Évaluation bilan
Sciences expérimentales Collège
2007
Objectifs des évaluations bilan
• Éclairer le fonctionnement du système éducatif
– établir un constat des connaissances et des compétences
– établir un constat des motivations et intérêts des élèves à l’aide de questionnaire d’opinion
– décrire les contextes de l’enseignement
• Établir des comparaisons dans le temps
– L’évaluation est reprise tous les six ans
– reprise à l’identique d’une grande partie des items
avec des items nouveaux
Construction d’une échelle
Calcul de la difficulté d’un item en fonction de l’indice de corrélation et du taux de réussite ;
Les items sont classés par ordre de difficulté croissante ;
chaque élève se voit attribuer un score ;
la moyenne est fixée à 250 avec un écart type de 50 ;
10 % des élèves les plus forts constitueront le niveau le plus élevé de l’échelle ;
15 % des élèves constitueront le groupe des élèves les plus faibles. (les deux niveaux bas de l’échelle ;
La répartition des autres élèves se fait ensuite sur les autres niveaux de l’échelle en fonction de leur score.
La passation
200 collèges constituaient l’échantillon nous avons recueilli les données de 185 établissements
Passation : du 14 au 26 mai 2007
5 246 élèves ont passé l’épreuve papier crayon
2 704 élèves ont passé l’épreuve pratique
Les épreuves
• des cahiers pour les élèves qui passaient l’épreuve sur QCM
uniquement :
13 cahiers dans lesquels tournaient 13 blocs
l’analyse des résultats utilise le modèle de réponse à l’item
• des cahiers pour les élèves qui passaient l’épreuve pratique :
2 blocs (un PC et un SVT), les mêmes pour tous un sujet « TP » et un « sujet production écrite »
Résultats globaux
% de réussite échec ou NR
PC 62,4 37,6
SVT 60,8 39,2
Ensemble 61,6 38,4
Taux de non réponse très élevé pour le gr 0 (~30%) ce chiffre tombe dès le groupe 1
En fin de collège
• L’évaluation porte sur des notions et des compétences abordées au cours des quatre années de collège
(le cadre de l’évaluation c’est le programme)• Évidemment il n’est pas possible d’être exhaustif
(un groupe de cadrage a fixé des priorités et par ailleurs certains items expérimentés n’ont pas été retenus pour l’évaluation)
Par année de programmes
Pas de différence vraiment significative. Le programme de 3e: un peu en retrait
e e
Pourcentage de réussite par année de programme pour chaque groupe
0 20 40 60 80 100
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5 ensemble
Réussite par discipline selon les groupes
Pourcentage de réussite par discipline pour chaque groupe
0 20 40 60 80 100
PC (85 items) 22,3 39,4 54,5 67,9 79,5 89,6 63,1
SVT (101 items) 18,5 36,0 54,3 70,4 82,3 90,9 63,7
ensemble (186 items) 19,8 36,9 53,3 68,2 80,3 89,9 62,5
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5 ensemble
Les élèves faibles réussissent un peu mieux en PC qu’en SVT
Les élèves des groupes 3, 4 et 5 réussissent un peu mieux en SVT
les compétences
des élèves selon les différents niveaux
de l’échelle
répartition des groupes sur l'échelle
2,1 12,9
29 29,2 16,8 10
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Gr 5 Gr 4 Gr 3 Gr 2 Gr 1 Gr 0
L’intitulé des compétences
C : restituer des connaissances
MC : mobiliser des connaissances en situation
D : pratiquer une démarche scientifique E : exploiter et exprimer des données,
des résultats
groupe 1 : 12,9%
Maîtrisent la restitution ou la mobilisation de
connaissances simples, en relation avec leur vécu ou reprises au long du cursus du collège.
En SVT leurs connaissances se situent dans le
domaine du visible, du vérifiable, du concret il ne s’agit pas encore de la maîtrise de concepts. Ils ne savent pas à quelle échelle situer les éléments
(visible à l’œil nu – microscopique – non visible au microscope).
En physique chimie, ces élèves connaissent des gestes techniques simples, quelques formules chimiques et savent qu’il existe des atomes.
La seule capacité qui s’observe chez ces élèves c’est l’exploitation de données mais elle se limite à la
lecture d’un tableau à double entrée qui ne comporte
qu’une seule colonne.
Groupe 2 : 29 %
• Possèdent des connaissances plus abstraites lorsque celles-ci les concernent sur le plan personnel, ou sont des connaissances élémentaires sur lesquelles on
insiste et qui sont reprises plusieurs fois.
• Maîtrisent peu de vocabulaire complexe ou spécifique.
• Savent extraire une valeur d’un graphique ou d’un histogramme mais ne parviennent pas à analyser le document. Peuvent prélever des données dans
différents supports.
• Peuvent tirer des conclusions, mais sans
argumentation, à partir de résultats de situations
expérimentales (présentés sous forme de croquis et tableau) en repérant les variables étudiées.
• Identifient parmi des propositions celle qui correspond
au problème scientifique évoqué dans un texte court.
Groupe 3 : 29,2 %
• Connaissent des termes scientifiques adaptés, maîtrisent des notions abstraites et commencent à posséder des repères qui les amènent à distinguer le microscopique du non
microscopique.
• Repèrent le sens de variation d’un graphique.
• Savent comparer deux courbes sur deux graphiques différents en tenant compte du sens de variation.
• Sont capables d’extraire des données en combinant l’ordre des colonnes d’un tableau plus complexe.
• Relient des données issues de documents différents (texte, tableau).
• Interprètent ou comprennent des informations extraites de
sources à caractère scientifique comme un schéma spécifique.
• Comprennent les montages expérimentaux, les comparent (isolent le facteur qui varie) observent les résultats pour conclure. Ils peuvent mettre en relation différentes données pour conclure.
Groupe 4 : 16.8 %
• Possèdent des connaissances dans un domaine pointu qui n’est pas réétudié au cours de la scolarité.
• Font preuve de plus de rigueur pour la saisie d’informations dans des documents ou dans l’énoncé des questions.
• Exploitent des données quel que soit le support et les sélectionnent pour les confronter à l’attendu ou à une problématique.
• Interprètent et mettent en relation des informations issues de plusieurs documents contenant un langage scientifique
abondant.
• Comprennent un schéma complexe comportant plusieurs informations de types différentes et organisent des
informations pour les communiquer sous la forme d’un tableau pertinent.
• Mettent en relation connaissances, modèles et données prélevées dans différentes sources pour expliquer un phénomène ou résoudre un problème.
Groupe 5 : 10 %
• Maîtrisent des connaissances abstraites (différenciation du niveau cellulaire et moléculaire), les « idées reçues » sont
remplacées par des concepts, des connaissances fines, avec le vocabulaire adapté . Ils remplacent des connaissances
touchant au domaine du réel, du visible (niveau 5ème) par des connaissances plus abstraites (niveau moléculaire) de la classe de 3ème.
• Maîtrisent toutes les étapes de la démarche scientifique : ils identifient la conséquence vérifiable d’une hypothèse pour mettre en place un protocole, ils choisissent les dispositifs expérimentaux qui conviennent (à ce niveau les facteurs qui varient dans les dispositifs sont assez difficiles à identifier et moins familiers des élèves), et ils trouvent l’hypothèse testée dans un protocole donné.
• Confrontent plusieurs relations de cause à effet pour identifier et reformuler un problème.
• Si, dans les groupes inférieurs, on connaît l’existence d’un témoin dans un dispositif expérimental, c’est à partir de ce groupe que le rôle exact du témoin est connu.
L’analyse des données est
possible dès le groupe 2
Quelques exemples pour illustrer
des acquis ou
des lacunes
Item de niveau 5
La construction d’un concept au cours du cursus au collège
les groupes 0 - 1 et 2 pensent que digestion est un broyage
à partir du groupe 3 on commence à savoir que la digestion est mécanique et chimique
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4 5
A B C D
l'action des enzymes seules est une erreur qui persiste
liquéfaction
Les idées reçues persistent face à des concepts difficiles
(niveau 5)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4 5
A B C D
le déplacement des continents persiste même chez 36 % des élèves du gr 5
Prélèvement de données
Prélèvement d’information dans un tableau simple
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4 5
groupes
% de réponses
12 mg 9 mg 6 mg 5 mg
Connaissances
formule du dioxyde de carbone
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4 5
C02 O2 CO H2O
Connue dés le groupe 1 et chez la moitié des élèves du groupe 0
Connaissance du nombre de chromosomes chez l’homme
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4 5
46 36 23 56
Item de niveau 2 (bas du niveau 2)
Information génétique
(niveau 5)les cellules constituant un organisme, à l’exception des gamètes ont …
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4 5
même nb de chromosomes mais information génétique différente
Nombre de chromosome différent et information génétique identique Nombre de chromosomes différent et information génétique différente
Division cellulaire
item de niveau 3résultats
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
gr 0 gr 1 gr 2 gr 3 gr 4 gr 5
A B C D
Restent dupliqués une paire dans chaque cellule
Restent dupliqués un exemplaire de chaque paire (gamètes) Non dupliqués mais une paire dans chaque cellule
La vaccination
Item de niveau 4La vaccination permet à l’organisme de lutter plus efficacement contre un micro-
organisme. La vaccination entraîne…
• A le déclenchement de la maladie
• B la production de cellules mémoire
• C la production d’antigènes
• D un affaiblissement du système nerveux
résultats
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
gr 0 gr 1 gr 2 gr 3 gr 4 gr 5
% de réponses
A B C D
Erreur la plus fréquente : la production d’antigènes
Item niveau 4
La substance qui passe du sang dans l’air de l’alvéole se nomme…
• A dioxyde de carbone
• B diazote
• C dioxygène
• D monoxyde de carbone
résultats
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
gr 0 gr 1 gr 2 gr 3 gr 4 gr 5
% de réponses
C02 N2 O2 CO
Notion de témoin :
item de niveau 5résultats
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
gr 0 gr 1 gr 2 gr 3 gr 4 gr 5
% de réponses
A B C D
Connaissances SVT le vivant
Gr Acquisitions des élèves
génétique nutrition peuplement des
milieux
1
2
noyau contenant des
chromosomes porteurs de l'information génétique
régime alimentaire
3
nutriments fournis aux
¢ par voie sanguine
mode de
colonisation des végétaux
4 spore
5
conservation de
l'information génétique lors
digestion : mécanique et chimique
Connaissances l’HOMME
Gr Acquisitions des élèves
Immunité Reproduction
1
fonctionnement cyclique de l'appareil reproducteur
féminin
2
3 rôle du système immunitaire et des antibiotiques
rôle des organes
4 organes du système immunitaire et vaccin
5 antigène et anticorps sont des molécules
Connaissances géologie
Gr Acquisitions des élèves
géologie interne géologie externe 1
2 manifestation extérieure d'un séisme
3 explication scientifique d'un séisme
érosion, sédimentation, composition du sol
4
5 tectonique des plaques et non dérive des continents
Épreuve pratique
• Un sous groupe de 8 élèves par classe.
• Tous les élèves d’un même établissement avaient le même sujet
• Une séquence d’une heure en deux parties :
Une épreuve manipulatoire
Une épreuve de production écrite
Organisation pour la passation
Fiche d’observation pour les 4
élèves qui manipulent
Le graphique : son tracé et son exploitation
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4 5
tracé exploitation
Le tracé d’un graphique est déjà bien acquis dès le groupe 3.
Plus de la moitié des élèves du groupe 0 savent le faire.
Réussite épreuves pratiques SVT
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Gr 0 Gr 1 Gr 2 Gr 3 Gr 4 Gr 5
TP prépa micro TP microscope écrit tableau écrit dessin
Le dessin d’observation : problèmes jusqu’au groupe 5
Dessin d’observation : observation ! Technique !
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0 1 2 3 4 5
observation technique
Les qualités d’observation ne progressent pas. On peut considérer que ce n’est pas vraiment acquis et que l’on n’apporte peu aux élèves.
Préparation microscopique
réussite selon les groupes
0 20 40 60 80 100
0 1 2 3 4 5
groupes d'élèves
% de réussite
réalisation qualité
Les élèves sont capables de faire une préparation microscopique dès le groupe 0.
La qualité reste médiocre et ne progresse que peu le long de l’échelle
les activités pratiques mettent les élèves en situation de réussite
score global selon la pcs du père
200 220 240 260 280 300
1 2 3 4 5 6 7 8
Réussite au tp 3 et à l'écrit 3 selon la pcs du père
30 40 50 60 70 80 90 100
tp écrit
Garçons filles
Répartition dans les groupes de niveau selon le sexe
1,8 2,1 1,9
12,7 12,5 12,6
31,2 26,8 29,1
30,9 27,8 29,4
15,7 18,2
7,8 12,6 10,1
16,9
0%
20%
40%
60%
80%
100%
filles ( 52,4 %)
garçons ( 47,6 %)
ensemble
groupe 5 groupe 4 groupe 3 groupe 2 groupe 1 groupe 0
Appréciation de la discipline
32 40
55 45 30
52 45
56
32
30
26 28
26
23 24
23
36 30
19 26 44
24 32
21
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Filles Garçons Filles Garçons Filles Garçons Filles Garçons
GéologieBiologiePhysiqueChimie
j'adore ou j'aime bien j'aime moyennement je n'aime pas beaucoup ou je déteste
Score des élèves en SVT et en PC
En fonction du temps passé à la maison
235 240 245 250 255 260
< 1/4 1/4 à 1/2 1/2 à 1 > 1
SVT PC
Matières préférées
15,8 23,8
33,7 34,5
35,1 35,7 36,0
41,6 45,7
37,6
45,4 32,6
31,6 37,6 26,8
34,9 29,7 21,3
46,6
30,8 33,7 34,0
27,3 37,5
29,2 28,7 33,0
0% 20% 40% 60% 80% 100%
EC géographie francais Techno histoire PC SVT LV Maths
bien appréciée moyennement appréciée peu ou pas appréciée
Appréciation de la discipline
biologie géologie
0%
20%
40%
60%
80%
100%
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5 j'adore ou j'aime bien j'aime moyennement je n'aime pas beaucoup ou je déteste
0%
20%
40%
60%
80%
100%
groupe 0 groupe 1 groupe 2 groupe 3 groupe 4 groupe 5 j'adore ou j'aime bien j'aime moyennement je n'aime pas beaucoup ou je déteste
Le degré d’appréciation de la géologie varie peu selon les groupes
