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Sciences de la vie et de la terre : enseigner la géologie avec la technologie numérique

Par Louis-Martin Essono , le 23 novembre 2002 | Dernière mise à jour de l'article le 28 janvier 2009

Cette semaine, les vulcanologues peut-être pas, mais surtout les élèves des sciences de la terre, de la vie et de la pédologie ont eu droit à un plaisir intellectuel qui leur ont fait découvrir des explications supplémentaires sur les volcans et le fond des montagnes. Il y a quelques jours, les télévisions du monde ont présenté des reportages sur les éruptions volcaniques et la leçon que propose sur vidéo le célèbre site Cyberecoles vient en appui pédagogique à ces phénomènes géologiques de plus en plus nombreux.

En observant gratuitement cette leçon que vous visionnez sur video, on se rend réellement compte que l’utilisation des logiciels et des images numériques permet aux élèves de mieux appréhender une notion géologique, en la reconstituant eux-mêmes à partir de saisies et d’informations scientifiques.

André Giliberto, professeur agrégé des S.V.T et formateur IUFM, a été invité sur l’espace de l’Ecole Communicante des Rencontres 2002 de l’Orme. Au cours de cette rencontre, il a montré l’intérêt pédagogique de ces outils, qui permettent de rendre visibles et lisibles des notions complexes, telle que la subduction, tout en favorisant un comportement actif de la part de l’élève

Les élèves qui suivent le programme " sciences de la vie et de la terre " à partir de la classe de quatrième étudient les limites ou les marges actives des plaques lithosphériques les plus proches de notre région en relation avec les études déjà réalisées sur les séismes, le volcanisme, les déformations régionales et le soulèvement alpin. Les études d’un rift et des dorsales océaniques ont constitué des exemples d’écartements de plaques ; l’étude de la marge active Europe-Afrique, notamment au sud de l’Italie, permet d’aborder une forme originale de contact entre ces deux plaques, et de comprendre concrètement la notion de subduction.

L’élève ouvre le logiciel de cartographie et de modélisation Sismolog, recadre la carte mondiale au niveau de l’Italie, fait apparaître les séismes, les volcans actifs, le contact entre la plaque africaine et européenne. Puis il réalise une coupe des Alpes à la Sicile : il copie cette image puis l’importe dans une page vectorielle de Claris Works. Il revient dans Sismolog et demande au logiciel de réaliser la coupe géologique selon un tracé. L’image s’affiche en plein écran. Il copie et importe ce document numérique dans la page vectorielle de Claris. Puis il surligne, en surimpression du document, le contour des plaques et la plongée de la plaque africaine sous la plaque européenne. Il légende, flèche, nomme les éléments du dessin réalisé. Il obtient aussi le document en trois dimensions de cette zone géographique et le compare avec la coupe étudiée. Il définit par écrit, la notion de subduction et imprime sa fiche de travaux pratiques numériques, laquelle sera évaluée.

Ces travaux exigent tout de même un équipement minimum. C’est pourquoi les élèves camerounais des lycées, à qui cette expérience a été exposée ce lundi, se sont sentis frustrés et très découragés, faute de matériel adéquat. En effet, souligne le résumé de la méthodologie, les travaux se déroulent en salle informatique par demi-groupe. Chaque élève dispose d’un poste sur lequel sont installés les logiciels suivants : Claris Works, Sismolog, et la fiche de travaux pratiques. Les élèves ont déjà été formés à l’utilisation de ces logiciels. L’impression laser permet une impression papier immédiate du document par élève.

La trilogie image-oral-écrit est permanente en classe. Seul le vocabulaire scientifique nouveau figure au tableau. L’élève n’est, à aucun moment, tout seul devant son poste face aux questions posées. La problématique étant définie, l’outil informatique et les images numériques sont au service de la démarche apportant ainsi leurs potentiels : choix et localisation du document cartographique ; réalisation de la coupe géologique positionnée par l’élève ; détourages au service d’une meilleure lisibilité puis d’une représentation aidant ainsi chaque élève dans son abstraction, sa schématisation, sa modélisation de la notion.

La dizaine d’enseignants de géologie présent lors de cette démonstration ont trouvé une source d’informations actualisées sur les volcans. Des images d’une netteté évidente ont fait oublier qu’il s’agissait d’un cours. Mais des réactions ont été enregistrées. Comment être à la page de l’information scientifique si l’on ne dispose pas de l’information scientifique actualisée, comment rattraper le retard au niveau des élèves relativement à ceux des pays du Nord, le programme étant strictement identique et les livres se vendant cher ? Quelle est finalement la place de l’enseignant si l’ordinateur donne tout ?

Il faut retenir que, comme le révèle la synthèse des travaux , l’élève est actif en permanence, il construit son savoir tout en échangeant avec les autres, il construit son modèle (et non pas recopie celui élaboré au tableau avec la classe) avec un outil interactif, sans qu’aucun dessin ne soit réalisé par le professeur au tableau : c’est ce qui semble être au coeur de cette recherche pédagogique. La fiche de travaux pratiques numériques réalisée et instruite par l’élève constitue la traduction de compétences d’exécutions informatiques demandées et d’une capacité de raisonnement et de réajustement du modèle réalisé, à partir des informations lues dans les images scientifiques, ainsi que des échanges oraux.

On visionnera l’interview d’André Giliberto sur volcan . Un modem 56k est nécessaire.

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