Les faibles compétences en mathématiques des États-Unis sonnent l’alarme quant à la compétitivité mondiale

BOSTON (AP) — Comme beaucoup d’élèves du secondaire, Kevin Tran aime les super-héros, mais peut-être pour des raisons différentes de celles de ses camarades de classe.

« Ils sont tous incroyablement intelligents. Dans leur travail habituel, ils sont ingénieurs, ils sont scientifiques », a déclaré Tran, 17 ans. « Et vous ne pouvez faire aucune de ces choses sans mathématiques. »

Tran aime aussi les mathématiques. Cet été, il a étudié le calcul cinq heures par jour avec d’autres lycéens dans le cadre d’un programme à la Northeastern University.

Mais Tran et ses amis ne sont pas la norme. De nombreux Américains plaisantent en disant à quel point ils sont mauvais en mathématiques, et les résultats déjà catastrophiques aux tests de mathématiques standardisés diminuent encore davantage.

La nation a besoin de gens bons en mathématiques, disent les employeurs, de la même manière que les mortels du cinéma ont besoin de super-héros. Ils disent que les mauvais résultats des États-Unis en mathématiques ne sont pas drôles. C’est une menace pour la compétitivité économique mondiale et la sécurité nationale du pays.

___

L’Education Reporting Collaborative, une coalition de huit rédactions, documente la crise mathématique à laquelle sont confrontées les écoles et met en lumière les progrès réalisés. Les membres du Collaboratif sont AL.com, The Associated Press, The Christian Science Monitor, The Dallas Morning News, The Hechinger Report, Idaho Education News, The Post and Courier in South Carolina et The Seattle Times.

___

“Les progrès technologiques qui détermineront la direction du monde dans les 50 prochaines années viendront d’autres pays, car ils ont le capital intellectuel et nous ne l’avons pas”, a déclaré Jim Stigler, professeur de psychologie à l’Université. de Californie, Los Angeles, qui étudie le processus d’enseignement et d’apprentissage de matières, notamment les mathématiques.

Le ministère de la Défense a appelé à une initiative majeure pour soutenir l’enseignement des sciences, de la technologie, de l’éducation et des mathématiques, ou STEM. Il indique qu’il y a huit fois plus de diplômés universitaires dans ces disciplines en Chine et quatre fois plus d’ingénieurs en Russie qu’aux États-Unis.

“Il ne s’agit pas uniquement d’une question éducative”, a déclaré Josh Wyner, vice-président du groupe de réflexion The Aspen Institute. En juillet, le groupe de réflexion a averti que d’autres pays, en particulier la Chine, contestaient la domination technologique américaine. « Résoudre les défis fondamentaux auxquels notre époque est confrontée nécessite des mathématiques. »

Pendant ce temps, le nombre d’emplois dans les métiers des mathématiques – des postes qui « utilisent l’arithmétique et appliquent des techniques avancées pour effectuer des calculs, analyser des données et résoudre des problèmes » – augmentera de plus de 30 000 par an jusqu’à la fin de cette décennie, selon les chiffres du Bureau of Labor Statistics. montrer. C’est beaucoup plus rapide que la plupart des autres types d’emplois.

“Les mathématiques font de plus en plus partie de presque toutes les carrières”, a déclaré Michael Allen, qui dirige le département de mathématiques de l’Université technologique du Tennessee.

Tennessee Tech organise un camp d’été pour enseigner la cybersécurité, qui nécessite des mathématiques, aux lycéens. “Cette ampoule s’éteint et ils disent : ‘C’est pourquoi j’ai besoin de savoir ça'”, a déclaré Allen. Les emplois liés à l’informatique, allant du développement de logiciels à la production de semi-conducteurs, nécessitent également des mathématiques. Les analystes affirment que ces domaines connaissent ou connaîtront des pénuries de main-d’œuvre.

Mais la plupart des étudiants américains ne sont pas préparés à ces emplois. Lors des tests de mathématiques les plus récents du Programme international d’évaluation des étudiants, ou PISA, les étudiants américains ont obtenu des résultats inférieurs à ceux de leurs homologues de 36 autres systèmes éducatifs dans le monde. Les étudiants chinois ont obtenu les scores les plus élevés. Selon le Conseil national des sciences et technologies, seul un lycéen américain sur cinq est préparé à des cours de niveau universitaire en STEM.

Un résultat : des étudiants d’autres pays se préparent à diriger ces domaines. Seul un étudiant diplômé sur cinq dans les matières à forte intensité mathématique, notamment l’informatique et le génie électrique, dans les universités américaines, est américain, rapporte la National Foundation for American Policy. Le reste vient de l’étranger. La plupart quitteront les États-Unis une fois leurs programmes terminés.

Aux États-Unis, de faibles compétences en mathématiques pourraient entraîner une baisse des salaires pour les enfants d’aujourd’hui. Un économiste de Stanford a estimé que, si le déclin des mathématiques dû à la pandémie aux États-Unis n’est pas inversé, les élèves qui vont actuellement de la maternelle à la 12e année gagneront de 2 à 9 % de moins au cours de leur carrière, selon l’État dans lequel ils vivent, que leurs prédécesseurs instruits juste avant. le début de la pandémie.

Mais cela signifie également que la productivité et la compétitivité du pays pourraient chuter.

« Les mathématiques sont à la base de tout », a déclaré Megan Schrauben, directrice exécutive de l’initiative MiSTEM du ministère du Travail et des Opportunités économiques du Michigan, qui vise à attirer davantage d’étudiants dans les STEM. “C’est extrêmement important pour la prospérité future de nos étudiants et de nos communautés, mais aussi pour l’ensemble de notre État.”

Dans le Massachusetts, les employeurs s’attendent à une pénurie de 11 000 travailleurs au cours des cinq prochaines années dans le seul secteur des sciences de la vie.

« Ce n’est pas un petit problème », a déclaré Edward Lambert Jr., directeur exécutif de la Massachusetts Business Alliance for Education. “Nous ne faisons tout simplement pas débuter les étudiants, en particulier les étudiants de couleur et issus de familles à faibles ressources, dans des parcours professionnels liés aux mathématiques, à l’informatique et aux domaines dans lesquels nous devons rester compétitifs, ni ne les commençons pas suffisamment tôt.”

Le programme Bridge to Calculus à Northeastern, où Kevin Tran a passé son été, est une réponse à cela. Les 113 étudiants participants étaient payés 15 dollars de l’heure, la plupart provenant de Boston et de ses écoles publiques, a déclaré le coordinateur du programme, Bindu Veetel. L’université a fourni l’espace de classe et certains enseignants.

La journée des élèves commençait à 7h30, lorsque le professeur Jeremy Howland leur faisait faire des exercices dans leur tête. «Bada-bing», disait Howland chaque fois qu’ils avaient raison.

Les étudiants ont appris à appliquer ces connaissances dans des cours de codage, d’analyse de données, de robotique et de génie électrique élémentaire.

Ce n’est pas seulement une bonne action que fait Northeastern. Certains des diplômés de Bridge to Calculus finissent par s’y inscrire et suivre ses programmes d’informatique et d’ingénierie de haut niveau qui, comme ceux d’autres universités américaines, peinent à attirer les talents locaux.

Ces lycéens américains ont déclaré comprendre pourquoi leurs camarades de classe n’aiment pas les mathématiques.

« C’est un combat. C’est une réflexion constante », a déclaré Steven Ramos, 16 ans, qui a déclaré qu’il envisageait de devenir ingénieur en informatique ou en électricité au lieu de suivre son frère et d’autres membres de sa famille dans les travaux de construction.

Mais avec le temps, les réponses se précisent, a déclaré Wintana Tewolde, également âgée de 16 ans, qui souhaite devenir médecin. “Ce n’est pas facile à comprendre, mais une fois que vous l’avez compris, vous le voyez.”

Peter St. Louis-Severe, 17 ans, a déclaré que les mathématiques étaient pour lui amusantes. “C’est le seul sujet que je peux vraiment comprendre, car la plupart du temps il n’y a qu’une seule réponse”, a déclaré St. Louis-Severe, qui espère devenir ingénieur en mécanique ou en chimie.

Tout le monde n’est pas convaincu que le manque de compétences en mathématiques freine l’Amérique.

Ce que veulent vraiment les employeurs « c’est la capacité de formation, l’aptitude des personnes à apprendre les systèmes et à résoudre les problèmes », a déclaré Todd Thibodeaux, président et directeur général de CompTIA, une association professionnelle en technologies de l’information. D’autres pays, dit-il, « meurent d’envie de voir leurs enfants apprendre la créativité ».

De retour en classe, les élèves ont répondu aux questions de Howland sur les fonctions polynomiales. Et après quelques trébuchements occasionnels, ils ont réussi tous les exercices.

“Bada-bing”, répondit joyeusement leur professeur.

___

L’équipe éducative d’Associated Press reçoit le soutien de la Carnegie Corporation de New York. L’AP est seul responsable de tout le contenu.

Jon Marcus du rapport Hechinger, Associated Press