École Kolmogorov à Moscou : chez les petits génies du calcul

Spécialisé en sciences et mathématiques, l’institut Kolmogorov accueille les meilleurs élèves du pays dans ces deux matières, sélectionnés aux quatre coins de la Russie


Depuis plusieurs années, les jeunes Russes caracolent en tête des classements internationaux évaluant les performances des étudiants en mathématiques et en sciences à travers le monde. Un succès attribué notamment aux lycées spécialisés, dont les responsables sillonnent le pays à la recherche des élèves les plus talentueux. Le Courrier de Russie a poussé la porte de l’un des meilleurs de ces établissements : le Centre d’éducation scientifique avancée de l’université d’État Lomonossov de Moscou, fondé par le célèbre mathématicien Andreï Kolmogorov.

Les élèves assistent régulièrement à des séminaires donnés par d’éminents professeurs invités. Crédits : Manon Masset

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Situé à l’extérieur du centre-ville, l’internat Kolmogorov n’offre à ses pensionnaires aucune distraction alentour. Ni café, ni bar, ni même un magasin à l’horizon. Entouré d’un grand parc, le bâtiment gris clair se confond avec la neige qui le recouvre de son manteau blanc.

Le silence règne dans les couloirs – les étudiants sont en pleine révision pour la session d’examens de janvier. Dans une salle du troisième étage, une vingtaine de jeunes âgés de 16 à 17 ans, en onzième année [équivalent de la terminale en France], se creusent les méninges pour résoudre un exercice de géométrie.

Soudain, l’un d’eux lève la main et lance avec fierté « Stop, j’ai fini ! ». Ses camarades lâchent leurs crayons en poussant un soupir. Le professeur, Elena Chivrinskaïa, vérifie la démonstration : « Parfait », lance-t-elle, avant de retourner au tableau pour répondre aux questions des autres.

« Le premier énoncé était facile à résoudre mais le deuxième… », se plaint Igor, assis au premier rang. « C’est le but ! », rétorque l’enseignante. La première partie de l’exercice, sur l’identité du parallélogramme, correspond au programme des écoles classiques, mais la deuxième est, effectivement, déjà de niveau universitaire.

Pendant que certains continuent d’interroger leur professeur, un petit groupe d’élèves se forme autour du plus rapide, Vladimir, qui leur explique comment il a procédé pour résoudre le problème. Titulaire d’une mention honorable lors des dernières olympiades de mathématiques russes, en avril dernier, Vladimir fait partie des éléments forts de la classe.

Originaire de la région de Riazan, l’adolescent de 16 ans a littéralement trouvé sa place à l’école Kolmogorov, qu’il a intégrée il y a deux ans : « On ne peut pas ne pas se plaire, ici. L’atmosphère est excellente, et je me retrouve avec des gens dont je partage les intérêts », souligne-t-il.

De Moscou à Vladivostok

Vladimir explique à ses camarades la démarche pour résoudre le problème. Crédits : Manon Masset

Spécialisé en sciences et mathématiques, l’institut Kolmogorov accueille les meilleurs élèves du pays dans ces deux matières, sélectionnés aux quatre coins de la Russie, de Moscou à Vladivostok en passant par Saint-Pétersbourg et Irkoutsk.

Organisés en deux tours, les tests d’entrée sont ouverts à tous les élèves de neuvième année [équivalent de la seconde en France] qui se pensent doués en mathématiques et en sciences. « Au total, environ 2 000 étudiants russes se présentent chaque année », précise le directeur adjoint de l’établissement, Nikolaï Salnikov. La participation est gratuite.

Sur la base des résultats de ces premières épreuves, l’école invite près de 300 étudiants à venir passer deux semaines à l’internat durant l’été. « C’est une occasion pour eux de tester leurs aptitudes, mais aussi de savoir s’ils seront capables de vivre en communauté, sans leurs parents », souligne le vice-directeur, lui-même passé par là.

Au cours de cette période, les adolescents suivent des cours intensifs de mathématiques et sciences, avec un examen à l’issue du séjour. « Les élèves ayant obtenu les meilleures notes peuvent intégrer l’institut dès la rentrée de septembre », poursuit le pédagogue.

L’école accueille actuellement 364 étudiants de première et terminale, dont 90 % sont originaires des régions. Ils vivent sur le campus pendant deux ans, se préparant à intégrer l’université.

À la recherche de talents

Environ 80 % des étudiants poursuivent leurs études à l’université d’Etat Lomonossov de Moscou. Crédits : Manon Masset

Le système a été conçu et mis en place par le fondateur de l’établissement, l’éminent mathématicien Andreï Kolmogorov, au milieu du XXe siècle. « Soit à une époque où l’industrie se développait rapidement et exigeait des travailleurs qualifiés, précise le directeur adjoint. Le projet de Kolmogorov visait à former des spécialistes capables de répondre aux défis de leur temps. »

Cette première institution spécialisée en mathématiques et physique a vu le jour en 1963, en collaboration avec l’université d’État Lomonossov de Moscou (MGU). Dans la foulée, des établissements similaires ont été fondés à Novossibirsk, Saint-Pétersbourg, Kiev, Almaty et, plus tard, Minsk. « Dès l’origine, Kolmogorov voulait offrir à tous les enfants doués, même ceux des régions les plus reculées de Russie, la possibilité d’étudier dans un institut à la hauteur de leur talent », insiste Nikolaï Salnikov.

L’établissement est jusqu’à présent public et dispense un enseignement gratuit. Les élèves ne participent qu’aux frais de nourriture et d’hébergement – à hauteur, aujourd’hui, de 5 000 roubles mensuels [80 euros environ].

« Rien à voir, donc, avec une école élitiste, uniquement accessible aux gosses de riches », martèle le directeur adjoint, qui précise que la majorité des élèves viennent d’un milieu intellectuel, et plutôt scientifique : la plupart des parents sont enseignants en mathématiques, chercheurs, juristes, voire économistes.

Une base solide

« Les programmes ne sont pas fixes, ils sont laissés au choix des enseignants, qui les adaptent en fonction de leurs goûts et de leur expérience », explique Elena Chivrinskaïa, professeur de mathématiques. Crédits : Manon Masset

L’enseignement dispensé à l’institut est aussi largement inspiré de la vision de son fondateur. « Pour préparer au mieux l’intégration au système universitaire, Kolmogorov a mis en place une méthode fondée à la fois sur des connaissances de base solides et une approche créative », souligne Elena Chivrinskaïa, professeur de mathématiques.

Tout d’abord, le corps professoral est composé non d’enseignants du secondaire mais de professeurs universitaires. « Les programmes ne sont pas fixes, ils sont laissés au choix des enseignants, qui les adaptent en fonction de leurs goûts et de leur expérience », poursuit-elle.

Les élèves assistent régulièrement à des séminaires d’éminents chercheurs invités. « Ils bénéficient ainsi d’une information actualisée sur les dernières avancées scientifiques », souligne l’enseignante.

La journée de cours ordinaire se divise en deux : cours généraux le matin, et options l’après-midi. Les étudiants ont des horaires chargés, avec des semaines comptant jusqu’à 48 heures – soit huit heures d’enseignement journalières, y compris le samedi.

Parmi les cours spécialisés, les élèves peuvent choisir entre les mathématiques, la physique, la chimie, la biologie et l’informatique. Dans un premier temps, ils n’ont accès à aucun ordinateur ni outil technologique quelconque : « Notre méthode, très rigoureuse, vise à une compréhension de la matière en profondeur », insiste Elena Chivrinskaïa. En témoignent les formes géométriques multicolores en papier qui s’entassent dans la salle des professeurs.

À en croire l’enseignante, ces formes sont un moyen simple mais efficace pour faire prendre conscience de l’espace aux adolescents. « Il faut qu’ils touchent avec leurs mains pour comprendre. Ils doivent tout redécouvrir eux-mêmes : pas question de se dire Je fais confiance au prof, c’est la formule et puis c’est tout !, souligne-t-elle. Et puis, c’est pratique : ça nous sert de jolies décorations pour le sapin, à Noël ! »

Des matheux créatifs

Environ 40% des élèves de l’établissement sont des filles. Crédits : Manon Masset

Par ailleurs – et c’est toute la spécificité de l’enseignement de l’institut –, une attention toute particulière est accordée à la créativité. « C’est une dimension qui peut paraître étonnante quand on parle de mathématiques et de sciences, mais pour nous, elle est vraiment fondamentale ! », souligne le directeur du département de mathématiques, Vladimir Natiaganov, ancien élève lui-même.

Dans le cadre de cours pratiques, les adolescents doivent choisir un projet concret, sur la base duquel ils élaborent une présentation. « Les professeurs assistent les jeunes, mais la démarche de ces derniers est totalement autonome », précise le mathématicien.

À la fin de chaque semestre, ces projets sont soumis à un jury de professionnels : « Certains de nos étudiants ont même été invités parfois, par la suite, à participer à des recherches », se félicite le directeur du département.

Bertha, originaire de Vladikavkaz, élève de onzième année, goûte particulièrement l’exercice. Elle s’est lancée dans un projet créatif, en physique, sur la programmation de microcontrôleurs : « C’est moi qui ai choisi le thème, et je suis motivée puisque je fais ce qui m’intéresse ! », souligne-t-elle.

Plus généralement, la jeune fille apprécie les méthodes de l’institut Kolmogorov : « Les écoles traditionnelles vous préparent simplement à passer l’examen d’État unifié [équivalent du baccalauréat français], mais ici, on nous prépare à l’université et à notre future carrière ! », estime-t-elle.

L’année prochaine, Bertha compte intégrer la faculté de physique de la MGU, pour devenir un jour chercheur. Un objectif a priori « facile à atteindre, quand on sort de Kolmogorov », assure l’adolescente.

La « crème de la crème »

Au niveau international, l’institut moscovite s’est également illustré en décrochant deux médailles d’argent en sciences et une médaille d’or en mathématiques, remportée par le jeune Vladislav Makeïev, originaire de Kazan. Crédits : internat Kolmogorov

La méthode Kolmogorov semble effectivement n’avoir pas pris une ride, au vu des résultats des élèves de l’institut dans les compétitions scolaires. En 2015-2016, huit d’entre eux sont sortis premiers de divers concours de mathématiques et de sciences lors des olympiades scolaires de Russie. La promotion Kolmogorov a également décroché 34 prix, dans dix matières différentes. « Au classement général par école, l’institut a décroché la première place en Russie », souligne Nikolaï Salnikov.

Au niveau international, l’institut moscovite s’est également illustré en décrochant deux médailles d’argent en sciences et une médaille d’or en mathématiques – remportée par le jeune Vladislav Makeïev, originaire de Kazan.

Les enseignants de l’établissement, dont beaucoup en sont aussi d’anciens élèves, sont très ouverts au partage d’expériences : ils ont notamment visité récemment l’école intellectuelle Nazarbaïev, au Kazakhstan, qui a opté pour la méthode Cambridge. « Leur méthode est efficace, car orientée vers la résolution de problèmes concrets ; elle peut être appliquée actuellement », admet le directeur adjoint de l’institut Kolmogorov.

Mais les Russes préfèrent toutefois les méthodes plus générales, qui exigent de justifier chaque raisonnement et offrent une compréhension de la matière étudiée en profondeur : « C’est la seule façon de permettre aux élèves de raisonner seuls – et de faire réellement avancer la recherche », assure Vladimir Natiaganov.

Les professeurs nourrissent en effet l’espoir que certains prodiges diplômés de Kolmogorov apportent un jour leur contribution au monde de la science – à l’image du fondateur de l’institut.

Les élèves russes « au top » en maths et en sciences

Selon les résultats de l’enquête internationale Timss (Trends In Mathematics and Science Study), publiés le 29 novembre dernier, les élèves russes se classent parmi les meilleurs du monde en mathématiques approfondies.

En mathématiques approfondies, les jeunes Russes des classes spécialisées (classes « S » en France) occupent le top du palmarès, suivis des Libanais, des Américains et des Portugais. En physique approfondie, les Russes arrivent en deuxième position, derrière les Slovènes, mais devant les Norvégiens, les Portugais et les Suédois.