Espace pédagogique

évolutions récentes de l'utilisation des SIG dans le cadre de "la classe sur le terrain"

Préparation et exploitation en première S d'une sortie sur le terrain avec un système d'information géographique (SIG) et "Google Earth" : Carte géoréférencée et mise à l'échelle, utilisation des GPS, Carte géologique numérique, visualisation en trois dimensions et synthèse chronologique.

ntroduction
Acquérir une carte topographique numérisée
Produire un document de travail géoréférencé
Produire et imprimer un document de travail sur le terrain
Le travail sur le terrain
Transformer les données GPS en données utilisables sur un SIG
Transcrire les observations en utilisant un SIG
Produire des documents de synthèse avec le SIG
Exporter la carte géologique et l'intégrer dans google earth
Bilan

Introduction

Au cours de l'année 2006/2007, la mise en place d'une démarche expérimentale d'utilisation des SIG dans le cadre de la "Classe sur le terrain" avait conduit à une publication utilisant les moyens disponibles à ce moment là. L'évolution des outils et la pratique en classe sur plusieurs années permettent de faire évoluer les aspects pédagogiques et techniques de cette démarche.

Le SIG est utilisé comme source d'un document cartographique de terrain. L'importation de données provenant de GPS de randonnée et la saisie des observations de terrain sous la forme de nouvelles couches d'informations permettent ensuite de produire une carte géologique locale sur le SIG. Celle-ci est ensuite intégrée au globe virtuel Google Earth. L'objectif est de réaliser à la fois une synthèse spatiale (la superpositions des couches visibles sur les flancs d'une butte témoin) et temporelle (la transgression du Crétacé supérieur sur une marge passive).

Les logiciels utilisés par les élèves sont Mapwindow, pour lequel un tutoriel est disponible dans cette rubrique et Google Earth. Pour la préparation de la séquence par l'enseignant ont été utilisés gvSIG pour lequel un tutoriel de géoréférencement est disponible ici, fGIS, qui est disponible gratuitement sur le site de l'académie de Nantes, et GPSutility pour lequel existe aussi un tutoriel dans cette rubrique.

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Acquérir une carte topographique numérisée

La meilleure source possible pour un tel document est bien entendu l'IGN. Des numérisations des dernières cartes 1/25 000 sont disponibles auprès de cet organisme sous le nom de Scan25® sous la forme de fichiers au format .ecw correspondant à des "pavés" de 10 km de côté. Il est aussi possible de les acquérir en ligne sur le service de commande professionnel de l'IGN. Dans le cadre d'une convention passée entre la Préfecture de région des Pays de la Loire, les conseils généréaux des cinq départements de cette région et l'IGN, ces données sont mises gratuitement à disposition des enseignants de collège et de lycée. On trouvera le détail de la mise en oeuvre de ces données dans une ressource séparée.

Bilan
Par rapport à la démarche adoptée les premières années, un certain nombre d'évolutions ont eu lieu. ressource décrivant la démarche en 2006
Le logiciel gvSIG, bien que gratuit, s'avère moins facile à utiliser que l'utilitaire payant AIC de Tatuk. Une version stabilisée récente de gvSIG 1.9 devrait apporter des améliorations. géoréférencement avec AIC
L'impression des cartes avec fGIS a donné quelques soucis avec les pilotes d'imprimantes. Il est donc préférable de faire une exportation sous Word plutôt qu'une impression directe.
Les relevés de terrain, ramassés à la descente de l'autocar, se sont révélés de bonne qualité en ce qui concerne la localisation et la prise de notes. Le schéma d'affleurement est par contre très défectueux.
L'utilisation de GPS de randonnée de seconde génération rend la démarche de localisation beaucoup plus facile. Le transfert et la conversion des données dans le SIG permet de gagner un temps précieux en classe. Les élèves n'ont plus besoin de retracer les localisations dans le SIG. transfert et conversion de données

La manipulation du SIG a été présentée sur un TBI, ce qui améliore la visibilité du geste dans l'espace de travail.

La maîtrise de la notion de couche d'informations et le traçage de ces couches ont été beaucoup plus faciles avec Mapwindow qu'avec fGIS. Le traçage pas à pas en suivant les courbes de niveau et l'absence de basculement entre les modes "édition" et "consultation" ont évité les échecs. Il faut noter cependant que le repérage des altitudes par les élèves est parfois difficile sans doute à cause du caractère un peu surchargé de la carte IGN.

Les 11 binômes de cette classe non dédoublée sont parvenus à maîtriser la notion de superposition des couches en rapport avec le chronologie. Il ont tous exporté leur carte sous la forme d'une image. L'intégration à Google Earth et la sauvegarde des résultats au format kmz ont été souvent difficiles.
Pour gagner du temps, la partie "excursion virtuelle" a été supprimée. Elle serait nécessaire si le délai entre l'excursion et son exploitation était important.

transfert de points

excursion virtuelle

Le récits chronologiques résultant de l'exploitation de la visualisation sous Google Earth sont de bonne qualité et permettent une exploitation ultérieure dans le cadre d'une activité sur la marge passive au sud du Groenland.
Les notes de terrain, la maîtrise de la partie informatique et la chronologie ont fait l'objet d'une évaluation des activités pratiques qui a donné de bons résultats.
Les témoignages des élèves montrent que la nécessité de rendre des notes dès la fin de la sortir est vécue comme une contrainte importante. L'obligation de faire un schéma de qualité n'a pas été suffisamment prise en compte. Le travail sur SIG n'a pas posé de problème particulier, le transfert sur Google Earth a donné lieu à beaucoup d'échanges de "recettes" entre les groupes, ce qui témoigne de sa difficulté.

Cette activité sera reconduite l'an prochain avec des améliorations techniques en fonction de l'évolution des outils.

Le temps consacré à l'ensemble de la partie "La classe sur le terrain" correspond à une excursion d'une journée avec une autre classe et à une séance de travaux pratiques de 2 heures pour la partie SIG. La chronologie est rédigée à la maison, certains élèves ayant exporté le fichier kmz soit par courrier électronique soit sur une clé USB. L'arrivée de l'ENT devrait faciliter ce transfert.

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Information(s) pédagogique(s)

Niveau :
1ère S, Terminale S
Type pédagogique :
tutoriel, préparation pédagogique, démarche pédagogique, sortie pédagogique, travaux pratiques
Public visé :
enseignant
Contexte d'usage :
sortie pédagogique, classe, salle multimedia, laboratoire
Référence aux programmes :
La classe sur le terrain, une démarche scientifique