PISA 2015
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6 déc. 2016 performance des élèves est stable par rapport à PISA 2012 qui était en fort recul ... interdisciplinaires dispensés depuis la rentrée 2016.
PISA 2015 Results in Focus
PISA data show that physically active students report higher levels of satisfaction with their life. An effective physical and health education curriculum can
Program for International Student Assessment (PISA)
Technical Report and User Guide for the Program for International Student Assessment (PISA): 2012 Data Files and Database with U S -Specific Variables (NCES 2014-025) U S Department of Education Washington DC: National Center for Education Statistics https://nces ed gov/pubs2014/2014025 pdf
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Le Programme international de l’OCDE pour le suivi des acquis des élèves (PISA) est une enquête administrée tous les trois ans depuis 2000 en vue d’évaluer les connaissances des élèves de 15 ans et de déterminer ce qu’ils peuvent faire grâce à leurs connaissances
What is a PISA report?
A series of reports on the OECD’s Programme for International Student Assessment’s (PISA) periodic testing program on student performance. The reports generally compare student (15 year olds) academic performance across countries, or discuss the methodology used to gather the data.
What is Pisa for development?
The OECD has initiated PISA for Development (PISA-D) in response to the rising need of developing countries to collect data about their education systems and the capacity of their student bodies.
How many plausible values should be used in a Pisa analysis?
Thus, statistics describing performance on the PISA science, reading, and mathematics literacy scales are based on plausible values. If an analysis is to be undertaken with one of these cognitive scales, then (ideally) the analysis should be undertaken five times, once with each of the ten relevant plausible value variables.
What is IRT in PISA 2015?
For PISA 2015, IRT was used to estimate average scores for science, reading, and mathematics literacy for each NCES Handbook of Survey Methods PISA, page 9 economy, as well as for three science process and three science content subscales.
évAluAtions
pisA et t imssRappoRt Scientifique
nov. 2016Acquis des élèves : comprendre lesévAluAtions internAtionAles
vo lu m e 1 1 2 Ce rapport est édité par le Conseil national d'Ġǀaluation du systğme scolaire.Directrice de la publication
Nathalie Mons, présidente du Cnesco
Rédacteur en chef
Jean-François Chesné, directeur scientifique du CnescoAuteurs
Cécile de Hosson, professeure à l'uniǀersitĠ Paris Diderot - Paris 7 Nicolas Décamp, maître de conférences à l'uniǀersitĠ Paris Diderot - Paris 7 Nadine Grapin, maître de conférences à l'uniǀersitĠ Paris Est-CréteilPierre Vrignaud, professeur ĠmĠrite de psychologie ă l'uniǀersitĠ Paris-Ouest Nanterre - La Défense
Remerciements des auteurs
Ce travail a bénéficié de la collaboration de Franck Salles, coordinateur national de recherche pour
TIMSS Advanced 2015, et co-manager du projet PISA 2012 pour la France, et de Youssef Souidi, chargé de mission au Cnesco.Remerciements du Cnesco
Le Cnesco remercie l'OCDE et l'IEA pour l'aǀoir autorisĠ ă accĠder respectiǀement audž edžercices des
enquêtes de PISA et de TIMSS.Le Cnesco remercie la Depp pour avoir mis à sa disposition les tests 2015 des enquêtes PISA sciences,
TIMSS CM1 et TIMSS Advanced.
3Table des matières
Table des matières ............................................................................................................................................ 3
Liste des tableaux .............................................................................................................................................. 5
Liste des figures ................................................................................................................................................. 7
Préambule ......................................................................................................................................................... 9
Introduction ..................................................................................................................................................... 11
Chapitre 1 : Présentation générale des enquêtes PISA et TIMSS............................................................. 13
B. L'OCDE et les enquêtes PISA ............................................................................................................. 14
C. Objectifs généraux et évolution des objectifs dans le temps ........................................................... 15
1. Les objectifs de TIMSS .............................................................................................................. 15
2. Les objectifs de PISA ................................................................................................................ 16
D. Préparation et organisation des enquêtes ........................................................................................ 16
1. Méthodes psychométriques communes à PISA et à TIMSS .................................................... 16
2. Spécificités des enquêtes PISA ................................................................................................. 21
3. Spécificités des enquêtes TIMSS .............................................................................................. 23
4. Rôle et place du numérique dans les enquêtes ....................................................................... 23
Chapitre 2 : Le cadre de référence des enquêtes PISA ............................................................................ 27
A. Organisation générale du cadre de référence .................................................................................. 28
B. Le cadre de référence de PISA pour le volet mathématique ............................................................ 29
1. Processus et compétences ....................................................................................................... 30
2. Les groupes de compétences (PISA 2000 à PISA 2009) ........................................................... 33
3. Mathématisation et modélisation ........................................................................................... 35
4. Les domaines de contenus ....................................................................................................... 39
5. Les contextes ............................................................................................................................ 41
6. Relation des autres volets de PISA avec les mathématiques ................................................... 44
C. Le cadre de référence de PISA en littératie scientifique dans PISA 2015 ......................................... 46
1. Contextualisation des questions de science ............................................................................ 47
2. Une nouveauté : les niveaux de charge cognitive ................................................................... 47
Chapitre 3 : Le cadre de référence des enquêtes TIMSS ......................................................................... 51
A. Organisation générale du cadre de référence de TIMSS .................................................................. 52
B. Le cadre de référence de TIMSS pour les mathématiques ............................................................... 54
41. Les domaines de contenus ....................................................................................................... 54
2. Les domaines cognitifs ............................................................................................................. 55
4. Distribution des questions de TIMSS 2015 selon les domaines et les formats ....................... 57
5. Le cadre de référence pour la physique (TIMSS Advanced 2015) ........................................... 60
A. Aspects communs à PISA et à TIMSS ................................................................................................ 62
B. Les types de questions de PISA et de TIMSS ..................................................................................... 64
Chapitre 5 : La présentation des résultats des enquêtes PISA et TIMSS .................................................. 67
A. Lecture des résultats et des échelles utilisées .................................................................................. 68
B. Comparaisons temporelles ............................................................................................................... 71
C. Niveaux des élèves et valeurs plausibles .......................................................................................... 74
D. Comparaison des résultats aux enquêtes ......................................................................................... 74
Synthèse : Comparaison des programmes PISA et TIMSS ....................................................................... 79
Références et bibliographie............................................................................................................................. 83
Liste des sigles et acronymes .......................................................................................................................... 87
5Liste des tableaux
Tableau 1 : Place des différents domaines cognitifs de PISA au cours des enquêtes ..................................... 22
Tableau 2 : Processus, compétences et aptitudes fondamentales dans PISA (2000-2015) ............................ 32
Tableau 3 : Tableau synthétique des catégories de PISA 2015 en littératie mathématique .......................... 41
Tableau 4 : Répartition des questions en fonction des processus dans PISA 2012 ........................................ 42
Tableau 5 : Répartition des questions en fonction des contextes dans PISA 2012 ......................................... 43
Tableau 6 : Répartition des formats de questions en fonction des processus dans PISA 2012 ...................... 43
Tableau 7 ͗ Plan d'Ġǀaluation de TIMSS 2015 - Mathématiques quatrième et huitième année scolaire ....... 56
Tableau 8 ͗ Plan d'Ġǀaluation de TIMSSADV 2015 - Mathématiques avancées .............................................. 57
Tableau 9 : Contenus et formats des questions de TIMSS4 2015 (CM1) selon les domaines ......................... 58
Tableau 10 : Contenus et formats des questions de TIMSSADV 2015 selon les domaines ............................ 58
Tableau 11 : Domaines cognitifs des questions de TIMSS4 2015 (CM1) selon les processus ......................... 59
Tableau 12 : Domaines cognitifs des questions de TIMSSADV 2015 selon les processus ............................... 59
physique .......................................................................................................................................................... 60
Tableau 14 : " Scores » en mathématiques aux enquêtes PISA en France, en Finlande et en Allemagne ..... 68
Tableau 15 : Exemple de présentation des résultats de PISA 2012 ................................................................ 69
Tableau 18 : Corrélations entre les résultats des élèves dans les différents domaines de PISA 2012 ........... 74
Tableau 19 : Corrélations entre les scores des pays dans les différents domaines de PISA 2012 .................. 75
Tableau 20 : Différences entre les programmes PISA et TIMSS ...................................................................... 80
6 7Liste des figures
Figure 1 : Les relations entre niveaux de compétence des élèves et difficulté des questions (items) ........... 19
Figure 2 : La Fleur des compétences - Projet KOM (1999) ............................................................................. 31
Figure 3 : Illustration du poids relatif de chacune des compétences dans les groupes de compétences ...... 34
Figure 4 : Le cycle de mathématisation avant 2012 ........................................................................................ 36
Figure 5 : Le cycle de modélisation à partir de 2012 ....................................................................................... 37
Figure 6 : Un modèle de la littératie mathématique en pratique ................................................................... 38
Figure 7 : Grille permettant de classer les questions en fonction des connaissances, des compétences et de
la charge cognitive mobilisée .......................................................................................................................... 48
Figure 8 ͗ DiffĠrentes entrĠes pour l'Ġtude d'un curriculum selon l'IEA ......................................................... 52
Figure 9 : Illustration du format habituel des exercices de PISA (contenu fictif) ............................................ 62
Figure 10 : Résultats en mathématiques en 4e année de TIMSS 2011. Moyenne et distribution pour chaque
pays .................................................................................................................................................................. 70
Figure 12 : Corrélation entre les scores de littératie scientifique et de littératie mathématique à PISA 2012
......................................................................................................................................................................... 75
2012 ................................................................................................................................................................. 75
Figure 14 : Résultats en mathématiques des pays ayant participé à PISA et à TIMSS8 en 2003 .................... 76
Figure 15 : Résultats en sciences des pays ayant participé à PISA et à TIMSS8 en 2003 ................................ 77
Figure 16 : Résultats en mathématiques des pays ayant participé à PISA 2012 et à TIMSS8 2011 ................ 78
Figure 17 : Résultats en sciences des pays ayant participé à PISA 2012 et à TIMSS8 2011 ............................ 78
8 9Préambule
Ce rapport du Cnesco est consacré aux programmes internationaux PISA (Programme for InternationalStudent Assessment) et TIMSS (Trends in International Mathematics and Science Study) d'Ġǀaluation des
acquis des élèves. Il paraît à quelques semaines de la publication des résultats des enquêtes 2015. Alors
que PISA est sans doute le plus important programme international mis en place pour comparer les
systèmes éducatifs et le plus commenté dans le débat public, TIMSS est moins connu. La France n'aǀait pas
participé à ce programme, consacré spécifiquement aux mathématiques et aux sciences, depuis 20 ans. Les
à la fois les élèves de CM1 et de terminale scientifique (TIMSS Advanced).Sa rĠalisation par le Cnesco s'est faite conformĠment ă l'une des trois missions que lui assigne la loi
cadres conceptuels et leurs opérationnalisations utilisés par les enquêtes internationales PISA et TIMSS.
tant donnĠ la spĠcificitĠ de TIMSS et l'importance donnĠe aux sciences par PISA en 2015, le rapport est
centré sur les mathématiques et les sciences. Cette analyse porte sur deux grands axes : le premier est
tests par les élèves, et la manière de rendre compte des résultats (la construction des " échelles ») ; c'est
domaines de PISA (comme par edžemple la comprĠhension de l'Ġcrit). Le second adže du rapport est d'ordre
du rapport lui est consacré.Ce rapport n'a donc pas pour objet de prĠsenter les rĠsultats 2015 des Ġlğǀes franĕais : ils étaient en effet
inconnus des auteurs lors de sa rédaction. Il donne toutefois des clés de lecture de ces résultats. Ce rapport
doit permettre à tous - décideurs, chercheurs, formateurs, enseignants - de mieux appréhender les
enquêtes PISA, TIMSS et TIMSS Advanced en soulignant leurs apports respectifs, et leurs limites
éventuelles.
Pour rédiger ce rapport, le Cnesco a fait appel à plusieurs experts. Antoine Bodin, directeur du CEDEC
(Centre pour le DĠǀeloppement et l'ǀaluation des CompĠtences - École de la deuxième Chance de
de méthodes complexes issues de la psychométrie, le Cnesco a également sollicité Pierre Vrignaud,
professeur ĠmĠrite de psychologie ă l'uniǀersitĠ Paris-Ouest Nanterre-La Défense, spécialiste de
l'Ġǀaluation scolaire.tant donnĠ l'importance accordĠe ă la ͨ culture scientifique » dans PISA 2015 et à la physique dans TIMSS
Advanced, le Cnesco a fait appel à Nicolas Décamp et Cécile de Hosson, tous deux enseignants-chercheurs à
l'uniǀersitĠ Paris Diderot et chercheurs en didactique des sciences au laboratoire de didactique André
10Reǀuz. Ils ont eu la possibilitĠ inĠdite d'Ġtudier l'intĠgralitĠ des questions1 de PISA et de TIMSS qui ont été
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