Les Français nuls en mathématiques

summer maths by Robert Couse-Baker(CC BY 2.0) — Robert Couse-Baker, CC-BY

Tous les trois ou quatre ans, effroi ! La France se découvre nulle en maths.

Par Philippe Lacoude.

Cette fois, la catastrophe est annoncée par l’étude internationale des tendances en mathématiques et en sciences (TIMSS, Trends in International Mathematics and Science Study), une étude réalisée par l’International Association for the Evaluation of Educational Achievement (IEA, Association internationale pour l’évaluation de la réussite scolaire), qui s’intéresse tous les quatre ans aux niveaux des élèves de CM1 et de 4ème, en mathématiques et en sciences.

La France a participé à la première étude en 1995 pour les deux classes, puis à nouveau en 2015 pour les CM1 seulement, puis à nouveau en 2019 pour les deux niveaux et les deux matières examinées. Chaque évaluation est constituée d’un solide échantillon statistique d’environ 4000 élèves pour chaque classe d’âge.

Constat du jour : nuls en mathématiques !

Les élèves français de CM1 seraient derniers en moyenne en Europe et trentièmes sur 31 au sein des pays développés, juste devant le Chili.

Plus grave, cette enquête révèle que le niveau des 4ème, qui n’avait pas été testé depuis 1995, s’est effondré : aujourd’hui un élève de 4ème aurait à peu près les connaissances d’un élève de 5ème de 1995. Les élèves ont donc perdu un an.

Le constat est identique en sciences.

Encore plus inquiétant, la France n’aurait plus beaucoup de très bons élèves en mathématiques : seuls 2 % des élèves de 4ème auraient un niveau avancé, contre 11 % pour la moyenne européenne et 50 % pour Singapour et la Corée du Sud.

Pas une découverte !

Si nous étions honnêtes avec nous-mêmes, nous saurions que ce n’est pas une découverte.

Sur la période 1995 à 2020, la France a régressé dans tous les classements internationaux dans tous les domaines.

Il n’est donc pas étonnant que l’Éducation nationale prenne une immense claque dans la figure.

Si l’on s’en tient au sujet de l’éducation, cette étude n’est pas du tout isolée : le site comparatif du Centre National pour les Statistiques d’Éducation (NCES) du U.S. Department of Education (DoE) fédéral américain montre que la France fait pâle figure dans toutes les études :

  • PISA – Le programme pour l’évaluation internationale des élèves (Program for International Student Assessment) où la France est classée 15ème de l’OCDE en mathématique et en baisse régulière.
  • PIRLS – L’étude internationale sur les progrès de l’alphabétisation et de la lecture (Progress in International Reading Literacy Study) où la France est classée 34ème sur la cinquantaine de pays testés (juste devant la Belgique et le Chili) contre 18ème sur 34 en 2001. Le score moyen de ses élèves est en baisse de 525 à 511 points en 15 ans.
  • TIMSS – L’étude internationale des tendances en mathématiques et en sciences (Trends in International Mathematics and Science Study) où la France s’est donc très mal classée dans les résultats publiés cette semaine.
  • PIAAC – Le programme d’évaluation internationale des compétences des adultes (Program for the International Assessment of Adult Competencies) auquel la France n’a participé qu’une seule fois en 2012, probablement déçue de sa place de 21ème sur 24 en numératie. Si la France participe au cycle suivant en 2023, je m’attends à des petits couinements de consternation au moment de la publication des résultats en 2024. En 2012, l’étude avait révélé que les adultes français, aussi nuls que nos CM1 et nos 4èmes, étaient 9,1 % à être complètement incapables de faire tout calcul simple : les études académiques montrent que les scores de PIAAC et de PISA sont très corrélés laissant penser que les cancres de CM1 deviennent des adultes incapables.
  • TALIS – L’enquête internationale sur l’enseignement et l’apprentissage (Teaching and Learning International Survey), qui étudie non pas les élèves mais leurs enseignants, révèle un énorme malaise du corps éducatif.

Quid des enseignants ?

Ce malaise est à la source de nos problèmes infantiles.

Le ministère nous dit pudiquement qu’« interrogés sur leurs pratiques d’enseignement, les enseignants français expriment plus fréquemment que leurs collègues européens un certain malaise face aux mathématiques et aux sciences ».

Selon l’enquête TALIS, à la question de savoir s’ils se sentent préparés à la pratique des sujets professés, seulement 11 % des enseignants français répondent « très bien », le deuxième plus faible pourcentage au monde parmi les pays étudiés. Il en va de même des questions ayant attrait à la pédagogie.

Après avoir reconnu que « le niveau de mathématiques est beaucoup trop faible en France », le ministre Jean-Michel Blanquer a promis de poursuivre le renforcement de la formation continue des enseignants en mathématiques et en sciences de façon significative en élémentaire et au collège, rappelant au passage que 1600 « référents mathématiques ont été formés pour à leur tour former les professeurs qui en font la demande ».

Si on décrypte son message, le ministre dit simplement que les incompétents qui ont été recrutés seront formés sur le tas.

Ne nous leurrons pas, les jeunes Français de 4ème qui avaient des difficultés en 1995 selon le classement TIMSS sont précisément devenus les enseignants d’environ 37 ans qui ont fait perdre un an de niveau aux élèves de 4ème de 2019.

Pour les postes d’instituteurs, l’Éducation nationale recrute « plutôt dans les filières littéraires » nous dit-on pudiquement. En fait, elle recrute probablement d’assez piètres littéraires.

En 2012, l’inénarrable François Hollande était arrivé au pouvoir avec ses 60 propositions. La 36ème – qui a donné l’expression « au 36ème dessous » – consistait à « créer en cinq ans 60 000 postes supplémentaires dans l’éducation [avec] un pré-recrutement des enseignants avant la fin de leurs études [et] une formation initiale digne de ce nom ».

En 2014, pour arriver à recruter, la barre d’admissibilité au concours d’instituteurs avait été abaissée à 4/20 à Créteil, 5/20 à Paris, 4,5/20 à Versailles, et 7/20 à Strasbourg. Dans l’académie de Limoges, par exemple, en 2012, la moyenne de l’épreuve de maths était de 6,13.

Malgré cela, sur les 19 523 postes ouverts aux concours à la session 2013, 1938 postes n’avaient pu être pourvus ce qui n’avait pas empêché Vincent Peillon, le ministre de l’époque de se fendre d’un communiqué pour se féliciter de « la capacité retrouvée de l’Education nationale à attirer les étudiants ».

À supposer un âge moyen de 25 ans, les 17 585 enseignants recrutés cette année-là, devraient prendre leur retraite aux alentours de 2050…

Paris, capitale mondiale des maths

Il n’y a aucune raison pour qu’il en soit ainsi.

La France et l’Allemagne ont complètement dominé les sciences et les mathématiques au XIXe siècle.

Sans Joseph-Louis Lagrange, Pierre-Simon de Laplace, Joseph Fourier, Évariste Galois, Siméon Denis Poisson, Augustin Louis Cauchy, Michel Chasles, Henri Poincaré, ou Jacques Hadamard, il n’y aurait absolument aucune chance que ce texte s’affiche électroniquement par-delà un continent.

De 1880 à 1910, Paris était la Silicon Valley de l’époque. Domination mondiale totale. Les avancées mathématiques soutenaient les percées en physique. Et cette dernière permettait d’ériger la tour Eiffel ou de construire des voitures Panhard.

Forts de cet héritage, les mathématiciens français ont été extrêmement influents tout au long du XXe siècle.

Comme le rappelle Cédric Villani dans le Théorème Vivant, ailleurs, « il n’y a pas autant de mathématiciens qu’à Paris, capitale mondiale de la mathématique » (page 66).

Il y a des opportunités fantastiques en France : personnellement, j’ai eu la chance d’apprendre l’algèbre avec Ivar Ekeland (principe variationnel du même nom), l’analyse avec Pierre-Louis Lions (médaille Fields, 1994), les équations différentielles avec Yves Meyer (prix Abel, 2017), les probabilités avec Alain Bensoussan (président du CNES et de l’INRIA) et, surtout la théorie de la viabilité et l’analyse numérique avec mon directeur de thèse, Jean-Pierre Aubin.

À l’étranger, de pareilles concentrations de talents sont quasi-inexistantes, à part, peut-être, à Princeton, Stanford, Cambridge, Caltech, Harvard et au MIT. Avec 200 à 500 000 dollars de frais de scolarité à la clef…

Bons d’éducation

Si la France voulait vraiment redresser la barre, il faudrait commencer par donner aux établissements scolaires l’autonomie de leur recrutement.

Mieux encore, il faudrait donner aux parents la complète liberté de choix de l’école de leurs enfants grâce au système de chèque d’éducation.

Dans ce système, en place depuis 1869 au Vermont et 1873 dans le Maine, l’État paie les frais de scolarité des enfants soit dans les écoles publiques d’autres villes, soit dans les écoles privées non religieuses.

Sans entrer dans les détails, les études scientifiques montrent que les effets sont généralement très positifs sur le niveau des élèves : les parents sont suffisamment soucieux de l’éducation de leur progéniture pour trouver les bonnes solutions éducatives.

Malheureusement, comme le souligne Nathalie Meyer, c’est l’inverse qui est fait et « rien n’est entrepris pour faire émerger des idées novatrices ».

Revaloriser l’enseignement

Il conviendrait également de revaloriser l’enseignement car la raison pour laquelle les académies sont obligées de dévaloriser les concours vient du fait que la profession d’enseignant n’est plus suffisamment respectée et ne paie plus assez.

Pour être tout à fait limpide là-dessus, je ne propose pas du tout d’augmenter la masse salariale du mammouth de 10 ou 20 %.

Je propose juste de renoncer à l’égalitarisme marxiste : les bons enseignants français sont ridiculement sous-payés et les mauvais enseignants ne devraient pas être payés du tout. Avec un enseignant pour 18 élèves dans le primaire (contre 22 en 1975 !), il serait facile de payer les bons enseignants considérablement plus sans pour autant baisser le niveau ou augmenter les masses salariales globales.

Dans un système privé, il y aurait une beaucoup plus grande échelle des salaires comme le suggère les énormes différences d’un État à l’autre aux États-Unis même dans le public. Les salaires seraient aussi plus élevés dans les zones où l’enseignement est difficile. Enfin, les salaires augmenteraient là où les professeurs ont leur mot à dire sur la pédagogie.

La catastrophe est évitable

La France, qui traverse une phase d’effet Flynn inversé, ne va pas soudainement rattraper Singapour et Hong Kong qui bénéficient de la population dont le quotient intellectuel moyen est le plus élevé au monde.

Cependant, il est possible d’éviter la catastrophe.

S’il est vrai que « dans la vie quotidienne, les maths ne servent strictement à rien pour 90 % des Français » comme l’avait dit Luc Ferry, beaucoup de métiers demandent déjà des bases en mathématiques et pratiquement tous les métiers qui n’existent pas encore (ou à l’état embryonnaire) sont des métiers fondés sur l’analyse de données, et donc, les mathématiques, sous une forme ou une autre.

A minima, il conviendrait de former suffisamment de jeunes Français de façon à pouvoir remplir ces postes. Le fait que seuls 2 % des élèves français soient au niveau « avancé » contre 50 % des jeunes Singapouriens est particulièrement inquiétant car, n’en déplaise à Luc Ferry, le nombre de futurs métiers où les « maths ne servent strictement à rien » est bien inférieur à 98 % ou même aux 90 % qu’il évoque.

Le président Macron pourra gesticuler autant qu’il le voudra en faisant des incantations « starteupe naichieune ! artifissiole intelligènneze ! », tant qu’il n’y aura pas d’ingénieurs pour claquer le pognon qu’elle n’a pas, la France continuera de régresser.

La France n’avait pas de retard en intelligence artificielle : au début des années 90, quand le petit Emmanuel se consacrait plutôt à l’étude des lettres qu’à celle des mathématiques, le cours de troisième cycle de Jean-Pierre Aubin à Dauphine n’était autre que le livre Neural Networks and Qualitative Physics: A Viability Approach, publié quelques années plus tard !

En plus de bien former les jeunes, il conviendrait sûrement de leur offrir des opportunités de rester en France. Si on en croit les études sur l’émigration, près de 12 % des 60 000 à 80 000 jeunes diplômés qui émigrent chaque année sont docteurs et près de 41 % sont bac+5 : comme la France ne forme plus qu’environ 8000 docteurs par an (contre presque 10 000 en 1994), et que 25 % de ceux-ci sont étrangers, on peut supposer que la vaste majorité des jeunes chercheurs français font leurs valises à la fin de leurs thèses.

Sans mathématiques, le degré de compréhension de certains problèmes reste superficiel avec des conséquences dramatiques : le président Macron ne comprend toujours pas la dynamique des infections Covid-19 et son ministre des Finances ne donne pas l’impression de saisir que la dette publique croît de façon exponentielle. Dans ces deux domaines, le contraste avec la chancelière Merkel, docteur en chimie quantique, est saisissant comme le montrent ses conférences de presse (ici et ).

Pour cette raison, sans tomber dans le travers de la sélection par les mathématiques, et en gardant à l’esprit la réserve émise par Luc Ferry, la France devrait tout faire pour remonter un peu sa moyenne mais, surtout, découvrir ses éventuels talents, bien avant la 4ème si possible.

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