IL est généralement admis que la promotion de l'enseignement des sciences et de la technologie, en aidant à comprendre l'environnement et à agir sur lui, peut être un moyen très efficace pour favoriser une stratégie de développement économique durable, éliminer la pauvreté et améliorer le bien-être de la population. De même, la formation de ressources humaines de niveau supérieur et intermédiaire est indispensable pour un pays qui doit utiliser, entretenir, acheter ou produire de la technologie.

Partout dans le monde, les programmes officiels définissent des objectifs très ambitieux à l'enseignement des sciences. Les élèves sont censés y acquérir des connaissances utiles, de bonnes compétences d'analyse, de mesure et d'expérimentation, et un mode de pensée critique ; ils doivent également bénéficier d'un enseignement expérimental pratiqué en équipe. Etant donné la manière dont les sciences sont généralement enseignées à l'heure actuelle, il est peu réaliste de croire que ces objectifs puissent être atteints.

Les conditions dans lesquelles se pratique l'enseignement sont évidemment très variables d'un pays à l'autre, ainsi que dans un même pays. Dans les pays les moins développés, le manque d'enseignants scientifiques formés constitue un problème sérieux : les sciences sont enseignées par des enseignants sans formation, ou ne sont pas enseignées du tout dans certaines écoles ou certaines classes. Mais quel que soit le pays, la situation est rarement satisfaisante sur tous les critères.

L'affectation des enseignants pose partout un problème. De nombreux enseignants en sciences n'enseignent pas les matières dans lesquelles ils ont été formés.

Dans les zones rurales, la rotation des enseignants en sciences est élevée et les cours souffrent de ce fait d'un manque de continuité.

Les rémunérations relativement faibles, dont la valeur réelle a diminué avec le temps, sont souvent citées comme cause du manque de motivation des enseignants, entraînant des taux de départ et de rotation élevés des enseignants en sciences.

Dans de nombreux pays, il est fréquent qu'il n'y ait que peu de manuels scolaires, d'équipement et de matériel pour les travaux pratiques. Dans certains pays africains, les manuels scolaires scientifiques sont toujours importés et de nombreux étudiants ne peuvent pas se les offrir. Les enseignants finissent par écrire le contenu des leçons au tableau noir et les élèves passent une grande partie de leur temps à les copier. Ces problèmes ne se limitent pas aux pays africains. Là où les manuels sont produits localement, ils peuvent ne pas être accessibles aux enfants des régions rurales et aux groupes défavorisés des zones urbaines ; et lorsqu'ils sont disponibles, ils ne sont pas toujours utilisés par les enseignants.

L'étude de l'IIPE arrive à la conclusion que les politiques les plus attrayantes pour favoriser l'enseignement des sciences, celles qui contribueront le plus au développement, sont celles qui préconisent un enseignement scientifique de base pour tous (de préférence associé à un élément technologique) tout au long de l'enseignement secondaire, afin de donner de bonnes bases à autant de jeunes que possible. Elle suggère également d'investir progressivement dans un enseignement scientifique plus spécialisé pour certains étudiants aux niveaux plus élevés (second cycle secondaire et enseignement supérieur).

Dans tous les pays étudiés, les sciences sont inscrites au programme du premier cycle secondaire. Assurer «une éducation scientifique pour tous » n'est encore qu'un objectif à long terme dans certains pays à cause de l'accès restreint à ce premier cycle.

La plupart des pays en développement n'ont pas l'information appropriée qui leur permette de piloter et améliorer éventuellement des résultats scolaires en sciences. Les décideurs et les planificateurs savent peu de chose sur ce que savent réellement les élèves du secondaire. Les résultats globaux aux examens sont facilement disponibles, mais ne constituent pas un indicateur suffisant du niveau de connaissance des élèves. Les résultats bruts doivent être analysés afin de mesurer ce qu'ils ont réellement appris. L'analyse effectuée en Malaisie a montré que le niveau scientifique d'un nombre important d'élèves n'était pas suffisant ; un grand nombre d'entre eux échouaient aux épreuves ou réussissaient tout juste. Des conclusions semblables découlent des évaluations internationales (telles que celle de l'Association internationale pour l'évaluation du rendement scolaire-IEA) qui montrent de grandes variations entre pays et à l'intérieur d'un même pays. Il faut recueillir et analyser davantage d'information sur ces aspects au niveau des pays. Là où les étudiants passent des examens nationaux, les données pourraient être utilisées pour mesurer le niveau des acquis et étudier les causes des mauvais résultats de certains groupes.

Une autre façon d'évaluer la qualité de l'enseignement des sciences est d'analyser les taux de réussite des bacheliers scientifiques dans l'enseignement supérieur.

Une autre conclusion de la recherche qui intéresse directement les planificateurs concerne l'emploi des diplômés scientifiques. On pense généralement qu'il n'y a pas assez de scientifiques, d'ingénieurs et de personnes ayant reçu une formation technique dans la plupart des pays en développement et qu'ils sont donc en meilleure position sur le marché du travail. C'est souvent le cas et leur taux de chômage est plutôt inférieur à celui des diplômés littéraires. Cependant, si l'on examine les données de près, on s'aperçoit que certains pays commencent à avoir plus de diplômés scientifiques – en particulier en sciences pures – que le marché du travail ne peut en absorber. En effet, dans la plupart des pays, l'administration est le plus grand employeur de personnel qualifié en sciences. Lorsque les mesures d'austérité restreignent la croissance de l'emploi dans la fonction publique en général et dans la profession enseignante en particulier, il risque d'y avoir un surplus de diplômés en sciences. Cela suggère qu'il doit être possible d'opérer des substitutions entre sciences pures et appliquées dans certains pays, et qu'il faut former les diplômés scientifiques à être plus polyvalents et plus souples dans l'utilisation de leurs compétences.

Il ne semble pas y avoir de réponse simple à la question de savoir quelles sont les options de programmes scolaires qui permettront d'arriver réellement à «l'éducation scientifique pour tous». En comparant les programmes officiels, on a pu noter que le temps passé à un enseignement scientifique de base au premier et au second cycles de l'enseignement secondaire varie beaucoup selon les pays. Selon les programmes scolaires officiels, les élèves du premier cycle secondaire au Chili et au Botswana par exemple, passent deux fois plus de temps sur les sciences que ceux du Sénégal ou de la Jordanie. Le tableau serait cependant très différent si l'on prenait en considération le programme réellement étudié en classe et les activités extrascolaires, telles que les cours particuliers.

De plus, certains pays (en particulier les pays francophones) attachent une grande importance aux mathématiques, alors que d'autres (comme la Thaïlande) semblent mettre davantage l'accent sur les sciences expérimentales et n'attachent pas une importance particulière aux mathématiques. Dans la plupart des pays anglophones, les sciences constituent une seule matière où différentes disciplines sont intégrées au niveau du premier cycle secondaire ; dans d'autres pays, deux matières scientifiques ou davantage sont enseignées séparément, soit simultanément soit l'une après l'autre ; dans les pays francophones, les cours scientifiques du premier cycle secondaire combinent souvent la physique avec la chimie et la géologie avec la biologie. Il revient à d'autres recherches de décider quelle est l'approche la plus efficace sur un plan pédagogique. Les planificateurs et les décideurs peuvent cependant considérer qu'une matière intégrée est moins coûteuse à dispenser à qualité équivalente, et qu'elle permet de simplifier la production des manuels scolaires, les équipements de laboratoires requis, et la formation des enseignants ; elle facilite l'allocation des enseignants, la préparation de l'emploi du temps, et celle des examens. Le même commentaire pourrait être fait à propos des options qui ont tendance à être multipliées dans le second cycle. Plus il y a d'options, plus les coûts et la logistique se compliquent.

La recherche de l'IIPE montre que, fréquemment, les enseignants en sciences ne parviennent pas à terminer le programme parce qu'il est trop chargé, mais aussi parce qu'ils ne sont pas assez bien formés. Cela entraîne un certain nombre de conséquences. D'un côté, les pratiquesde bachotage et les cours privés se multiplient dans plusieurs pays. D'un autre côté, les connaissances factuelles et l'apprentissage par coeur sont souvent valorisés aux dépens du développement d'une plus grande créativité intellectuelle.

Ainsi, bien que l'apprentissage expérimental, en laboratoire, ait à jouer un rôle particulier dans l'enseignement secondaire scientifique, la pratique réelle s'éloigne souvent de cet objectif. Dans la plupart des pays, le coût d'un laboratoire est très élevé (voir tableau ci-dessous) – dans certains cas, la construction et l'équipement d'un laboratoire peuvent coûter cinq fois plus que ceux d'une classe ordinaire. De plus, beaucoup de ces installations ne fonctionnent que partiellement, parce que l'entretien de l'équipement et le renouvellement des fournitures ne sont pas assurés. Au Maroc où les établissements ont généralement de bonnes installations scientifiques, de nombreuses salles de sciences sont mal ou sous-utilisées, c'est-à-dire utilisées pour un enseignement traditionnel de toute la classe. En Malaisie, un autre pays bien équipé en installations scientifiques, les travaux pratiques et les activités scientifiques en laboratoire sont rarement menés de manière stimulante sur le plan intellectuel. L'apprentissage a lieu sans que les enseignants cherchent à faire réfléchir les élèves, dans la mesure où la résolution de problèmes est secondaire par rapport au suivi d'instructions. Un petit nombre d'expériences approfondies mais simples, avec quelques activités pratiques pas nécessairement expérimentales, peut constituer une option plus économique, préférable à des programmes exigeant de nombreuses expériences.

Les cas de la Malaisie et celui du Maroc ne sont pas uniques. Une grande partie de l'activité pratique qui se déroule dans la plupart des écoles ne justifie pas les coûts additionnels que représente la distribution générale d'un équipement sophistiqué dans les pays ayant peu de ressources – au moins tant que d'autres conditions ne sont pas remplies. Il est ainsi particulièrement important que les enseignants reçoivent une formation appropriée, bénéficient d'un soutien renforcé, et que des mécanismes de sélection et d'évaluation incitant à l'acquisition d'un mode de pensée scientifique soient mis en place.

Une étude récente de l'IIPE sur Brunei Darussalam montre que, même si les écoles publiques ont de meilleures installations que les écoles privées et si leurs enseignants sont souvent plus qualifiés, les élèves des écoles privées ont de meilleures notes aux examens dans toutes les matières scientifiques. C'est sans doute lié au profil socio-économique des élèves et à l'intérêt que montrent les parents pour les études de leurs enfants. Mais c'est également dû à la gestion des écoles, à la discipline qui y règne et à l'importance du travail donné à faire à la maison, etc.

La recherche de l'IIPE montre de ce point de vue que la gestion spécifique des départements de sciences est un problème. Généralement, ceux qui sont quotidiennement responsables des sciences ont eu peu ou pas de formation formelle en matière de gestion d'une équipe d'enseignants en sciences, d'organisation du travail du personnel auxiliaire et de capacité d'achats, afin de minimiser les coûts et de maximiser les bénéfices pour l'enseignement. Ils ont peu de pouvoir sur les décisions affectant directement l'enseignement des sciences. Dans de nombreux cas, les directeurs d'établissement ont peu de chances d'avoir une formation scientifique et manquent par conséquent de confiance en eux, ou de compétence, pour prendre des décisions sur les types de dépenses à encourir ou sur les programmes. Bien entendu, lorsque les connaissances et les compétences scientifiques sont déficientes chez les enseignants, il faut les améliorer par une formation. Lorsqu'elles sont adéquates, il faut davantage s'intéresser à l'aide au développement de méthodes pédagogiques appropriées.

La situation varie bien évidemment d'un pays à l'autre et les solutions doivent être adaptées à chaque pays. La situation de l'enseignement des sciences ne sera pas améliorée par une mesure unique dans un pays. Une grande partie de ces mesures ne sont pas neuves, mais nulle part elles n'ont été mises en oeuvre de manière systématique.

Le manque de coordination entre les différents acteurs impliqués dans l'enseigne ment des sciences constitue un autre obstacle à un bon enseignement. Les offices du baccalauréat et les formations d'enseignants au niveau universitaire poursuivent leur activité sans tenir compte toujours des politiques et des priorités des ministères ; les concepteurs de programmes et les pédagogues sont réticents à prendre en compte le manque de ressources et la nécessité de choisir des méthodes plus économiques. Ce manque de coordination, le manque de continuité dans les réformes et l'attention insuffisante accordée à ce qui se passe à l'école et dans la classe sont responsables de l'état actuel de l'enseignement des sciences dans de nombreux pays. Enfin, il faut faire davantage attention à la demande réelle et à ce qui motive les élèves, les enseignants et bien entendu la société.

Pour que l'enseignement des sciences devienne plus attrayant et plus stimulant, les enseignants doivent se sentir à l'aise avec ce qu'ils considèrent comme des méthodes qui ont fait leurs preuves, les écoles doivent encourager les matières scientifiques et la société dans son ensemble doit valoriser les sciences et la formation scientifique.