Sortie géologique et chronologie relative.

Référence au CRCN

    

Compétences travaillées

Pratiquer des démarches scientifiques
- Formuler et résoudre une question ou un problème scientifique.
- Concevoir et mettre en œuvre des stratégies de résolution.
- Observer, questionner, formuler une hypothèse, en déduire ses conséquences vérifiables.
- Interpréter des résultats et en tirer des conclusions.
- Discerner, dans la complexité apparente des phénomènes observables, des éléments et des principes fondamentaux.

Utiliser des outils et mobiliser des méthodes pour apprendre
- Utiliser une application de traitement de données.

Adopter un comportement éthique et responsable
- Participer à l’élaboration de règles de sécurité et les appliquer sur le terrain.

Objectifs

Lorsque nous allons sur le terrain avec nos élèves, nous nous limitons souvent à réaliser une sorte de "visite guidée" sans leur demander d'effectuer un réel travail en autonomie. Par cet exemple, nous verrons que l'usage d'outils numériques nomades SIG (système d'information géographique) permet un travail en autonomie des élèves par : la prise de données géolocalisées grâce à leur téléphone portable ; l'envoi des données ; et la visualisation instantanée des résultats de l'ensemble du groupe.
Ainsi, l'observation des différents faciès stratigraphiques rencontrés sur la plage de la Mine en Vendée (Jard-sur-Mer) et le relevé de ces observations par les élèves via une enquête survey d'ArcGIS ont permis de construire une "carte géologique" simplifiée de la plage.
Concrètement, les élèves ont pu presque immédiatement comprendre les relations géométriques entre les différentes strates et replacer l'ordre chronologie de ces couches.
On peut construire cette activité de terrain sous la forme d'une démarche scientifique.

Présentation de l'activité

Déroulement du travail de terrain

Le meilleur moment pour arriver sur les lieux est d'être une heure avant la marée basse par un coefficient de plus de 80. C'est uniquement dans ces conditions, qu'il est plus probable d'observer les couches argilo-calcaires du Toarcien qui composent l'estran au plus bas de la plage.

La présentation de la méthode de travail aux élèves peut se faire par l'étude des affleurements du Toarcien ou du Pliensbachien localisés plutôt au centre de la plage car ce sont les faciès les plus facilement recouverts par le sable et par la mer (voir la carte pour se repérer).

Après avoir distribué les documents plastifiés présentant les différents étages stratigraphiques, le professeur explique comment un géologue analyse les roches à l'affleurement : mesure du pendage, identification du type de calcaire (couleur, effervescence à l'acide chlorhydrique, dureté) et identification des fossiles potentiels.

Le professeur explique ou rappelle (car il est préférable de faire cela en amont de la sortie) le fonctionnement de l'application "Survey123" pour la prise de données.

Enfin, le professeur explique que les élèves travailleront par groupes (de 3-4 élèves) et devront enregistrer plusieurs points espacés de quelques mètres sur le même banc qui est par définition de même âge afin d'obtenir une carte géologique en couleur des différentes couches identifiées.

Ressources

L'avantage d'utiliser un formulaire Survey123 d'ArcGIS est que les élèves pourront prendre leurs données simplement et sans connexion à internet (seule la géolocalisation de leur téléphone devra être activée). Il faudra tout de même veiller à ce que les élèves aient au préalable téléchargé le formulaire dans leur application Survey123.
Pour la sortie, voici un exemple de formulaire réalisé.
Pour réaliser ce type de formulaire avec ArcGIS Online, voici une vidéo de présentation (LIEN)

 

• un rapporteur (pour la mesure de l'angle du pendage) :

• une boussole (pour la direction du pendage) ;

• un smartphone (avec l'application Survey123 contenant le formulaire) ;

• un petit marteau (de bricolage) pour réaliser des petites encoches et ainsi révéler la vraie couleur des roches ou estimer leur dureté.

• les documents plastifiés permettant d'identifier les différentes couches.

 

Résultats et trace écrite

Critique, observation, bilan de l'activité

Cette activité a été réalisée avec un groupe de 20 élèves répartis en 7 groupes. Elle s'est déroulée sur une durée d'environ 1h30, dont 45 minutes en autonomie des élèves.
Il est possible de réaliser cette activité sans utiliser les outils numériques, mais cela permet de gagner un temps certains, car dès que les élèves envoient leurs données (grâce à une connexion partagée), sur une tablette, leur carte géologique apparaît instantanément. Ainsi la critique de leurs prise de données peut être directement engagée.
Le site permet d'aller plus loin encore. En effet, toujours dans le cadre du programme de spécialité de SVT de terminale, on peut évoquer le cycle orogénique hercynien en étudiant la discordance un peu loin vers le nord (C et B sur la carte). Il y a également une paléoplage perchée (A) datant de l'Eémien le dernier interglaciaire (120 000 ans) permettant de discuter de l'élévation du niveau de la mer qui accompagne les périodes interglaciaires et donc de parler des indices des variations climatiques au Quaternaire.
En somme, une journée bien remplie sur le terrain !

Cette sortie peut-être réalisée selon trois niveaux de compétences du point de vue de la maîtrise des outils numériques utilisés :

• Faire la sortie sans utiliser les outils numétiques de prise de données.

• Faire la sortie avec le formulaire Survey123 en visualisant seulement la carte obtenue automatique dans survey123.

• Faire la sortie avec le formulaire et avec un dashboard (tableau de bord) permettant de visualiser les résultats sur la carte mais aussi d'estimer le travail accompli par les élèves (nombre de points, choix des calques à afficher pour évaluer la pertinence des données prises sur le terrain).