Formation en mathématiques et en sciences
un enjeu national pour la prochaine décennie

Notre collectif se mobilise pour alerter sur la question cruciale de la formation scientifique pour les années à venir. En tant qu’enseignants, chercheurs, enseignants-chercheurs, ingénieures, scientifiques, cette question est au cœur de nos activités professionnelles. Nous contribuons de manière essentielle à la formation des jeunes générations pour permettre d’apporter des réponses concrètes aux besoins de la société. Les analyses conduites au sein de notre collectif nous confèrent une vision large et éclairée des enjeux qui nous font face.

Cette lettre ouverte aux candidates et candidats à la présidence de la République Française présente nos analyses et 12 propositions qui en découlent. Nous espérons que le futur président ou la future présidente de la République et son gouvernement sauront s’en saisir et prendront la mesure des évolutions nécessaires pour une formation ambitieuse en sciences, en étroite relation avec tous les acteurs concernés.

La société contemporaine doit pouvoir relever les nombreux défis pour lesquels la contribution de toutes les sciences est essentielle : le développement très rapide du numérique et son utilisation dans tous les secteurs d’activités ; le recours accru aux données pour communiquer dans le monde actuel ; les nécessaires évolutions technologiques pour faire face aux enjeux climatiques et énergétiques, au contrôle des ressources ; la préservation de la biodiversité et du bon fonctionnement de la biosphère ; le contrôle de l’émergence des nouvelles maladies infectieuses et la prévention des maladies environnementales. Relever ces défis requiert l’apport de disciplines très diverses comme la chimie, la physique, la biologie, l’écologie, les géosciences, les sciences de l’évolution [1], mais aussi l’informatique, les mathématiques, les statistiques qui permettent la modélisation, la collecte, l’analyse et la gestion des données pour comprendre un monde changeant. Celles-ci sont aussi indispensables pour aider les prises de décisions dans de très nombreux domaines. Tous ces exemples montrent le rôle prépondérant des sciences dans notre société actuelle et signalent la nécessité d’une éducation forte du grand public. La crise liée au COVID en constitue une illustration particulièrement frappante.

Pour permettre une action des pouvoirs politiques et du monde économique en cohérence avec ces défis, il est essentiel que chacun et chacune bénéficie d’une formation scientifique solide répondant aux besoins professionnels, aux besoins de la vie quotidienne et à l’exercice de la citoyenneté. Même si elles font partie des sciences, les mathématiques ont un rôle spécifique qui nécessite de les évoquer dans certains des points développés par la suite. Les mathématiques sont en effet plurielles : elles sont d’indispensables outils aux sciences ; au-delà, elles entretiennent des liens avec de nombreuses disciplines (sciences économiques, humaines ou sociales, sciences de la santé et du sport, artisanat, certaines disciplines artistiques) ; elles constituent également une discipline autonome qui participe au développement de l’esprit critique et des capacités de raisonnement. Elles font donc partie intégrante de la culture commune et ne doivent pas être réservées à une élite. Par conséquent, il est aussi nécessaire d’offrir à tous et à toutes une formation solide et progressivement diversifiée.

Les compétences scientifiques de haut niveau sont recherchées et donnent accès à des emplois variés, fortement qualifiés et bien rémunérés. De ce fait, une formation ambitieuse et accessible à tous et toutes est une nécessité absolue pour lutter contre les inégalités de genre, socio-économiques et territoriales qui pèsent fortement sur les trajectoires individuelles et sur les dynamiques collectives.

La visibilité médiatique récente donnée à la place de la formation en mathématiques témoigne de sa reconnaissance comme un enjeu majeur par tous les acteurs de la société civile. En période électorale, ce débat fait émerger un problème plus général, porté depuis des années par les sociétés savantes et associations qui s’intéressent à l’enseignement des sciences : celui de l’insuffisance de la formation scientifique en France.

Une réforme du lycée en contradiction avec les besoins de la société

Depuis la mise en place de la réforme du lycée en 2019, les choix faits pour le cycle terminal de la filière générale vont à l’encontre d’une formation ambitieuse en sciences dont la société a besoin. Dans le tronc commun de la classe de première, sur un total de 16 heures, la part dévolue à l’enseignement scientifique représente 2 heures hebdomadaires. À ceci s’ajoutent des dysfonctionnements liés aux spécialités comme l’obligation d’abandonner à l’entrée en terminale l’une des trois spécialités choisies en première. Outre le fait qu’ils sont empêchés de voir les liens entre les différentes disciplines, les élèves sont contraints d’effectuer des choix leur fermant de nombreuses portes à l’entrée dans l’enseignement supérieur. Rappelons aussi que nombre de filières post bac, y compris des filières courtes, nécessitent une formation scientifique solide indissociable des formations dans les disciplines cibles. En particulier, l’impact de la réforme pour la voie technologique et professionnelle sur les choix offerts aux élèves en termes de débouchés professionnels et de possibilités de poursuite d’études ne doit pas être négligé.

Les analyses des données de la DÉPP [2] mettent en évidence les effets délétères des choix de structure pour la voie générale du lycée : baisse importante du nombre d’élèves étudiant les mathématiques, particulièrement marquée pour les filles, accroissement des inégalités socio-économiques et territoriales en faveur des garçons issus de classes sociales très favorisées dans les doublettes mathématiques/physique-chimie, baisse du vivier d’élèves pour la poursuite d’études scientifiques et dans les filières technologiques de la production (alors que les besoins sont en augmentation), recul de la polyvalence dans la formation des lycéennes et lycéens en filière générale.

L’attractivité du métier d’enseignant

L’un des impacts de la baisse du vivier d’élèves scientifiques concerne l’orientation vers les métiers d’enseignants en sciences. Devant déjà faire face à une pénurie récurrente de candidats en mathématiques en raison de la concurrence avec l’attractivité des carrières et des rémunérations pour ces étudiants de niveau master, la diminution des profils scientifiques au lycée va mécaniquement faire encore baisser le nombre de candidats aux concours de recrutement pour enseigner les sciences dans le secondaire. En particulier, on peut s’attendre aussi dans les années à venir à des difficultés de recrutement en informatique, concours nouvellement créé.

Ces choix auront également un impact sur les futurs professeurs des écoles. Le nombre de candidats au CRPE [3] qui auront reçu une formation scientifique au lycée va mécaniquement baisser. La faible part des sciences et de mathématiques dans le tronc commun du cycle terminal ne suffit pas pour établir les connaissances et compétences scientifiques de base, de nature cumulative. La mise en place de PPPE [4] ne concernant qu’un nombre limité d’étudiants, les remises à niveau indispensables pour la préparation au concours compenseront
difficilement ces insuffisances. L’acquisition des connaissances et compétences didactiques s’en trouvera donc fragilisée. On entre ainsi dans un cercle vicieux dont il faut impérativement s’extraire.

En outre, la réforme des concours du CAPES [5] et du CRPE et de la formation initiale des enseignants repousse à nouveau leur recrutement après le master (bac+5). L’allongement nécessaire des études augmente la précarité des étudiants et aggrave les inégalités sociales pour accéder au métier d’enseignant. Cela risque d’accentuer la pénurie de candidats, comme cela a déjà été constaté en 2012. La mise en place d’un véritable plan de pré-recrutement permettant à des étudiantes et des étudiants de tous les milieux sociaux de se projeter vers le métier d’enseignant est réclamé depuis des années par la communauté et paraît indispensable pour pallier cette pénurie. Les systèmes mis en place ces dernières années n’ont pas rempli ce rôle : d’une part, la charge de travail en établissement rend difficile un suivi efficace de la formation universitaire ; d’autre part l’instabilité du dispositif, l’absence d’une impulsion nationale, la disparité d’offre et de traitement suivant les académies, ainsi que des choix budgétaires contraints n’ont pas permis d’assurer la réussite de ces dispositifs.

Enfin, les actions engagées pour la formation continue des enseignants en mathématiques suite au rapport Villani-Torossian sont encourageantes et nécessitent d’être pérennisées et structurées. Les plans de formation continue en sciences tout autant nécessaires commencent à se développer dans le premier degré ; ils ne doivent pas entrer en concurrence avec les actions précédentes en cours. Pour la réussite et le développement de la formation continue en sciences, il est nécessaire que le développement des nouvelles écoles académiques de la formation continue [6] prennent en compte les structures existantes et collaborent étroitement avec les acteurs de terrain de toutes les origines (Irem [7], Ires [8], Ife [9], Inspe), en lien avec la recherche.

L’enseignement supérieur et la recherche

Depuis 20 ans, le nombre d’étudiantes et étudiants a considérablement augmenté dans les établissements d’enseignement supérieur, et particulièrement à l’Université. Cette augmentation globale se retrouve dans les filières scientifiques, même si cela reste insuffisant pour répondre aux besoins prévisibles. Pourtant, le nombre des enseignants et enseignants-chercheurs n’a pratiquement pas augmenté. Parmi les disciplines, la part des enseignants-chercheurs en sciences a diminué, particulièrement en mathématiques. L’augmentation des tâches administratives et la diminution globale des appuis techniques a accru d’autant plus leur charge de travail.

Ce manque de personnel n’est pas dû à un problème de vivier : il est la conséquence de la diminution des recrutements pérennes des enseignants-chercheurs et des personnels des universités. Il a conduit à une dégradation de la qualité de la formation, qu’elle soit destinée à la formation initiale des futurs enseignants, à l’accompagnement en formation continue ou encore à la formation vers les métiers à haut niveau de compétences scientifiques. De plus, l’absence de perspective de recrutement stable dans la recherche académique entraîne une fuite des compétences : un certain nombre d’étudiants de très haut niveau et formés en France préfèrent partir à l’étranger où les conditions de travail pour la recherche et les rémunérations sont meilleures. Plus inquiétant, la tendance à la baisse du nombre de doctorants dans les disciplines scientifiques est un mauvais signal pour l’avenir.

Enfin, la part des femmes scientifiques à l’Université et dans les formations d’ingénieures et ingénieurs reste particulièrement basse dans la plupart des filières, notamment en informatique, en mathématiques, en physique [10]. Ceci impacte très fortement la part des femmes dans les métiers nécessitant une formation scientifique et technologique de haut niveau. [11]

Un plan sciences et société

À moyen et à long termes, en l’état actuel de la formation en sciences, c’est la société tout entière qui risque d’être durablement impactée, avec des retards s’accumulant dans les domaines de la recherche et de l’innovation, alors que leur développement est crucial pour affronter les défis du XXIe siècle. La maîtrise des sciences est indispensable à un pays pour assurer son indépendance économique, technologique et militaire, pour limiter le réchauffement climatique et assurer la nécessaire transition énergétique. Malgré cela, la culture scientifique ne fait pas pleinement partie de la culture générale dans la vie quotidienne. Il nous paraît essentiel que la classe politique prenne en main les questions du discours et de l’image associés aux sciences dans la société, bien au-delà des limites de l’école. La question de la place des sciences est une question de société, et l’une de celles qui conditionnent notre avenir.

Liste des associations et sociétés savantes signataires de la lettre

• ADIREM
  Association des Directeurs des Instituts de Recherche pour l’Enseignement des Mathématiques
• AEIF
  Association des Enseignantes et Enseignants d’Informatique de France
• APMEP
  Association des Professeurs de Mathématiques de l’Enseignement Public
• ARDM
  Association pour la Recherche en Didactique des Mathématiques
• CFEM
  Commission Francaise pour l’Enseignement des Mathématiques
• CLEA
  Comité de Liaison Enseignants et Astronomes
• EPI
  Enseignement Public & Informatique
• Femmes et Mathématiques
• Femmes Ingénieures
• Femmes et Sciences
• GÉM
  Groupe d’Étude des Membranes
• SF2A
  Société Française d’Astronomie et d’Astrophysique
• SFB
  Société Française de Biométrie
• SFB
  Société Française de Biophysique
• SFBD
  Société Française de Biologie et Développement
• SFdS
  Société Francaise de Statistiques
• SFÉ2
  Société Française d’Écologie et d’Évolution
• SFHST
  Société Française d’Histoire des Sciences et des Techniques
• SFP
  Société Française de Physique
• SIF
  Société Informatique de France
• SMAI
  Société de Mathématiques Appliquées et Industrielles
• SMF
  Société Mathématique de France
• UdPPC
  Union des Professeurs de Physique-Chimie
• UPA
  Association des Professeurs scientifiques des classes préparatoires BCPST, TB et ATS