trouver dans les questionnaires renseignés par les parties prenantes : élèves, parents, enseignants, directeurs d’école. L’examen de la « variable » enseignant, que nous avons proposé ici, met en évidence l’influence modérée du type de diplôme, du nombre d’années d’enseignement ou du degré de satisfaction des enseignants sur les performances des élèves ; on a constaté aussi que les domaines de formation professionnelle majoritairement suivis par les enseignants sont différents de leurs attentes de formation (intégrer les technologies dans l’enseignement des mathématiques, améliorer la pensée critique des élèves, répondre aux besoins individuels des élèves).

23Faute de place, l’article exploite une fraction très limitée de toutes les données fournies par TIMSS. Les réponses des parents, des élèves et des directeurs d’école apportent des éclairages complémentaires. Les enfants ont été questionnés sur le nombre de livres à la maison, sur la disponibilité d’un ordinateur et d’une chambre, sur le sentiment de sécurité à l’école et dans la classe, tandis que les parents ont fourni des informations sur leur formation académique et leur profession, les ressources matérielles disponibles dans leur foyer. Les questionnaires ont également permis de recueillir des informations sur les expériences d’apprentissage des élèves avant leur entrée à l’école primaire : nombre d’années dans une institution préscolaire, jeux éducatifs avec les parents. Les directeurs d’école se sont exprimés sur les relations avec les parents, les enseignants, sur les ressources dont ils disposent ou sur le climat scolaire.

24TIMSS montre, in fine, que les résultats des élèves dépendent fortement du milieu socio-économique des parents et de leur engagement auprès de leurs enfants, des ressources en matériel et en espace fournies par les écoles, de la maîtrise de la langue de scolarisation ou du climat scolaire dans les écoles et les classes.

  • 10  Un article rapporte les propos du ministre de l’éducation, Nick Gibb, qui « s’est félicité des rés (...)

25Les études comparatives internationales (TIMSS, PIRLS, PISA) ont eu un effet structurant sur plusieurs systèmes éducatifs. De nombreuses réformes ont été mises en place à la suite de la publication des résultats de ces enquêtes. L’Angleterre en est un exemple emblématique. Le pays a mené plusieurs réformes10 avec l’objectif, entre autres, d’améliorer sa position dans les palmarès. On peut d’ailleurs constater que les pays qui ont participé à toutes les évaluations TIMSS ont des progressions que n’ont pas connues les pays ayant irrégulièrement participé à l’enquête. L’enquête fournit une masse de résultats quantitatifs ; complétée d’études qualitatives, elle devrait être davantage utilisée par les autorités éducatives pour comprendre et améliorer l’apprentissage des mathématiques. Nous en avons ici sélectionné une partie limitée. L’exploitation des réponses des enfants, des parents, des directeurs d’école donnerait des clés de compréhension de la situation de l’éducation dans chaque pays, en comparaison avec les autres.

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Notes

1  L’Association internationale pour l’évaluation du rendement scolaire (AIE), institution indépendante à but non lucratif, est un consortium indépendant d’instituts de recherche et d’organismes gouvernementaux qui regroupe plus de 60 pays.

2  On dénombre exactement 64 entités, 58 pays ainsi que des systèmes éducatifs distincts de pays comme la partie néerlandophone de la Belgique, des provinces comme l’Ontario ou le Québec et même des villes, Madrid ou Moscou, par exemple.

3  Certains pays ont des taux de réponse aux questionnaires entre 50 % et 70 %, parfois moins. C’est le cas de l’Angleterre.

4I.V.S Mullis, M.O Martin, P. Foy, D.L. Kelly et B. Fishbein (2020). TIMSS 2019 International Results in Mathematics and Science. https://bit.ly/3eJZUL3

5  Les cadres de référence (frameworks) sont des documents contractuels qui lient les gestionnaires, les commanditaires et les gouvernements des pays participants.

6  Plus de 330 000 élèves, 310 000 parents, 11 000 écoles et 22 000 enseignants ont été interrogés pour l’évaluation de la quatrième année. 6 000 élèves de l’enseignement primaire ont été évalués en France. Les épreuves se sont déroulées sur tablette pour environ 4 400 élèves de 156 écoles et sur support papier pour 1 600 élèves.

7  Liste complète : https://bit.ly/3eQYHS2 (p. 7).

8  L’échelle Home resources for learning combine les données fournies par les élèves de quatrième année et leurs parents.

9  En France, la « mastérisation » de la formation des enseignants est récente (2010).

10  Un article rapporte les propos du ministre de l’éducation, Nick Gibb, qui « s’est félicité des résultats du TIMSS [2015] et a déclaré qu’il s’attendait à des résultats encore meilleurs lors des futurs tests internationaux, à la suite de l’introduction d’un programme de mathématiques plus exigeant dans le primaire en 2014 » (traduction Deepl) The Guardian, 29 novembre 2016, https://www.theguardian.com/education/2016/nov/29/english-pupils-improve-results-in-international-maths-and-science-exams

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Pour citer cet article

Référence papier

Bernadette Plumelle, « Évaluation TIMSS 2019 : résultats des élèves en mathématiques à l’école primaire et portrait des enseignants dans 58 pays »Revue internationale d’éducation de Sèvres, 86 | 2021, 30-36.

Référence électronique

Bernadette Plumelle, « Évaluation TIMSS 2019 : résultats des élèves en mathématiques à l’école primaire et portrait des enseignants dans 58 pays »Revue internationale d’éducation de Sèvres [En ligne], 86 | avril 2021, mis en ligne le 01 avril 2022, consulté le 25 février 2024. URL : http://journals.openedition.org/ries/10320 ; DOI : https://doi.org/10.4000/ries.10320

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Auteur

Bernadette Plumelle

Bernadette Plumelle, ingénieure de recherche honoraire, a dirigé le centre de ressources et d’ingénierie documentaires de France Éducation International. Elle est membre du comité de rédaction de la Revue internationale d’éducation de Sèvres. Courriel : bernadette.plumelle[at]hotmail.fr

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