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Depuis quelques années, des considérations sur la formation scientifique à Genève ont émergé lors de consultations des enseignants de physique du Collège de Genève. Ces considérations sont issues des discussions dans les groupes de discipline et concernent les problèmes communs rencontrés par les enseignants et les élèves dans la formation de base en physique et en mathématiques. De manière indépendante, les mêmes préoccupations sont présentes au sein des facultés scientifiques de différentes universités. Les préoccupations communes ont été synthétisées dans une lettre envoyée au président de la CPG de physique en mai 2018, et une présentation d’information pour les élèves a été produite en 2020 avec le but de mieux les orienter (voir onglet «Documents» ci-dessous).

Historique et généralités
Recherche en didactique
Recommandations
Documents

Avant 1998, tous les élèves genevois à «profil» scientifique bénéficiaient d’une formation en physique (y compris les laboratoires) de 2-2-3-5 heures en 1ère, 2ème, 3ème et 4ème année respectivement. Quant aux sections à «profil» strictement non scientifique (artistique, latine, classique et moderne), la physique y était dispensée aux élèves en 3ème (2h) et 4ème année (3h). Dans toutes les sections, les heures de physique étaient donc surtout (ou exclusivement, dans les sections non scientifiques) placées en fin de cursus gymnasial, comme c’est aussi et toujours le cas dans d’autres cantons.

Cela s’explique par le fait que, contrairement aux autres sciences expérimentales, la physique est une branche qui dépend naturellement de concepts mathématiques clés qui ne sont développés qu’à partir de la 3ème année : par exemple la dérivation, l’intégration ou l’étude de fonctions (voir l’onglet «Recherche en didactique» ci-dessus pour des explications plus approfondies).

Depuis 1998, l’apprentissage transversal consistant à savoir sortir de la simple application de la «règle» apprise au cours de mathématiques pour la contextualiser dans le cadre du cours de physique n’est actuellement pas mis en valeur dans la maturité genevoise, où les mathématiques et la physique «discipline fondamentale» (DF – dispensé aux élèves qui ne choisissent pas l’option spécifique «physique – applications mathématiques») sont enseignées de manière déconnectée et incohérente pour la majorité des élèves genevois (environ 90%). Il est pourtant fondamental pour un apprentissage solide des compétences de base en mathématiques, propédeutiques aux études scientifiques.

En effet, depuis 1998, à Genève le système à option a été introduit :

  • L’enseignement de la physique DF concerne la majorité des élèves à profil scientifique (comme les élèves qui choisissent l’option spécifique «biologie – chimie»), tout comme la possibilité de n’effectuer les mathématiques qu’au niveau 1.
  • L’enseignement de la physique DF, y compris les laboratoires, a été déplacé aux premières années à raison de 1-2-2 heures en 1ère , 2ème et 3ème année, cela jusqu’à la rentrée 2021. À partir de la rentrée 2021 l’heure en 1ère a été déplacée et 2ème : 0-3-2-0. Ces élèves n’ont pas de physique, voire de sciences, en 4ème année.
  • L’enseignement de l’option spécifique «physique – applications mathématiques» garde la structure «logique» avec plus d’heures consacrées à ces branches en fin de cursus tout en étant liée au choix du niveau 2 en mathématiques. Toutefois, elle ne concerne qu’une petite minorité d’élèves.

Par ailleurs, les enseignants de physique ont dénoncé l'impossibilité de respecter le plan d'étude et le niveau des exigences en physique DF(1) , car les élèves ne disposent pas des compétences mathématiques suffisantes dans ces degrés-là pour parcourir les chapitres requis par une formation de base en physique, incluant des contenus basiques comme le mouvement circulaire, des notions sur les ondes ou le magnétisme. Sans compter que les collégiens ayant une OS non scientifique n'ont actuellement aucune science expérimentale en 4ème année, ce qui – en sachant que les sciences occupent déjà un pourcentage minimal dans la grille genevoise – est incohérent dans une formation généraliste, dans une société où la science et la technique sont devenues indispensables dans tous les domaines.

(1) Lors de la commission consultative de novembre 2018, voir aussi le courrier au président de la CPG du 11 mai 2018 dans l’onglet «Documents».