Math 'O Man : le Blog des Maths

Sur les priorités dans l'enseignement en terminale S




Aujourd'hui est paru dans le journal le Monde un article sur la suppression de l'enseignement obligatoire d'Histoire-Géographie en terminale S. Les commentaires se chauffent beaucoup :

Jeunes amis de S & futurs incultes bonjour! Si vous avez la malchance d'être bons en maths, vous n'aurez plus le droit d'accéder à la culture. Etc., etc....

Je ne comprends pas cette excitation. Je suis tout à fait d'accord avec cette réforme. Je pense qu'à partir d'un certain point il faut commencer à se spécialiser et si c'est en terminale, donc juste deux ans après le moule unique du collège unique, ce n'est vraiment pas trop tôt (*). Cela ne signifie pas qu'on devient ignorant en histoire. Lorsque je passais mon bac de maths (en Allemagne) le système me permettait de ne plus prendre de cours d'histoire-géo ni de français pendant la première et la terminale — et pourtant aujourd'hui je parle le français et je ne crois pas d'être inculte. A partir d'un certain âge il faut laisser les personnes choisir leurs priorités et leur faire confiance que, le moment venu, ils vont chercher à se cultiver dans d'autres domaines à leur propre initiative.

J'irai même plus loin : il faudrait supprimer les cours de langue obligatoires en classes préparatoires scientifiques ou à l'université pour leur laisser le temps de bien assimiler leurs cours en sciences. Evidemment un scientifique d'aujourd'hui doit maîtriser au moins l'anglais et une autre langue etrangère, mais encore une fois : je pense qu'il aurait dû l'apprendre avant le bac pour ensuite compléter ses connaissances, à son propre gré, par un vocabulaire scientifique. (**) Le fait qu'il y a encore des cours d'anglais en CPGE scientifiques ou à la fac n'est, pour moi, qu'une preuve que le système d'enseignement des langues au collège et au lycée a échoué et n'a pas réussi à donner des bases suffisantes pour que l'étudiant puisse se perfectionner de manière autonome.

De manière générale, je suis contre le zapping qu'on fait dans l'enseignement actuel : trop de matières et trop de zapping à l'intérieur du programme d'une matière. L'idée de vouloir faire un peu de tout, et tout en même temps, est très déstabilisant pour les élèves — et en fin du compte peu est acquis. A mon avis le mieux est ce qu'on appelle un T-shaped knowledge, c'est-à-dire on commence avec une base solide, puis on rentre à fond dans une matière. Cela permet à l'élève de gagner de la confiance en soi, et ensuite il peut transposer les méthodes acquises dans un deuxième domaine pour construire son

\prod-shaped knowledge !

(*) Il faut aussi rappeler le fait qu'aujourd'hui un trop grand nombre de bacheliers S arrivent en études supérieures sans savoir manipuler correctement une équation avec des fractions ou des racines carrées (programme du collège). On peut en voir des exemples ici. J'enseigne aujourd'hui dans le supérieur et il est flagrant de voir combien d'étudiants en première année ont des lacunes graves en raisonnement et en calcul simple. Je ne peux que saluer une réforme du lycée qui leur laisse plus de temps pour réviser ces notions qu'ils ont zappées dans un système de collège unique qui attend sa réforme à lui.

(**) Il serait souhaitable en CPGE qu'on fasse de temps en temps cours ou TD de maths en anglais. Quant à moi, j'essaie au moins de leur donner des exercices posés et corrigés en anglais ou allemand, comme par exemple ici.


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Commentaires


1. Le samedi 5 décembre 2009 à 22:00, par Mélanie

Bonsoir,

Je suis actuellement en TS, et je ne suis pas réellement d'accord avec cette réforme. Les S n'ont pas un grand intérêt pour ce qui est des matières plus ou moins littéraires, en particulier l'histoire géographie, le français voire les langues pour certains, mais est-ce pour ça qu'on doit les supprimer ?

Personnellement l'histoire n'est pas quelque chose qui me passionne (c'est plutôt un cours dans lequel je m'ennuie), mais je pense qu'il est quand même indispensable. Déjà que les S ne sont pas très cultivés, enlever l'histoire-géographie serait encore pire. Regardez les ingénieurs (par exemple), qui manquent de lecture, et de culture et qui finalement se retrouvent pénalisés. C'est finalement comme la philo, même si finalement en S on trouve cela plus qu'accessoire je pense que c'est quand même une ouverture d'esprit particulière et qui ne fait de mal à personne...

Pourquoi tout miser sur les sciences alors que le reste aussi est important (pas forcement pour les études que l'on envisage mais simplement pour comprendre la société).
Je pense qu'un élève qui n'aurait que les sciences ne serait pas vraiment épanouit et ne comprendrait pas le monde qui l'entoure. En effet, sans histoire, comment comprendre le monde dans lequel on vit maintenant (les problèmes politiques par exemple, parce qu'un élève est un futur électeur) ?

Et pour finir, je dirais que cette réforme n'est pas tellement basée sur le fait de supprimer l'histoire géographie, mais c'est plus une manière déguisée pour le gouvernement de supprimer (encore !) des postes d'enseignants dans l'éducation nationale. Donc finalement est-ce réellement bien ? Je n'en suis pas convaincue ....

Mélanie


2. Le dimanche 6 décembre 2009 à 09:38, par JLT

Le problème est que ceux qui ne font pas d'histoire géo ne font pas plus de maths que les autres. Il y a une vingtaine d'années il y avait 9h obligatoires de maths en terminale C et ça n'empêchait pas les élèves de faire également de l'histoire-géo. Aujourd'hui, de nombreux étudiants sortant de terminale S n'ayant pas fait assez de maths au lycée se retrouvent en L1, et le taux d'échec est très important (plus de 50%). Bref, je serais d'accord avec le fait qu'un élève ne fasse pas d'histoire-géo à condition qu'il fasse encore plus de sciences que les autres.


3. Le dimanche 6 décembre 2009 à 10:14, par JLT

Et pour les langues : ça s'oublie si on ne s'en sert pas. Si un étudiant a arrêté de pratiquer l'anglais pendant 5 ans et ensuite s'aperçoit que l'anglais est nécessaire dans le monde du travail, c'est peut-être un peu dur de s'y remettre. Bien sûr, les cours de maths en anglais seraient une bonne chose, mais il faut des moyens pour inviter des professeurs d'université anglophones. Les échanges Erasmus sont également un excellent moyen d'apprendre une langue et ne sont pas assez encouragés à mon avis.


4. Le dimanche 6 décembre 2009 à 10:14, par Tukikun

Enlever l'histoire géographie n'est pas une mauvaise réforme en soi, je suis d'accord avec ton article ; les élèves ne s'y intéressent pas (ou peu) et on répète une énième fois ce que a déjà appris au collège. Les réactions sont très surprenantes car se situent très loin de la réalité. Faire d'avantage d'histoire en première et ne plus en faire en terminale donnera des élèves aussi cultivés que si ça continue comme actuellement : croire que c'est la terminale qui apporte cette culture est une méconnaissance totale des conditions des cours en terminale. Les élèves s'en foutent.

Je disais donc, en soi cette réforme n'est pas mauvaise du tout. Mais seule, elle n'a aucun intérêt ! Il faut qu'elle soit suivie d'une ribambelles d'autres adaptations : plus de sciences, relever le niveau en maths depuis les petites classes pour tirer un peu tout ça vers le haut (vous croyez réellement que les élèves d'il y a 40 ans étaient plus intelligents que nous ? On leur en demandait plus, on peut nous en demander plus !), introduire l'épistémologie, et donner une vraie valeur à la culture scientifique. Comme le dit JLT, il faut un peu faire plus de science sinon ça ne servira à rien.

On pourra lire un excellent article de David Madore sur le fait que la science est une culture générale aussi, et pas que l'histoire et le français !

Sinon, je suis d'accord avec Mathoman sur la spécialisation nécessaire à un certain niveau. Il est temps de se reprendre en main. Je suis d'accord pour les cours en anglais en classe préparatoire par exemple -- je suis surpris que ça n'existe pas déjà, et surtout, je suis très surpris qu'à la fac ce ne soit pas le cas parfois. Je suis en magistère cette année, un diplôme d'excellence universitaire français, et je n'ai même pas un cours en anglais ! Alors certes, on est en France, mais il ne faut pas se voiler la face : il est nécessaire de maîtriser l'anglais scientifique pour continuer en recherche, ou même en entreprise. Et bien non, non seulement aucun cours en anglais, mais en plus on nous oblige à faire de l'anglais en master, que je situerais (avec gentillesse) niveau seconde, totalement inutile !

@ Mélanie : ne le prenez pas mal, mais vous êtes l'exemple typique du discours formaté et creux... Vous reconnaissez que les élèves n'y apportent que très peu d'attention, et vous dites que ça cultive les élèves. Il ne faut pas rêver... les élèves qui s'y intéressent - et ils s'y intéresseront même sans les cours de terminale - seront cultivés, et les autres resteront dans le néant de culture historique et littéraire dans lequel ils sont déjà. Vous citez un manque de culture chez les ingénieurs - qui me semble d'ailleurs être un préjugé tenace - pourtant ces ingénieurs sortent tous d'un bac S : l'histoire de terminale ne les a pas cultivé !
Il faut que les gens se responsabilisent, c'est à eux d'apprendre si ils le souhaitent.

Quand à l'histoire de la suppression pour gagner des postes, je pense que ce sera effectivement une conséquence si cette réforme advient seule - et à ce moment là, elle ne sert à rien ! Si cette réforme est véritablement l'amorce d'une réforme plus en profondeur du système éducatif (je le souhaite, mais je n'y crois pas), alors il faut arrêter de se focaliser sur cette suppression de postes pour se focaliser sur l'amélioration de l'apprentissage du lycéen.


5. Le dimanche 6 décembre 2009 à 10:17, par Tukikun

@ JLT, ça s'oublie certes, mais je pense qu'une majorité des professeurs dans les facultés sont capables d'enseigner en anglais en mathématiques. Non seulement ceux qui ont passé de longues années à l'étranger avant de revenir en France, mais aussi ceux qui parlent souvent dans des séminaires partout dans le monde. Il n'y a pas nécessairement besoin de véritables anglophones pour apprendre l'anglais scientifique.


6. Le vendredi 11 décembre 2009 à 15:47, par Faré

Oui, enfin, l'HG est remplacée par d'autres sortes de bourrage de crâne. Le nombre d'heures de prison par semaine ne diminue pas pour les élèves.

C'est tout de même un léger progrès en ce que l'Histoire-Géo est en général un des poisons les plus sinistres de l'ÉducNat. Mais si c'est pour la remplacer par (par exemple) des cours de "SES", alors ce serait une nette régression.


7. Le dimanche 20 décembre 2009 à 18:50, par physicien

Pour arrêter d'écrire n'importe quoi, je vous invite à lire l'article de Nathalie Bulle :

hermannleblog.wordpress.c...

ainsi que l'article de Jean-Michel Muglioni sur le blog Mezetulle :

www.mezetulle.net/article...

Ce que vous nous jouez, c'est de la pure arrogance de matheux. Vous confondez tout : vous déshabillez Pierre pour habiller Paul.

La vraie solution, c'est un retour à un contenu ambitieux, exigeant et avec les heures qui vont avec.


8. Le dimanche 20 décembre 2009 à 19:28, par physicien

En parlant de "matheux", Laurent Lafforgue n'aurait jamais écrit ce que vous suggérez. Voir pour rafraîchir votre mémoire :

www.ihes.fr/~lafforgue/ed...


9. Le lundi 21 décembre 2009 à 11:28, par JLT

En fait, la question est plus large : doit-on, ou peut-on contraindre un élève d'apprendre contre son gré?

1) Dans un sens, la réponse est non car un élève qui n'est pas intéressé n'écoutera pas attentivement en cours, et ne mémorisera pas grand' chose.
Au mieux il passera une bonne partie du temps à rêvasser, envoyer des SMS ou jouer au sudoku, et au pire il perturbera le cours et empêchera les autres élèves d'étudier.
Par conséquent, le temps passé dans les salles de classes serait employé plus efficacement si les élèves n'assistent qu'aux cours qu'ils ont choisis.

2) D'un autre côté, la réponse est oui car un adolescent est souvent paresseux, et ne s'oblige à étudier que sous la menace d'une sanction (mauvaise note). Par conséquent, il finit par apprendre un minimum dans les matières qui ne suscitent qu'un intérêt faible mais non nul, et qu'il n'aurait peut-être pas choisies si elles étaient optionnelles.

Selon le point de vue 1), qui prévaut à la fac et qui a eu longtemps cours chez les artisans et apprentis, on considère que l'élève est demandeur de savoir, et que le professeur rend un service à l'élève en l'aidant à acquérir ce savoir.

Selon le point de vue 2), qui est celui de l'enseignement (public, laïc et) OBLIGATOIRE, on considère qu'il est dans l'intérêt de la société que la population acquière le plus haut niveau d'instruction possible. L'intérêt est économique (pour que le pays reste à un haut niveau de développement), social (pour qu'il y ait le moins possible d'exclus de la société) ou politique (pour préserver le libre-arbitre des citoyens donc la démocratie). Le professeur a pour rôle d'instruire les élèves, de gré ou de force, et de donner de mauvaises notes à ceux qui refusent.

A mon avis, aucun des deux systèmes ne peut être complètement satisfaisant dans la société actuelle, la raison essentielle étant que le savoir n'est pas suffisamment valorisé.


10. Le mardi 2 mars 2010 à 00:50, par magg

Tout à fait d'accord avec Mathoman et Tukikun (très pertinent).

JLT dit qu'il y a une vingtaine d'années pour 9 h de maths en C, il y avait aussi de l'H-G. Mes souvenirs sont plus anciens puisque j'étais en Maths Elém moderne il y a plus de 45 ans et je ne me souviens pas d'avoir eu des programmes d'H-G, en tout cas pas d'avoir eu des épreuves au 2è Bac. Il est vrai que seule comptait la réussite en maths-physique-chimie pour nous. Pas de cours de soutien, ni orientation et 50 par classe!

J'ai, grâce à mes excellentes notes de maths-physiques-chimie au Bac, pu ensuite être admis en prépa maths-sup et maths-spé, malgré mes faiblesses relatives en philo et mes très fortes faiblesses à l'époque en langues (anglais et espagnol, à 1h de cours par semaine, j'étais devenu nul dans une ambiance chahutée depuis la 2è, c'était du pipo), puis faire une GE.

Quant aux langues puisqu'on en parle, même à Paris (manque de lycées en banlieue nord à mon époque), il y avait une matricialisation des enseignements qui réduisait le choix. Ainsi voulant faire allemand 2è langue en 4è, je me suis retrouvé dans une classe niveau faibles en maths. Je n'ai donc finalement pas été toléré puisque j'étais fort en maths, et j'ai préferré changer pour l'espagnol et revenir en niveau maths fort. J'ai finalement appris l'allemand beaucoup plus tard au travail et à l'étranger à 6h par semaine pendant près de 3 ans, c'était plus sérieux(comme beaucoup d'autres langues d'ailleurs).

Pour JLT encore, oui une langue non pratiquée s'oublie petit à petit, mais il y a toujours des restes, et on peut reprendre à n'importe quel âge (avant Alzheimer!). Retraité dans un autre pays, je viens de faire un mois d'italien intensif avec ma femme (équivalent à un an) et nous avons eu de très bonnes notes.

A Mélanie, je ne vois pas pourquoi les Ingénieurs seraient moins cultivés et manqueraient de lecture. Au contraire, les Ingénieurs de GE et Universités des pays "latins" (France, Italie, etc) sont beaucoup plus cultivés que leurs pairs des pays Anglo-Saxons ou Germaniques, comme j'ai pu le constater dans ma carrière. Par ailleurs, la sélection fait que beaucoup (pas tous) sont bons en toutes matières et auraient pu faire aussi bien médecine, droit ou lettres modernes ou classiques et certains l'ont fait en parallèle. Enfin, avec le monde moderne, les gens disposent des post-formations, de la formation continue, des lectures, télévision à programmes éducatifs et culturels, voyages découvertes, et surtout internet. L'Education Nationale ne forme les individus que sur une courte période de leur vie avec l'allongement de la durée de vie.

Enfin en ce qui concerne les Ministres de l'Education Nationale, ils sont une plaie car chacun depuis 50 ans veut laisser sa trace par des changements incessants, parfois incohérents, hazardeux, et qui s'appliquent à l'ensemble des élèves et étudiants au lieu de le faire seulement sur quelques cobayes (sacrifiés) pour leurs expériences pilotes. Avec la démagogie en plus, l'objectif des 80% de reçus au bac, on a ruiné l'enseignement. Et sur ce constat, Laurent Lafforgue est bien d'accord.


11. Le vendredi 2 avril 2010 à 13:33, par PhF

1 - Ok, les ingénieurs anglo-saxons sont moins "cultivés" que les français
2 - néanmoins : en France le tri des "élites" se fait sur les maths, puis mène à des fonctions de direction qui ne nécessitent pas de maths-phys-chim. mais plutôt des sciences sociales, politiques, philosophiques, hitsoire-et-géographiques
3 - lorsque j'étais en Terminale Moderne (il y a 1/2 siècle), mon grand bonheur a été de découvrir la philo


12. Le mardi 20 avril 2010 à 14:11, par Benoît

Et ça ne choque personne que les filiaires littéraire soient totalement nulles en sciences ?


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Pourquoi ne pas lire aussi :


Une statistique sur les acquis d'élèves en terminale


En complément de mon billet sur une génération dyslexique en maths voici quelques statistiques. Une analyse avec des idées sur ce qu'on peut encore sauver et sur les conséquences dans l'enseignement supérieur sera donné dans un billet ultérieur. En attendant j'invite mes lecteurs à lire l'article concernant la baisse de niveau sur le blog Mathéphysique.

L'échantillon est constitué des 54 élèves de deux classes de terminale ES d'un même lycée en 2007/2008. Les questions portent sur le calcul élémentaire et ont été posées dans un devoir sur table. L'utilisation de la calculatrice était permise.

Le taux de réussite au bac de ces deux classes était de 55% environ. Si on extrapole avec le taux de réussite au premier exercice ci-dessous, cela signifie qu'au moins 40% des 54 candidats ont obtenu le bac sans savoir interpréter correctement un prix tel qu'il est affiché dans un supermarché.

En publiant ces exemples anonymes, je ne veux pas me moquer des élèves. Nous avons tous fait des erreurs lorsque nous étions élèves, et continuons à en faire — nobody is perfect! Le problème réside dans la fréquence des erreurs (faire des erreurs doit rester l'exception et ne pas devenir la règle) et le type des erreurs (ce ne sont pas de simples erreurs de concentration).

CALCUL D'UN PRIX — 8 élèves ont réussi, taux de réussite: 15%

Calculer un prix

Faux calcul de prix (erroné)

Calculer un prix  (faux)

Calcul de prix (faux)

CALCUL DE POURCENTAGE — 24 élèves ont réussi, taux de réussite: 44%

Calculer un pourcentage

Faux calcul de pourcentage

calculer un pourcentage (faux)

Calcul d'un pourcentage (faux)

TROUVER UNE EQUATION DE DROITE — 11 élèves ont réussi, taux de réussite: 20%

déterminer l'équation d'une droite

déterminer l'équation d'une droite

trouver une équation de droite


EQUATION DE PREMIER DEGRE — 5 élèves ont réussi, taux de réussite: 9%

Résoudre correctement une équation de premier degré

Résoudre une équation de premier degré (faux)

Résoudre une équation de premier degré (faux)


SIMPLIFIER UNE FRACTION — 2 élèves ont réussi, taux de réussite: négligeable

Calculer avec une fraction double correctement

Comment ne pas calculer avec une fraction double

Calculer avec une fraction double  (faux)


Autres exemples

Remarque:
Les questions étaient regroupées comme premier exercice d'un DST. La barême était indiqué et assurait 1 point par question (sur 20 points dans le devoir complet). Dans "taux de réussite" on a compté les bonnes réponses; l'absence de réponse comptait comme une fausse réponse.

Une génération dyslexique en maths


Je me rappelle qu'une fois, en plein concert à la Philharmonie de Munich, le pianiste Alfred Brendel interrompit son jeu pour adresser les paroles suivantes à un public qui toussait trop : "Die Grundlage der Musik ist die Stille." Traduction : la base de la musique c'est le silence.

J'aimerais adapter cette phrase aux mathématiques : "La base des mathématiques c'est le calcul". Et je pense au calcul le plus simple tel qu'il devrait être maîtrisé par tous les citoyens d'un pays moderne (à l'exception de quelques rares personnes souffrant d'une sorte de dyslexie des nombres) : addition, soustraction, multiplication et division. Si les élèves ne savent plus calculer, le professeur devrait arrêter son cours, comme Alfred Brendel, et le reprendre plus tard...

Autrefois, grâce à la scolarisation, le savoir progressait d'une génération à l'autre
Dans cet extrait de film des années cinquante un représentant essaie en vain de dissuader Ma and Pa Kettle que 25 divisé par 5 donne 14.

Aujourd'hui c'est le récul: beaucoup de bachéliers ne savent plus calculer
Lorsque j'enseignais en deux classes de terminale ES dans un lycée en région parisienne, j'étais confronté à un problème majeur : le programme du baccalauréat porte sur les dérivées et les intégrales, les logarithmes et les exponentielles. Or la majorité de ces élèves en terminale ne connaissait pas les règles élémentaires de calcul, beaucoup confondaient l'addition avec la multiplication et la soustraction avec la division. Voici un florilège extraits de quelques copies de bacs blancs :

Confusion entre division et soustraction

Confusion entre multiplication et division

Grande confusion des opérations de base

Non-compréhension d'une égalité                Difficultés avec les fractions

Tout ça pourrait faire rire si ce n'étaient que quelques cas isolés. Mais ce type d'erreurs n'est plus exceptionnel, il est devenu la règle (voir mes statistiques). Il semble qu'aujourd'hui il est impossible de demander à un élève en terminale d'effectuer un calcul élémentaire sans faire d'erreur. Le nombre d'élèves acceptés en première (même en section S) et qui ne connaissent pas la table de multiplication est légion.

Le roi est nu
Certains diront que tout cela n'a pas d'importance car les mathématiques n'interviennent que peu dans notre vie quotidienne et que d'autres facilités sont plus déterminantes pour bien réussir dans la vie. Peut-être. Je serais le dernier à exiger que tous mes co-citoyens connaissent les logarithmes et les intégrales. Mais ce qui me gêne beaucoup c'est que le calcul élémentaire n'est pas acquis et qu'en même temps on habitue les élèves à utiliser un langage de bois mathématique qui prétend qu'il y a une compréhension des objets impliqués tandis qu'au fond rien n'est compris. Sous un splendide manteau de termes savants (intégrales, limites, théorème des valeurs intermédiaires, etc.), le roi est nu ! C'est digne des Impostures intellectuelles à la Sokal-Bricmont...
Evidemment il est impossible, en dernière année de lycée, de rattraper avec des cours de soutien toutes ces bases manquées. Soit on fait les choses correctement dès le départ, soit on ne les fait pas, c'est-à-dire on élimine des programmes scolaires le calcul supérieur avec les fonctions.

Ci-dessous un dernier exemple qui me rend heureux et triste à la fois — triste car cet élève ne maîtrise pas du tout le programme du collège (règles de calcul avec les fractions), et heureux car il a appris ce que je lui enseignais en terminale (règles de dérivation). Mais en fin de compte, quelle est la valeur de ses connaissances en calcul différentiel s'il ne sait pas simplifier correctement la fraction qu'il obtient ?

La question posée était de dériver la fonction f(x)=x-\ln(4x-2). Voici sa réponse :

Simplification d'une fraction

Sur les réformes du recrutement des professeurs à l'Education Nationale


Chers lecteurs, j'ai beaucoup apprécié les commentaires détaillés que vous avez laissés à mon dernier billet concernant la suppression de cours d'HG selon la réforme du lycée. Aujourd'hui je vais donner mon point de vue sur deux autres changements prévus par cette réforme : le recrutement.

Mutation et attribution de poste

Le premier point concerne l'attribution des postes. Dans un article du Monde on peut lire que l'Eduction Nationale modifie son mode de recrutement vers un système à l'anglo-saxonne ou à l'allemande. Le concours devient un examen à l'issue duquel les professeurs n'auront pas de poste assuré et devront postuler auprès des écoles, collèges ou lycées en fonction des besoins, comme dans une entreprise. Peut-être l'Education Nationale a fait de bonnes expériences avec son système de mouvement sur postes spécifiques et souhaite élargir ce concept à tous les postes.

Encore une fois, je trouve que c'est une bonne idée de récruter sur profil. En plus, le fait de poser candidature pour un certain poste implique automatiquement que l'enseignant sera plus motivé que s'il est nommé sur un poste qui souvent ne lui convient pas soit à cause de sa situation géographique soit à cause de son environnement. Au lieu de subir une affectation il doit agir et reste maître de son destin.

Autre avantage possible : le principe d'offre/demande pourra générer une plus juste rémunération car il est clair que certains postes ne trouveront aucun candidat, donc il faudra les rendre plus attractifs par des primes financières importantes ou des décharges horaires ! En effet, certains considèrent le système actuel comme injuste car les professeurs qui enseignent devant des classes plus agréables sont payés plus que leurs collègues. Dans cette vidéo des auditions sur le métier d'enseignant Philippe Meirieu dit à peu près ceci : Dans le passé la société avait besoin de professeurs en classes préparatoires et donc on a augmenté leur salaire. Aujourd'hui nous avons besoin de personnel dans des établissements difficiles, il faudrait maintenant faire un effort financier pour ces einseignants.
En fait, un professeur agrégé en prépa touche 50% plus pour chaque heure de cours avec sa classe. On justifie cette augmentation de salaire par une charge de travail plus importante en CPGE. Or on peut aussi argumenter — et c'est le point de Philippe Meirieu — que le temps de récupération du système nerveux d'un enseignant en collège difficile après un cours devant une bande d'adolescents de niveau très hétérogène est bien supérieure au temps de préparation de cours en prépa.
Ce qui amenerait à poser les enseignants de prépa devant le choix suivant : Soit vous gardez votre prépa mais avec le même salaire horaire que toute le monde ou bien vous prenez une classe de collège qui vous fait moins de travail. Combien vont choisir le collège ?

Concours et recrutement

Le deuxième point de la réforme dont je veux parler ici c'est l'idée d'élever les niveaux des enseignants en les recrutant à bac + 5 contre bac + 3 aujourd'hui. Je pense que c'est une très mauvaise idée, au moins en mathématiques.

Déjà aujourd'hui l'Education Nationale ne dispose pas d'assez de postes qui nécessitent un niveau avancé de maths, alors pourquoi monter le niveau de recrutement ? A mon avis, il vaudrait mieux le baisser les exigences disciplinaires pour pouvoir recruter dans le vivier de profils dont les chefs d'établissement ont vraiment besoin. Et de quoi ont-ils besoin ? De personnages capables à tenir, garder et surveiller une classe. L'enseignement passe au second plan.

On a parfois l'impression que les critères de recrutement sont complètement découplés des missions confiées aux professeurs. Par exemple dans le rapport du jury de l'agrégation externe de mathématiques 2008 (page 52) on peut lire :

Signalons que la grande majorité des candidats ne sait pas faire la différence entre une bijection indéfiniment dérivable et un difféomorphisme.
En effet, c'est triste. Mais d'autre part Jean-Pierre Obin, inspecteur général de l'éducation nationale, dit clairement (voir vidéo ici) que les professeurs doivent s'occuper de l'éducation civique et morale des élèves. Et ceux qui connaissent les collèges d'aujourd'hui savent que cela représente 80% du temps et de l'énergie dépensés par un professeur. Le problème est alors trouver des fins connaisseurs de difféomorphismes qui sont aussi des éducateurs passionnés et charismatiques pour des élèves qui n'ont rien à voir avec les difféomorphismes. C'est un recrutement paradoxale...

Quel est le socle commun pour entrer en fac ?


Il bien connu (voir par exemple mon billet ou celui de Fabien sur les connaissances de élèves en terminale ou encore l'article de Michel Delord sur la maîtrise générale du calcul à l’entrée en sixième) que les exigences pour passer d'une classe à l'autre du cursus scolaire ont baissé. Les lacunes ainsi accumulées deviennent presque insurmontables, de manière qu'à la fin on est obligé de donner le bac assez facilement (voir par exemple cet excellent article sur la baisse de niveau du bac de physique ou ces réflexions sur la différence de niveau du bac entre la métroploe et la Réunion).

Quelles sont les conséquences pour les études supérieures que, selon les projets politiques, devraient entamer et réussir 50% des jeunes ? Voici un constat pratique. Recemment j'étais à la cafétéria d'une université parisienne. Sur le comptoir on avait posé cette affiche :

Le Crous cautionne-t-il le faible niveau en calcul mental des étudiants?
Vu à la fac : tableau de prix pour les nuls

D'abord je me suis dit que le CROUS de Paris propose un tarif dégressif pour des commandes groupées — mais non, il s'agit simplement d'un tableau nécessaire aux nombreux étudiants qui ne savent pas calculer quatre fois six... Le socle commun pour entrer en fac, finalement à quel niveau est-il ? Faut-il introduire les nombres négatifs pour le mesurer ?

Sujet et corrigé du bac maths ES d'avril 2009 à Pondichéry


Il y a beaucoup de lycées français dans le monde entier mais il n'y a qu'un seul bac français. Ca demande une grande organisation (gérée par l'Agence pour l'enseignement français à l'étranger title="AEFE - Agence pour l'enseignement français à l'étranger"), car les dates des épreuves varient de continent en continent. Le candidats métropolitains s'intéressent chaque année au sujets de bac posé à Pondichéry en Inde, qui est le premier centre d'examen de l'hémisphère nord à passer le bac. Cette année la date de l'épreuve de maths en Inde était le 16 avril.

Je viens de mettre en ligne le sujet de l'épreuve de mathématiques de la série ES et j'ai rédigé un corrigé.

Je trouve toujours intéressant les barèmes des QCM. Dans cette épreuve le QCM est sur 3 points, et ça se présente ainsi :

Pour chacune des quatre questions suivantes trois réponses sont proposées, une seule de ces réponses convient.
Barème : Une réponse exacte rapporte 0,75 point, une réponse inexacte enlève 0,25 point. L’absence de réponse ne rapporte ni n’enlève de point. Si le total donne un nombre négatif, la note attribuée à cette partie sera ramenée à zéro.

Forcément, si on n'attribue jamais de total négatif alors, en termes de probabilités, c'est un jeu à espérance strictement positive, c'est-à-dire un candidat mal préparé a tout intérêt à répondre au hasard plutôt que de rien répondre. En fait, faisant le calcul, on trouve qu'un candidat répondant au hasard peut s'attendre à obtenir une moyenne de \frac{43}{81}\approx 0,53 sur cet exercice à 3 points.

Une très belle série de films sur les maths


Étienne Ghys, Jos Leys et Aurélien Alvarez ont réalisé une très belle série de films en images de synthèse sur les mathématiques. Chaque vidéo est un récit scénarisé d'un mathématicien qui raconte ses découvertes d'une manière très compréhensible. C'est bien écrit et les visualisations correspondent exactement au texte ; on prend le temps d'expliquer ce type de maths sans beaucoup de formules.

expliquer les maths
Cliquez sur l'image

Le niveau recquis des différents épisodes est très divers. Aux lycéens en terminale S je recommande l'épisode 5 qui explique de manière simple ce que c'est un nombre complexe.
En revanche, les épisodes 7 et 8 qui parlent, entre autres, de la fibration de Hopf, vont plutôt profiter aux initiés en topologie en basses dimensions.

Remarques sur l'enseignement des math au collège


Constat : Lacunes dans le post-bac

Il y a quelques semaines, lors d'une colle en prépa MPSI (math sup) sur les développements limités, une étudiante était amenée à calculer la somme de trois fractions,

\frac3{40}\;+\;\frac1{12}\;+\;\frac3{8}\;.

Voici comment elle s'y prenait (avec mon téléphone portable j'ai pris la photo du tableau) :

réduire au même dénominateur
A éviter : dénominateur inutilement grand

Ce qui est gênant dans cette histoire c'est que cette étudiante n'est pas une mauvaise élève, mais apparemment au collège on ne lui a pas enseigné qu'il faut toujours privilégier le plus petit dénominateur commun pour additionner des fractions. En effet, cela évite des grands nombres difficiles à gérer ; le plus petit dénominateur commun n'est pas le produit 40x12x8 des trois dénominateurs ! Il fallait procéder comme suit :

\begin{array}{rcl}
\frac3{40}\;+\;\frac1{12}\;+\;\frac3{8} \;&=&\;\frac3{2^3\times5}\;+\;\frac1{2^2\times3}\;+\;\frac3{2^3} \\
\;&=&\;\frac{3\times3}{2^3\times3\times5}\;+\;\frac{2\times5}{2^3\times3\times5}\;+\;\frac{3\times3\times5}{2^3\times3\times5}
\\&&\phantom{\frac{\frac AA}{\frac AA}}\\
\;&=&\;\frac{9+10+45}{2^3\times3\times5}\;=\;\frac{64}{2^3\times3\times5}\;=\;\frac{8}{3\times5}\;=\;\frac{8}{15}
\end{array}

On voit sur la première ligne ci-dessus que le plus petit dénominateur commun est 2^3\times3\times5 car c'est le plus petit nombre qui contient les facteurs premiers qu'on obtient en décomposant chaque dénominateur. Autrement dit, c'est le plus petit commun multiple (PPCM) des trois dénominateurs.
On remarque d'ailleurs que je n'ai pas vraiment calculé ce dénominateur, je l'ai laissé sous forme de produit car à la fin cela permet de simplifier plus facilement...

Les nombres premiers ont disparu du collège

Comment se fait-il que certains élèves arrivent aujourd'hui en classes préparatoires de sciences et ne savent pas manipuler correctement des fractions ? La réponse est que la décomposition en produit de facteurs premiers est enseignée beaucoup trop tard et seulement à une partie des bacheliers scientifiques ; en effet, elle n'est plus au programme du collège mais seulement au programme de l'option mathématiques en terminale S.

Il fut une époque en France (pas lointaine et dans autres pays on y est toujours) où tout les enfants apprenaient à l'âge de dix ou onze ans de décomposer un nombre entier en facteurs premiers.

Valeurs pédagogiques et conceptuelles de cette décomposition :

  • On apprend à décomposer un grand problème en petits problèmes, certaines composantes, les nombres premiers, étant irréductibles comme des atomes — ou les briques d'un jeu de légo.
  • On trouve facilement le PGCD et le PPCM de deux, trois, quatre nombres ou plus à partir de leurs décompositions en nombres premiers. (En revanche, l'algorithme d'Euclid s'applique seulement à deux nombres à la fois.)
  • Avec le PPCM on rencontre le concept de la réunion d'ensembles et la signification exacte du mot ou.
  • Avec le PGCD on rencontre le concept de l'intersection et la signification exacte du mot et. Ce sont d'ailleurs des notions importantes en probabilités.
  • On apprend sa table de multiplication...

On se demande vraiment pour quelle raison mystérieuse l'Inspection Générale a-t-elle ôté des programmes le concept simple et fondamental de la décomposition en nombres premiers ? Pour trouver le PGCD de deux nombres elle préconise l'algorithme d'Euclide ! Or cet algorithme est moins intuitif et son fonctionnement plus délicat à comprendre que la décomposition en nombres premiers. Sa seule raison d'être est qu'il marche bien avec les très grands nombres — mais quelle importance ? Un jeune esprit a besoin d'apprendre des idées, des concepts et pas quelques recettes pour manipuler de nombres élévés qui n'ont aucun intérêt, ni pour lui ni pour nous autres mathématiciens (sauf quelques spécialistes en cryptographie, informatique ou théorie des nombres) ! D'abord un enfant doit maîtriser la manipulation des petits nombres, se faire une idée de leurs multiples, de leur diviseurs, et ce défi n'est point gagné à l'époque de la calculatrice...
Supprimer l'enseignement de la décomposition en facteurs premiers revient à manquer une occasion de réviser de manière plus ou moins ludique les tables de multiplication.

Plus de vraies constructions géométriques au collège ?

Pour finir, voici deux exemples de l'enseignement actuel de la géométrie, extraits du manuel scolaire Transmath 6e (Nathan 2005). Dans les deux cas l'approximatif remplace une idée de construction simple et précis :

Bissection d'un angle.  On ne fait plus appel à la symétrie !

construire la bisectrice
Bissectrice — méthode approximative avec pauvre valeur pédagogique

Encore une fois, une belle idée conceptuelle est remplacée par un procédé rapide qui n'a pas de valeur pédagogique, comme s'il s'agissait de faire croire aux enfants que plus tard dans la vie ils seraient amenés quotidiennement à diviser des angles ! Or ce qui est intéressant dans la division d'un angle par deux, ce n'est pas le résultat lui-même mais la manière dont on l'obtient, à savoir par un simple concept, la symétrie : si je fais la même construction des deux côtés d'un angle alors j'obtiens une figure symétrique.
Voici donc la vraie construction avec règle et compas telle qu'elle devrait être enseignée :

construire la bissectrice
Bissectrice — la vraie construction intéressante

Parallèle à une droite.  En appliquant la bissection d'un angle au cas particulier de 180° on obtient une perpendiculaire ; et en faisant la même chose à cette perpendiculaire on trouve une parallèle. C'est une idée simple et facile à retenir. Mais qu'est-ce qu'on enseigne à la place ? La construction approximative que voici :

construire une parallèle
Parallèle passant par un point — méthode avec peu d'intérêt

Evaluation par QCM dans l'enseignement supérieur


Dans mon dernier billet sur l'enseignement des mathématiques je parlais du système américain et allemand des devoirs maison hébdomadaires. Je me félicite du succès de ce billet : en effet, les responsables de l'enseignement des maths en cycle préparatoire à l'école d'ingénieurs Estaca l'ont lu et ont décidé la mise en place de ce système à partir de la rentrée prochaine.

Aujourd'hui j'aimerais parler d'une autre idée pour rendre plus efficace le contrôle des acquis des étudiants : les questionnaires à choix multiples. Traditionnellement nous, les matheux, nous n'aimons pas les QCM. Nous considérons les mathématiques comme une sorte d'art où le chemin du raisonnement choisi et la grâce avec laquelle on danse sur ce chemin, c'est-à-dire le style de rédaction, sont aussi importants que le résultat à trouver. Et cela ne peut pas être évalué par un QCM. — C'est vrai. Or quand nous corrigeons les partiels en premier cycle nous faisons souvent l'expérience que très peu d'étudiants savent rédiger correctement une suite d'idées. Et la remarque suivante montre que ce phénomène perdure même dans les semestres supérieurs : L’utilisation des hypothèses données dans l’énoncé doit être signalée au moment opportun et non en vrac en début de question, afin de montrer l’articulation du raisonnement (extrait du rapport du jury de l'agrégation 2009).
Il y a donc un décalage entre nos attentes et les résultats. Et ce n'est pas étonnant car le système des TD actuel n'apprend une rédaction cohérente. Comme le professeur de TD ne peut pas contrôler l'écrit de chacun, les étudiants ne font que recopier une rédaction exemplaire au tableau — ce qui est déjà une bonne chose mais ne suffit point, ça serait comme si on voulait apprendre à jouer le violon en écoutant Gidon Kremer. On revient donc au problème déjà cité de l'efficacité des TD...

Alors à quoi bon d'évaluer les étudiants par des choses sur lesquelles ils n'ont pas eu l'occasion de s'entraîner ? J'ai donc décidé, pour ma part, de faire désormais l'évaluation en forme de QCM (dans les établissements qui n'ont pas mis en place un système de correction de devoirs maison). Mon premier tel examen 100% QCM peut être consulté ici.

Quelles sont les compétences mathématiques qu'on peut évaluer par un QCM ? A mon avis, un bon pourcentage des méthodes au programme d'un premier cycle en école d'ingénieur ou en tronc commun de L1 : dériver, intégrer, systèmes linéaires, équations différentielles linéaires, etc. D'après ce que j'ai vu c'est déjà suffisant pour trier les bons et les mauvais étudiants ;-)

Recherche de collaborateurs

Maintenant je viens avec une proposition concrète : qui a envie de participer à établir une base d'exercices en ligne en forme de QCM ? Qui est-ce qui a déjà de l'expérience en ce domaine (peut-être avec WIMS) et souhaite la partager ? L'idée serait la suivante.

  • Une grande base de questions serait disponibles en ligne pour que les étudiants puissent s'entraîner chez eux.
  • Une autre partie de questions serait reservée aux épreuves que les étudiants passent dans les salles d'ordinateur le jour de l'examen.
  • Les résultats étant calculés automatiquement il n'y aura plus de travail de correction ni erreur d'évaluation possible.
  • Une fois la base d'exercices créée et assez grande, on peut la rentabiliser et organiser des évaluations très fréquentes...
  • Les exercices ne devraient pas forcément être interactives, originales ou d'une grande valeur pédagogique en e-learning (comme souvent dans WIMS), car ils serviraient uniquement à évaluer, l'enseignement en TD restant inchangé.

Les mathématiques passives n'existent pas


Le grand chercheur Alain Connes (géométrie non-commutative, médaille Fields) a donné un entretien très intéressant sur sa vie, la recherche et l'enseignement des mathématiques. Des extraits de cet entretien sont disponibles en streaming sur le site internet d'Arte.

Pour les visionner cliquez ici.

Une phrase m'a particulièrement marqué :

On ne peut pas comprendre les mathématiques sans les faire.
Je suis complètement d'accord. Les mathématiques passives n'existent pas. Il est possible d'apprendre la compréhension d'une langue étrangère en regardant suffisamment la télé dans cette langue ; on peut alors atteindre un degré pour suivre plus ou moins ce qui est dit sans maîtriser activement la langue.
Mais en mathématiques cela ne marche (malheureusement) pas. L'apprenti mathématicien peut aller dans tous les cours et écouter attentivement ce que dit son professeur, mais s'il ne se confronte pas régulièrement à des exercices il sera vite perdu et ne comprendra plus rien ;-)

Cours gratuits en vidéo


De plus en plus de sites proposent des cours en vidéo. Comme le cours suivant sur les fonctions continues, destiné aux élèves de terminale S ou ES :

Netprof.fr propose également le fichier pdf de ce cours. On peut être d'un avis partagé sur la qualité de ces cours (par exemple, dans la vidéo ci-dessus on ne distingue pas vraiment entre ce qui est définition et ce qui est proposition ou entre ce qui est démontré et ce qui est admis — le prof demande à l'élève d'apprendre par cœur que les fonctions polynômiaux sont continues, puis dans le premier exercice qui suit il en traite un cas particulier sans utiliser ce fait...), mais en tout cas c'est une très belle initiative. L'internaute pourra passer des journées entières à s'instruire sur le web.

A un niveau bien plus élévé, le site Videolectures propose des colloques filmés dans des centres de recherche et des universités, comme cet exposé de Gregory Chaitin intitulé

Un siècle de controverses sur les fondations des mathématiques

Il propose également les notes de son exposé...