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L'épreuve de mathématiques du bac 2003 série S

L'épreuve de mathématiques en série S à cette session de juin 2003 du baccalauréat a provoqué de nombreuses réactions bien compréhensibles.

Nous allons tenter sur cette page de réunir des informations relatives à cet événement, et de la mettre régulièrement à jour ; vous pourrez donc la consulter périodiquement, pour vous tenir informé.

Communiqué 16 de la Commission de Réflexion sur l’Enseignement des Mathématiques (28 juin 2003)
Le climat de tension sociale au moment où s’est déroulé le baccalauréat, joint à ce que représente la section S dans la société française, a considérablement amplifié l’émotion des candidats, de leurs familles et de leurs professeurs devant un sujet de mathématiques qui rompait avec les habitudes. Si le sujet de la section S et le sujet général de la section ES pour la France métropolitaine ont pu déstabiliser élèves et enseignants, la CREM tient à rappeler que d’autres sujets (spécialité ES, centres étrangers) ont su prendre en compte de façon positive les innovations des programmes ; elle espère que cet incident ne bloquera pas les évolutions nécessaires des sujets du baccalauréat. La CREM n’a pas vocation à intervenir dans l’actualité, mais il est bon de relever les défauts du système en vigueur (temps d’enseignement réduit, surcharge des épreuves, morcellement des enseignements), et de réfléchir aux conditions qui garantissent l’évolution nécessaire des contenus et des méthodes d’évaluation. Dans son rôle de prospective à long terme, la CREM mènera une réflexion approfondie sur les épreuves de mathématiques dans les examens et les concours.

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Le texte des sujets (commenté)
Les liens (bleus) figurant dans le texte conduisent à des remarques sur la difficulté des questions et leur adéquation aux programmes et aux instructions.

Exercice 1 (4 points)
Commun à tous les candidats

Dans le plan complexe muni d'un repère orthonormal [Graphics:images/bac2003_gr_1.gif] (unité graphique : 2 cm), on considère les points A, B et C d'affixes respectives a=2, b=1-i et c=1+i.
1.a. Placer les points A, B et C sur une figure.
   b. Calculer [Graphics:images/bac2003_gr_2.gif]. En déduire que le triangle ABC est rectangle isocèle.
2.a. On appelle r la rotation de centre A telle que r(B)=C.
       Déterminer l'angle de r et calculer l'affixe d du point D=r(C).
  b. Soit [Graphics:images/bac2003_gr_3.gif] le cercle de diamètre [BC].
      Déterminer et construire l'image [Graphics:images/bac2003_gr_4.gif] du cercle [Graphics:images/bac2003_gr_5.gif] par la rotation r.
3. Soit M un point de Γ d'affixe z, distinct de C et M' d'affixe z' son image par r.
   a. Montrer qu'il existe un réel [Graphics:images/bac2003_gr_6.gif] appartenant à [ [Graphics:images/bac2003_gr_7.gif][[Graphics:images/bac2003_gr_8.gif]][Graphics:images/bac2003_gr_9.gif]] tel que [Graphics:images/bac2003_gr_10.gif].
   b. Exprimer z' en fonction de [Graphics:images/bac2003_gr_11.gif].
   c. Montrer que [Graphics:images/bac2003_gr_12.gif] est un réel. En déduire que les points C, M et M' sont alignés.
   d. Placer sur la figure le point M d'affixe [Graphics:images/bac2003_gr_13.gif] et construire son image M' par r.

Exercice 2 (5 points)
Candidats n'ayant pas suivi l'enseignement de spécialité

[Graphics:images/bac2003_gr_14.gif]

Soient a un réel strictement positif et OABC un tétraèdre tel que :
    • OAB, OAC et OBC sont des triangles rectangles en O.
    • OA=OB=OC=a.
On appelle I le pied de la hauteur issue de C du triangle ABC, H le pied de la hauteur issue de O du triangle OIC, et D le point de l'espace défini par [Graphics:images/bac2003_gr_15.gif].
1. Quelle est la nature du triangle ABC ?
2. Démontrer que les droites (OH) et (AB) sont orthogonales, puis que H est l'orthocentre du triangle ABC.
3. Calcul de OH.
  a. Calculer le volume V du tétraèdre OABC puis l'aire S du triangle ABC.
  b. Exprimer OH en fonction de V et de S, en déduire que [Graphics:images/bac2003_gr_16.gif].
4. Étude du tétraèdre ABCD.
L'espace est rapporté au repère orthonormal [Graphics:images/bac2003_gr_17.gif].
  a. Démontrer que le point H a pour coordonnées : [Graphics:images/bac2003_gr_18.gif].
  b. Démontrer que le tétraèdre ABCD est régulier (c'est à dire que toutes ses arêtes ont même longueur).
  c. Soit [Graphics:images/bac2003_gr_19.gif] le centre de la sphère circonscrite au tétraèdre ABCD.
  Démontrer que [Graphics:images/bac2003_gr_20.gif] est un point de la droite (OH) puis calculer ses coordonnées.

Exercice 2 (5 points)
Candidats ayant suivi l'enseignement de spécialité

Les questions 3 et 4 sont indépendantes des questions 1 et 2 ; seule l'équation de [Graphics:images/bac2003_gr_21.gif] donnée en 1.c. intervient à la question 4.

1. L'espace est rapporté au repère orthonormal [Graphics:images/bac2003_gr_22.gif].
  a. Montrer que les plans P et Q d'équations respectives : [Graphics:images/bac2003_gr_23.gif] et [Graphics:images/bac2003_gr_24.gif] ne sont pas parallèles.
  b. Donner un système d'équations paramétriques de la droite [Graphics:images/bac2003_gr_25.gif] intersection des plans P et Q.
  c. On considère le cône de révolution [Graphics:images/bac2003_gr_26.gif] d'axe (Ox) contenant la droite [Graphics:images/bac2003_gr_27.gif] comme génératrice.
  Montrer que [Graphics:images/bac2003_gr_28.gif] a pour équation cartésienne [Graphics:images/bac2003_gr_29.gif].
2. On a représenté sur les deux figures ci-dessous les intersections de [Graphics:images/bac2003_gr_30.gif] avec des plans parallèles aux axes de coordonnées.
Déterminer dans chaque cas une équation des plans possibles, en justifiant avec soin votre réponse.

[Graphics:images/bac2003_gr_31.gif]

3.a. Montrer que l'équation [Graphics:images/bac2003_gr_32.gif], dont l'inconnue x est un entier relatif, n'a pas de solution.
   b. Montrer la propriété suivante :
pour tous entiers relatifs a et b, si 7 divise [Graphics:images/bac2003_gr_33.gif] alors 7 divise a et 7 divise b.
4.a. Soient a, b et c des entiers relatifs non nuls. Montrer la propriété suivante :
si le point A de coordonnées (a,b,c) est un point du cône [Graphics:images/bac2003_gr_34.gif] alors a, b et c sont divisibles par 7.
   b. En déduire que le seul point de [Graphics:images/bac2003_gr_35.gif] dont les coordonnées sont des entiers relatifs est le sommet de ce cône.

Problème (11 points)
Commun à tous les candidats

Soit [Graphics:images/bac2003_gr_36.gif] le nombre de bactéries introduites dans un milieu de culture à l'instant t=0 ([Graphics:images/bac2003_gr_37.gif] étant un réel strictement positif, exprimé en millions d'individus).
Ce problème a pour objet l'étude de deux modèles d'évolution de cette population de bactéries :
    • un premier modèle pour les instants qui suivent l'ensemencement (partie A)
    • un second modèle pouvant s'appliquer sur une longue période (partie B).

Partie A

Dans les instants qui suivent l'encemencement du milieu de culture, on considère que la vitesse d'accroissement des bactéries est proportionnelle au nombre de bactéries en présence.
Dans ce premier modèle, on note f(t) le nombre de bactéries à l'instant t (exprimé en millions d'individus). La fonction f est donc solution de l'équation différentielle : [Graphics:images/bac2003_gr_38.gif], où a est un réel strictement positif dépendant des conditions expérimentales.
1. Résoudre cette équation différentielle, sachant que [Graphics:images/bac2003_gr_39.gif].
2. On note T le temps de doublement de la population bactérienne.
Démontrer que, pour tout réel t positif : [Graphics:images/bac2003_gr_40.gif].

Partie B

Le milieu étant limité (en volume, en éléments nutritifs ...), le nombre de bactéries ne peut pas croître de façon exponentielle. Le modèle précédent ne peut donc s'appliquer sur une longue période. Pour tenir compte de ces observations, on représente l'évolution de la population de bactéries de la façon suivante :
Soit g(t) le nombre de bactéries à l'instant t (exprimé en millions d'individus) ; la fonction g est une fonction strictement positive et dérivable sur [Graphics:images/bac2003_gr_41.gif] qui vérifie pour tout t de  [Graphics:images/bac2003_gr_42.gif] la relation :

(E)          [Graphics:images/bac2003_gr_43.gif]

où M est une constante strictement positive dépendant des conditions expérimentales et a le réel défini dans la partie A.
1.a. Démontrer que si g est une fonction strictement positive vérifiant la relation (E), alors la fonction [Graphics:images/bac2003_gr_44.gif] est solution de l'équation différentielle  (E') : [Graphics:images/bac2003_gr_45.gif].
   b. Résoudre (E').
   c. Démontrer que si h est une solution strictement positive de (E'), alors [Graphics:images/bac2003_gr_46.gif] vérifie (E).
2. On suppose désormais que, pour tout réel positif t, [Graphics:images/bac2003_gr_47.gif], où C est une constante strictement supérieure à 1 dépendant des conditions expérimentales.
   a. Déterminer la limite de g en [Graphics:images/bac2003_gr_48.gif] et démontrer, pour tout réel t positif ou nul, la double inégalité : [Graphics:images/bac2003_gr_49.gif].
   b. Étudier le sens de variation de g (on pourra utiliser la relation (E)).
   Démontrer qu'il existe un téel unique [Graphics:images/bac2003_gr_50.gif] positif tel que [Graphics:images/bac2003_gr_51.gif].
   c. Démontrer que [Graphics:images/bac2003_gr_52.gif]. Étudier le signe de g''. En déduire que la vitesse d'accroissement du nombre de bactéries est décroissante à partir de l'instant [Graphics:images/bac2003_gr_53.gif] défini ci-dessus.
Exprimer [Graphics:images/bac2003_gr_54.gif] en fonction de M et de C.
   d. Sachant que le nombre de bactéries à l'instant t est g(t), calculer le nombre moyen de bactéries entre les instants 0 et t0, en fonction de M et de C.

Partie C

1. Le tableau présenté en annexe a permi d'établir que la courbe représentative de f passait par les points de coordonnées respectives (0;1) et (0,5;2). En déduire les valeurs de [Graphics:images/bac2003_gr_55.gif], T et a.
2. Sachant que [Graphics:images/bac2003_gr_56.gif] et que [Graphics:images/bac2003_gr_57.gif], démontrer, pour tout réel t positif ou nul, l'égalité suivante :

[Graphics:images/bac2003_gr_58.gif]

3. Tracer, sur la feuille donnée en annexe, la courbe [Graphics:images/bac2003_gr_59.gif] représentative de g, l'asymptote à [Graphics:images/bac2003_gr_60.gif] ainsi que le point de [Graphics:images/bac2003_gr_61.gif] d'abscisse [Graphics:images/bac2003_gr_62.gif].
4. Dans quelles conditions le premier modèle vous semble-t-il adapté aux observations faites ?

PAGE ANNEXE À RENDRE AVEC LA COPIE

Annexe I

[Graphics:images/bac2003_gr_63.gif]

t en h, et le nombre de bactéries en millions.

Annexe II

Les points obtenus à partir de ce tableau, ainsi que la fonction h, sont représentés dans le repère ci-dessous.

[Graphics:images/bac2003_gr_64.gif]

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Un essai de réécriture des sujets
Catherine Combelles et Odette Bellissard proposent un essai de réécriture de cette épreuve de Mathématiques du bac S.
Elles partent du même thème, mais tentent de respecter au mieux le programme de la classe ainsi que les recommandations habituellement suivies par les concepteurs de sujets de baccalauréat.

< Télécharger le sujet au format RTF >            < Télécharger le sujet au format PDF >

Vous pouvez faire part de vos réactions et suggestions en leur écrivant.

Josette Feurly-Reynaud, de Lyon, propose un essai de réécriture de l'exercice de géométrie "spaciale" :

< Télécharger le sujet au format RTF >            < Télécharger le sujet au format PDF >

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La lettre de Catherine Combelles adressée à l'AFP

L’épreuve de mathématiques du bac S 2003

À l’examen du sujet de bac de mathématiques de la section S, professeurs et élèves ont eu le sentiment d’être traités avec une brutalité extrême. Certains y ont même vu une véritable provocation.

Éclairons le contexte : la réforme Allègre a atteint cette année la classe de Terminale. Des programmes très novateurs ont été mis en place, et ce dans un horaire réduit, puisque ne subsistent plus en Terminale S que 4,5h de cours de mathématiques et 1h de TD, dans le cours commun à tous.

Des contenus nouveaux, jamais encore enseignés dans le secondaire, ont été introduits, et aussi de nouvelles façons d’aborder des sujets classiques. Très intéressants, ces programmes ont passionné les professeurs qui se sont donné beaucoup de mal pour s’y adapter et trouver des stratégies pédagogiques efficaces. Chacun attendait avec inquiétude le sujet de l’examen car les niveaux de compétence technique à atteindre sur les divers chapitres étaient mal définis.

Les premiers sujets, sortis en Inde, en Amérique du Nord et au Liban ont beaucoup circulé sur Internet. Ils étaient rassurants : il y avait du changement, certes, mais l’évolution était supportable.

Le sujet de France métropolitaine, lui, s’est avéré insupportable.

Les deuxièmes exercices, l’un adressé aux “ spécialistes ” de mathématiques, l’autre aux “ non-spécialistes ” étaient tous deux franchement difficiles, et il est à prévoir que plusieurs questions n’auront été correctement résolues que par quelques rares et excellents élèves.

Quant au problème, il portait sur une toute petite partie du programme, et supposait qu’elle avait été traitée de façon très approfondie : pour les initiés, il portait intégralement sur la manipulation d’une équation différentielle non linéaire, résolue par changement de fonction, avec détermination de très nombreux paramètres liés entre eux.

Il est important de préciser que le chapitre des équations différentielles se traite forcément en début d’année et que la polémique sur ce problème n’a strictement rien à voir avec le mouvement de revendication actuel, qui n’a eu aucune conséquence sur cette question. L’institution tentera peut-être de faire porter la responsabilité de cet échec sur les professeurs, ce serait un mensonge.

C’est bien la conception du sujet qui est en cause : trop spécialisé, il n’a pas donné aux élèves l’occasion de prouver leurs connaissances : Or, un sujet de baccalauréat doit obéir à un certain nombre de règles : il doit permettre à un élève moyen de faire la preuve qu’il a bien acquis les notions essentielles qu’il avait à apprendre. C’est là la raison d’être de l’épreuve. Il doit donc porter sur de larges portions du programme, et il ne doit pas présenter de difficultés excessives : ce n’est pas un sujet d’Olympiades ! Ces règles élémentaires n’ont pas du tout été appliquées cette année.

Cette erreur est d’autant plus regrettable que la profession tout entière, de la maternelle à l’université, fait actuellement de sérieux efforts pour renouveler l’enseignement des mathématiques, avec en particulier le souci de mettre en évidence les liens entre mathématiques et autres disciplines. Et pour lutter contre un bachotage stérile qui a parfois été pratiqué, les professeurs ont eux-mêmes réclamé une évolution des sujets de bac qui sont longtemps restés trop stéréotypés.

Ce sujet maladroit et brutal vient malencontreusement discréditer cette entreprise. Car les évolutions doivent être annoncées et préparées, et elles doivent rester mesurées pour que le système soit en mesure de les absorber : si les règles du jeu changent, la moindre des choses est d’en avertir les joueurs !

En outre, elle dresse contre l’école les parents d’élèves à l’heure où il faudrait tout faire au contraire pour obtenir leur appui : ils y voient en effet une sanction injuste au lieu de la récompense des efforts de leurs enfants.

Enfin, elle porte le discrédit sur l’enseignement des sciences à l’heure où le manque de jeunes scientifiques menace une grande quantité de secteurs.

C’est pourquoi l’Inspection Générale de Mathématiques porte une lourde responsabilité d’avoir imposé un tel sujet, surtout dans le climat de crispation que nous vivons actuellement. Il était pourtant très simple d’utiliser un sujet de remplacement dans ce contexte, pour prévenir ce qui est vécu par beaucoup comme une catastrophe.

Catherine Combelles
Présidente de la régionale d’Aix-Marseille de l’Association des Professeurs de Mathématiques de l’Enseignement Public

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Réactions du bureau National de l'APMEP

Première lettre (de Jean Paul BARDOULAT) au ministre de l'Éducation Nationale

Monsieur le Ministre,

Les sujets des épreuves de mathématiques du baccalauréat des séries S et ES provoquent de très vives réactions, tout particulièrement celui de S. Ce sujet, en rupture avec ceux des sessions précédentes, a pris à contre-pied les candidats et leurs professeurs de mathématiques. L’APMEP demande depuis longtemps que des changements aussi radicaux soient annoncés suffisamment à l’avance afin de permettre aux professeurs de préparer leurs élèves. Alors qu’elle agit pour une évolution des épreuves de mathématiques aux examens permettant d’évaluer davantage de compétences sans pour autant en augmenter la difficulté, l’APMEP dénonce le choix de ce sujet. Il ne permet pas de tester correctement les candidats, provoque un sentiment de défiance vis à vis des professeurs de mathématiques, altère l’image de la discipline, ne peut que détourner davantage d’élèves de la voie scientifique et de la spécialité mathématiques et compromet pour l’avenir la nécessaire évolution des épreuves de mathématiques.

Autant pour les élèves ayant choisi la spécialité mathématiques que pour les autres, ce sujet ne permet pas une évaluation sérieuse. Les parties testées du programme sont trop limitées, les nouveautés trop nombreuses, ce qui accroît les difficultés déjà bien réelles dans l’un des exercices et dans le problème qui comporte de nombreux paramètres dont l’usage n’est pas un objectif du programme.

Dans le redoutable contexte de réduction des horaires de mathématiques, un tel sujet dévalorise les réels efforts accomplis par les élèves et leurs professeurs pour aborder des contenus nouveaux et des parties classiques avec un regard neuf. Agir sur le barème et faire appel à l’indulgence des correcteurs ne permettra pas d’obtenir des notes à peu près « correctes » et ne compensera pas le préjudice subi par les élèves qui ont été déstabilisés. De telles mesures désavantagent généralement les élèves méritants et ont tendance à favoriser les moins sérieux. Il est à craindre également que beaucoup d’élèves ne puissent obtenir une mention nécessaire à leur poursuite d’études et qu’ils pouvaient légitimement espérer. Les élèves ayant choisi la spécialité mathématiques seront ainsi pénalisés par rapport à leurs camarades qui ont fait d’autres choix…

Pour des raisons d’équité, pour que le baccalauréat soit une reconnaissance des efforts accomplis et du niveau atteint, pour restaurer l’image des épreuves de mathématiques et malgré toutes les difficultés que cela entraînerait, l’APMEP demande que l’épreuve de mathématiques de cette session soit annulée et repassée de toute urgence.

Ce sujet rappelle fâcheusement celui de la session de juin 1995 qui avait été sévèrement critiqué. Comment se fait-il que la leçon, pourtant récente, n’ait pas porté ? Ce sujet a-t-il fait l’objet de toutes les précautions habituelles ? Comment une telle méconnaissance des élèves et un tel mépris sont-ils possibles dans notre système éducatif ? Afin de rétablir l’indispensable confiance entre les professeurs, leurs élèves, les parents et l’opinion publique dans son ensemble, l’APMEP demande que les sanctions que vous ne manquerez pas de prendre rapidement à l’encontre des responsables de telles errances soient largement diffusées.

Je vous prie d'agréer, Monsieur le Ministre, l'expression de ma très respectueuse considération.

Jean-Paul Bardoulat

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Seconde lettre (de Jean Michel FRECHET) au ministre de l'Éducation Nationale

Monsieur le Ministre,

L’APMEP a réuni ce samedi 21 juin son Comité (instance fixant les lignes politiques et les actions de l’association) ; les dysfonctionnements de l’épreuve de mathématiques du baccalauréat de la série S y ont largement été évoqués.

L’APMEP rappelle qu’elle est et reste attachée à un examen national, permettant à un élève moyen, travaillant régulièrement tout au long de l’année scolaire, d’obtenir une note acceptable et ainsi d’accéder à des études supérieures dans les meilleures conditions. Or ce n’est pas le cas de l’épreuve actuelle, qui jette le discrédit sur l’enseignement des mathématiques et va influer de manière négative et durable sur le recrutement des élèves des sections S et par voie de conséquence sur celui des filières scientifiques, à un moment où l’on constate une désaffection croissante de recrutement de scientifiques (le colloque, « Réussir avec les sciences » qui s’est tenu récemment au Collège de France a abordé ce problème).

Qui dit examen national dit barème identique pour tous les candidats ! Or, que constatons-nous ? Des échelles de notations comprises entre 20 et 34 points selon les Académies, certains centres proposant même de neutraliser de nombreuses questions. Pourquoi une telle confusion ? Les sujets, ayant pourtant passé toute une série de garde-fous prévus par l’institution (voir à ce propos le site du ministère de l’Éducation Nationale) seraient-ils inadéquats ? L’APMEP, qui possède de nombreuses commissions travaillant depuis de très nombreuses années sur le second degré, sur l’évaluation et sur le baccalauréat, l’affirme. Les parties du programme testées sont trop limitées, la diminution des horaires, que notre association a constamment dénoncée, n’est pas en adéquation avec un programme aussi ambitieux, dont le niveau d’exigence n’a d’ailleurs pas été clairement défini. Les horaires alloués aux mathématiques dans les sections S ne permettent pas aux professeurs de traiter toutes les parties de ce nouveau programme avec la même efficacé, et de s’assurer d’une assimilation correcte par les élèves. Le changement de nature des épreuves de cet examen, pourtant désiré par l’APMEP ne pouvait se faire sans concertation et de manière aussi brutale. De plus, bien au-delà du seul exercice de géométrie « spatiale » et plus gravement pour le problème de modélisation, ces sujets sont en contradiction avec la brochure d’accompagnement desdits programmes, je cite :
– L’art de l’enseignant reste, comme par le passé, [...] de conjuguer au mieux l’entraînement intensif à une épreuve clairement identifiée, et le développement harmonieux des capacités intellectuelles. (page 11)
– Travailler sur des annales permet de se situer par rapport à cette épreuve. (page 11)
– La pratique de la modélisation de situations réelles est difficile. (page 25)
– On initiera les élèves à la modélisation grâce à l’étude de certaines situations réelles, qu’on simplifiera volontairement à l’extrême.(page 25)
– On choisira avec soin une ou deux situations menant à une équation différentielle simple. (page 31)

Nous pensons que ces sujets ne correspondent pas à ces consignes et recommandations. En conséquence, l’APMEP renouvelle avec insistance sa demande que les épreuves de mathématiques soient annulées et repassées dans les plus brefs délais avec un barème national imposé, ceci dans l’intérêt des élèves et de leur famille.

Nous vous demandons, par ailleurs, que soient éclaircies les conditions dans lesquelles cette épreuve a été élaborée, et que soient clairement établies les responsabilités, les mécanismes de contrôle prévus par l’institution n’ayant, en l’occurrence, pas correctement fonctionné. Nous demandons que les procédures de choix de sujets soient, à l’avenir, correctement observées afin que ces accidents ne se reproduisent plus.

Enfin, nous rappelons que des enseignants injustement attaqués doivent pouvoir compter, comme premier défenseur, sur leur ministre. Nous vous demandons d’intervenir pour que cesse la mise en cause insidieuse des enseignants qui n’auraient pas fait consciencieusement leur travail sous prétexte de grèves. Nous vous affirmons que la plupart des professeurs, bien que s’étant déclarés grévistes, ont néanmoins assuré leurs cours en classe de terminale, ceci afin de ne pas pénaliser leurs élèves. Je vous prie de croire, Monsieur le Ministre, en mon profond dévouement envers l’Éducation Nationale et vous prie d’agréer l’expression de ma très respectueuse considération.

Michel FRECHET

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D'où vient le sujet du problème ?
Le problème portait sur l'étude d'une équation logistique proposée par Verhulst en 1838 pour décrire l'évolution de certaines populations. Ce thème est développé dans le document d'accompagnement distribué aux professeurs de mathématiques de terminale en début d'année scolaire (page 33 de la brochure).

Est-ce à dire que nous devions traiter en classe tous les thèmes abordés dans cette brochure ? Les concepteurs du sujets voulaient-t-ils vérifier si les professeurs de terminale ont bien été de "bons élèves" ayant correctement travaillé leur document d'accompagnement ?

Sans entrer dans le détail de ce qu'un professeur de mathématiques en terminale doit traiter avec ses élèves en 5h1/2 par semaine (à commencer par de sérieuses révisions sur la géométrie de base, le calcul algébrique et l'apprentissage du raisonnement mathématique), disons que si cette brochure est un excellent document pédagogique que les professeurs ont sûrement consulté pour s'imprégner de l'esprit des nouveaux programmes, il ne pouvait être question de traiter avec les élèves tous les sujets qui y sont abordés, compte tenu du temps nécessaire pour les rendre accessibles.

La plupart des professeurs de mathématiques de terminale S ont cette année privilégié la préparation à des sujets de transition adaptés au nouveaux programmes tout en ne s'écartant pas trop de ceux des années précédentes (les modifications étant d'ailleurs déjà prévues pour le bac 2004).
D'autant plus que certains "indices" nous y ont incité : "on" nous avait assuré que les sujets cette année resteraient "classiques", ce qui semblait se confirmer au vu des premiers qui sont sortis des centres étrangers.

Odette BELISSARD et Yvon POITEVINEAU

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Lettre de Michèle Audin, universitaire
J'ai découvert hier après-midi le sujet de mathématiques du baccalauréat scientifique.

J'ai été surprise par la difficulté de ce sujet. Je ne suis pas très au fait des connaissances des élèves de terminale, c'est pourquoi je ne peux que m'étonner qu'on veuille évaluer les compétences de ces élèves par un problème consistant en l'étude d'une équation différentielle non linéaire.

J'ai par contre pas mal d'expérience avec leurs camarades un peu plus âgés, à qui je donne et ai donné beaucoup de cours, de géométrie notamment, en licence et en préparation à l'agrégation.

Les deux exercices de géométrie (j'appelle géométrie l'exercice sur le cône, bien qu'il ait contenu une question d'arithmétique à la fois difficile et sans réel intérêt) sont évidemment trop difficiles. Bien des étudiants de licence (qui seront dans deux ans d'excellents professeurs de mathématiques) auraient eu du mal à les faire dans le temps imparti. Dans le souci de donner des sujets d'examens discriminants, permettant de valoriser les acquis de tous les étudiants et d'utiliser toute la palette des notes entre 0 et 20, je n'aurais certainement pas donné ces exercices tels quels dans un examen de licence.

Au delà de l'erreur évidente, qui va rendre la correction de l'épreuve assez surréaliste, je suis extrêmement inquiète des effets d'un pareil sujet sur l'image des mathématiques et les vocations des jeunes. Comme tu le sais sans doute, nous manquons cruellement de vocations scientifiques, en particulier d'étudiants en mathématiques. Nombre de bons, voire d'excellents élèves sont sortis de l'épreuve déprimés et surtout dégoûtés. L'image de la discipline donnée par la presse est déplorable. Je ne crois pas que nous avions besoin de ça en ce moment.

Je me tue à dire à mes étudiants que la géométrie, et particulièrement la géométrie dans l'espace, c'est joli, c'est utile, c'est formateur... et ce n'est pas difficile. Les équations différentielles, c'est évidemment indispensable et ça peut être, aussi, très joli. Quels élèves passés par le traumatisme de cette épreuve accepteront encore de croire en un tel discours?

On a peu parlé dans la presse des tests nationaux d'évaluation en cinquième, qui, posés de manière calamiteuse, ont eu des résultats catastrophiques et découragé bien des enfants. On parle plus du bac. L'image des mathématiques et des mathématiciens en est ternie. Je ne comprends pas comment de tels sujets peuvent être élaborés et par qui?

Y aurait-il une gloire à être capable de poser des sujets que les élèves ne savent pas faire? Des tests auxquels le taux de réussite des enfants de douze ans est de 44,9%? Mais tout le monde est capable de faire ça (mettre le sommet de l'angle à droite de la feuille pour être sûr que l'élève de cinquième ne saura pas comment poser son rapporteur et donc ne saura pas mesurer l'angle, choisir un cône de révolution d'axe Ox, par exemple)! Nous pouvons tous certainement faire ``encore mieux" et poser des questions qui auront bien l'air d'être au programme et auxquelles presque aucun élève ne saura répondre.

Si nous voulons, comme nous le répétons sans cesse, encourager les jeunes à faire des mathématiques, il me semble au contraire qu'il faut traiter les élèves avec respect et valoriser ce qu'ils ont appris, souvent avec plaisir et enthousiasme.

Michèle AUDIN, Professeur
Institut de Recherche Mathématique Avancée
Université Louis Pasteur
Strasbourg

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Articles de presse

LE MONDE du 21.06.03 : La notation de l'épreuve de mathématiques du bac S sera adaptée

Un barème spécial va être appliqué.

Les candidats au bac S - et leurs parents - vont peut-être retrouver le sommeil. Après plusieurs jours de polémique sur la difficulté excessive du sujet de mathématiques de la série S, le ministère de l'éducation nationale a reconnu vendredi 20 juin que la "présentation" des exercices avait pu "perturber" les candidats. Refusant d'annuler l'épreuve - comme le demandaient des associations de professeurs et de parents -, le ministère a demandé aux jurys de tenir compte des "difficultés" du sujet dans leur notation.

A l'issue de l'épreuve, mardi 17 juin, enseignants comme élèves s'étaient en effet insurgés contre un exercice de géométrie dans l'espace jugé "infaisable" et touchant une partie du programme abordée à la fin de l'année.

Pour repérer les difficultés rencontrées, des centaines de copies tests ont été étudiées par les commissions d'entente académiques chargées d'établir les barèmes. En fonction de ces premières corrections, le ministère affirme que les jurys ont reçu "des indications de corrections" pour établir "comme à l'habitude" des "barèmes adaptés à la difficulté du sujet et à ce que l'on peut raisonnablement demander à des élèves de terminale S".

Cette consigne pourra se traduire par une simple redistribution des points au sein des exercices contestés pour réduire le poids des questions les plus difficiles. La consigne pourrait aussi déboucher sur une notation de l'épreuve à partir d'un barème dépassant les 20 points. Selon l'association des professeurs de mathématiques de l'enseignement public (APMEP), qui rassemble 7 000 enseignants, des jurys auraient ainsi déjà décidé d'assouplir le barème au-delà des 20 points réglementaires, jusqu'à 28,5.

CONTRÔLE CONTINU

Ce type de pratiques intervient quand les correcteurs estiment que les élèves risquent d'être pénalisés. En 2000, face à un sujet de mathématiques jugé "déroutant", des jurys académiques avaient décidé de noter l'épreuve sur 21,5 voire d'appliquer un coefficient multiplicateur pour ramener la moyenne à celle constatée l'année précédente.

Cette première polémique en voie d'extinction, l'épisode du bac S pourrait en soulever une seconde. Dans un communiqué, la PEEP relève en effet qu'elle a toujours été "favorable à une prise en compte du contrôle continu" pour réduire les aléas du baccalauréat. "N'est-ce pas le moment d'approfondir réellement cette piste ?" interroge la fédération de parents d'élèves qui n'ignore pas qu'une telle proposition serait vécue comme une déclaration de guerre par les principaux syndicats enseignants, opposés à ce principe.

Luc Bronner
(ARTICLE PARU DANS L'EDITION DU 22.06.03)

LIBERATION du 24.06.03 : Correction: casse-tête au bac S

Quel sera le véritable barème des mathématiques du baccalauréat scientifique ? Au ministère de l'Education nationale, on se bornait hier à démentir les informations publiées samedi dans Libération et à réaffirmer que les copies seraient notées sur 20 points partout en France, mais sous une forme «adaptée à la réalité». Le ministère a à nouveau incité l'inspection générale à faire passer ce message dans les académies. Une tâche visiblement difficile.

Barèmes. «Il vaut mieux en rire, s'amuse un correcteur du sud de la France. Nous avons des instructions du recteur pour noter sur 23. Mais, comme c'est insuffisant, le barème effectif sera sur 27.» Il souligne que, même dans ces conditions, les notes sont très basses : «J'ai observé dans mes copies beaucoup de 2, 3 ou 4. Un tiers des notes sont un peu en dessous de la moyenne et un tiers entre 13 et 15.» Le barème réellement appliqué serait compris entre 20 et 30, selon les académies.

En Meurthe-et-Moselle, les parents d'élèves de la FCPE ont déposé un recours en référé devant le tribunal administratif de Nancy pour demander l'organisation d'une nouvelle épreuve de mathématiques pour la série S. «La décision du ministre [de ne pas annuler l'épreuve] porte un préjudice extrêmement important aux lycéens, et les mesures palliatives annoncées vont accroître d'une manière intolérable l'inégalité des enfants devant cet examen», explique la fédération.

Contactée par Libération, Claudine Robert, responsable du groupe d'experts chargés de l'élaboration des programmes de mathématiques, n'a pas souhaité commenter la controverse. En revanche, l'Association des professeurs de mathématiques de l'enseignement public (APMEP) s'est exprimée pour réclamer l'annulation de l'épreuve. «Elle n'est pas conforme aux usages, insiste Jean-Pierre Bardoulat, son président. Le bac n'est pas un concours. Un élève moyen et sérieux doit obtenir assez facilement une note proche de 10. Ce qui signifie que la moitié des points devraient porter sur des questions "standard", le reste permettant de distinguer les bons élèves. Mais là seul le premier exercice était "standard", soit un quart du barème.»

L'enseignant, comme nombre de ses collègues, conteste l'usage de nombreux paramètres dans le problème principal, plutôt que des valeurs numériques (lire ci-contre). «Réalisé au cours de l'année, mais avec des données numériques, le problème avait déjà posé de grandes difficultés aux élèves», raconte un professeur.

«Stéréotype». L'an dernier, un rapport de l'inspection génération de l'Education sur l'état des mathématiques avait critiqué la manière «stéréotypée» dont les sujets étaient conçus. Et proposait d'ajouter des questions moins classiques mais en fin de problème, pour éviter le «risque d'élimination excessivement sévère d'un candidat». Les concepteurs du bac 2003 ont appliqué l'idée à la lettre, mais sans tenir compte de cette dernière remarque.

Par Denis DELBECQ

LIBERATION du 24.06.03 : Un an de travail pour en arriver là...

L'inspection générale de l'Education nationale avait prévenu dans un rapport de mars 2002 sur les mathématiques : «Pour le baccalauréat, une centaine de sujets seront produits. Les travaux afférents à cette production mobilisent une part importante du temps de travail des corps d'inspection. (...) Obtenir la perfection finale du texte produit est chaque fois une gageure si l'on considère qu'un seul caractère faux peut entraîner des contestations parfois graves (1).» Bien vu.

Deux mois plus tard, la commission chargée d'inventer les sujets du bac 2003 se mettait en place. La vie d'un sujet commence en effet un an à l'avance. La Direction de l'enseignement scolaire assigne un certain nombre de sujets à chaque académie. Une commission, présidée par l'inspection générale et un universitaire de la discipline, est constituée. Elle est composée d'une quinzaine de professeurs de lycée, nommés par le recteur. La seule consigne officielle est de respecter la diversité des établissements.

Cette commission ignore si elle planche sur les sujets destinés à la France ou à l'étranger, sur les sujets principaux ou les sujets de secours... En principe du moins, car les académies d'Ile-de-France se retrouvent souvent dépositaires des sujets métropolitains de la série S. Pour les maths, c'est Versailles qui a hérité du bébé. Pas aberrant : Daniel Bancel, le recteur, est mathématicien.

La commission doit réaliser quatre sujets : deux pour juin (principal et secours) et deux pour septembre (idem). In fine, c'est l'inspecteur général qui choisit (ici, l'inspectrice générale de mathématiques : Claudine Ruget) après avoir fait tester les sujets par les professeurs «cobayes». Ils sont transmis pour validation au recteur en janvier, février au plus tard.

Selon nos informations, un des exercices proposés l'hiver dernier au recteur Bancel aurait été retoqué. Trop dur aux yeux des quatre «cobayes» qui l'avaient éprouvé. La version finale de l'épreuve, en revanche, aurait fait l'unanimité. En ce cas, le recteur n'a aucune raison de ne pas valider le sujet.

Un inspecteur général ou un recteur peuvent-ils néanmoins fomenter une épreuve infaisable pour démontrer l'inanité de l'examen final (par rapport au contrôle continu) ou pour régler des comptes internes dans l'institution ? La rumeur circule. Au vu de la procédure, elle semble hardie car trop de paramètres entrent en jeu. Mais les tensions sont monnaie courante, dans bien des disciplines, entre l'inspection générale, les groupes d'experts chargés de programmes et le Conseil national des programmes. Ce qui donne crédit aux rumeurs de règlements de comptes. La seule façon de les faire taire serait de mettre sur la place publique les éléments du dossier. La grande muette de la rue de Grenelle n'y semble pas décidée.

Par Emmanuel DAVIDENKOFF

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Les réactions du SNES

18 JUIN 2003 : LE MINISTERE PORTE PREJUDICE AUX CANDIDATS ET AUX CORRECTEURS DU BAC

Candidats et correcteurs des épreuves de mathématiques du bac S et du bac ES ont découvert avec angoisse et stupéfaction la nature des sujets de mathématiques. Ces sujets sont en rupture avec l'esprit de ce qui était donné jusqu'ici et ont fortement déstabilisé les candidats. Ils ne comportent aucun point d'appui qui aurait pu rassurer et guider les candidats. Ils élèvent singulièrement le niveau d'exigence et nécessitent des prises d'initiative dont peu de candidats peuvent faire preuve. Si le sujet de S est conforme au programme, [non, le sujet comporte de nombreux dépassements de programme -- NDLR] il se révèle très ambitieux alors même que les horaires ont fortement diminué pour préparer les candidats. Le sujet de ES suppose un nouvel état d'esprit et fait appel à une notion qui relève du programme de première et n'est pas nécessairement revue en terminale. Ces faits n'ont rien à voir avec les conséquences du mouvement de grève dont le ministère se sert pour cacher ses carences. Le SNES rappelle que la plupart des professeurs de terminale ont assuré des cours tout en étant grévistes. Les problèmes naissent de l'éloignement de ceux qui valident les sujets de la réalité des élèves et peut-être de la volonté de multiplier les incidents sur un examen souvent menacé parce que trop objectif et républicain.

Sujets malencontreusement dévoilés et pourtant imposés à la plupart des candidats en français ; candidats de l'étranger privés d'un des trois sujets en histoire-géographie... La désinvolture de l'administration centrale envers l'examen et les candidats est plus préjudiciable que les mouvements sociaux.

19 JUIN 2003 EPREUVE DE MATHEMATIQUES DE S

De l'avis général des enseignants, le sujet de mathématiques de S n'était pas adapté à ce que l'on peut attendre des élèves à ce niveau. Les raisons de cette situation n'ont rien à voir avec le mouvement de grèves mais sont à rechercher du côté du ministère et de l'Inspection Générale qui a la responsabilité du choix des sujets.

Tout doit être mis en œuvre pour éviter que les candidats ne soient pénalisés. A défaut de refaire cette épreuve, des consignes précises doivent être données pour que :

   - L'ensemble des correcteurs soient réunis pour permettre un minimum de concertation,
   - Les barèmes de notation soient rééquilibrés, avec des majorations portant sur l'ensemble des questions,
   - Les jurys tiennent le plus grand compte des livrets scolaires,
   - Les jurys puissent faire accéder au second tour tous les élèves qui, même s'ils n'ont pas atteint la moyenne de 8, ont été visiblement pénalisés par l'épreuve de mathématiques, ce qui les amènera à passer un oral dans cette discipline.

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