RESSOURCES NUMÉRIQUES

L’enseignement des SVT avec les écrans interactifs

Les sciences de la Vie et de la Terre traitent de phénomènes très différents, à des échelles opposées et parfois difficiles à appréhender par l’observation directe. L’écran interactif est d’une grande aide dans ce domaine, car il permet de manipuler tout type de documents, de les comparer, de les annoter ou de les schématiser en se servant de l’image originale comme support.

1- L’écran interactif est un outil indispensable pour l’enseignement des SVT.

Les SVT bénéficient d’une multitude de logiciels de simulation permettant de mieux comprendre les phénomènes. La plupart de ces applications sont intéressantes à utiliser avec un écran numérique interactif dans la mesure où elles disposent de curseurs ou contrôles permettant de faire évoluer les variables en cours d’étude.

Nous en avons choisi deux, utilisables toutes deux dans le domaine de l’étude de la terre.

La première application est bien connue, puisqu’il s’agit de Google Earth Pro. Ce n’est pas à proprement parlé une application dédiée aux SVT, mais elle est indispensable pour manipuler de façon interactive et intuitive à l’écran tactile n’importe quelle partie du monde, mais aussi pour superposer différentes couches, permettant d’étudier la même zone avec différents outils.

La seconde est un peu plus confidentielle en dehors du cercle des passionnés de climat et les professeurs de SVT de lycée. Il s’agit de Simclimat. Grâce à un écran interactif, ce logiciel permet d’étudier les variations du climat en fonction de l’évolution de certains critères. Il est impossible de retracer l’histoire de la terre, mais aussi d’imaginer son futur, ce qui en activité collective à l’écran interactif peut être source de riches débats, notamment sur les enjeux climatiques.

Google Earth Pro

On ne présente plus Google Earth qui a fait très vite le ravissement de toutes les communautés pédagogiques ne mettant pas en doute que la terre est un objet sphéroïde.

2- Google Earth est un espace de modélisation en kit où il suffit d’adapter les paramètres pour étudier la terre à différentes heures, de n’importe quel point de vue et en superposant des données de toutes origines, y compris élaborées en classe.

Il est enthousiasmant de pouvoir manipuler le globe du doigt, de pouvoir zoomer sur toutes ses parties et de pouvoir l’observer à différents moments de la journée.

3- Il est possible de télécharger chaque jour l’évolution des nuages, ce qui permet des études des phénomènes météorologiques et du climat très précises. La possibilité offerte par l’écran interactif d’orienter la terre est indispensable pour étudier l’évolution de la couche nuageuse sous tous les angles.

Avec la possibilité de superposer des calques, Google Earth permet de disposer les données géolocalisées et de mesurer l’interaction d’une donnée sur une autre.

4- Décompte des espèces marines. Les données affichables dans Google Earth sont illimitées et les enseignants pourront superposer les différentes couches pour étudier à l’écran interactif les interactions des unes par rapport aux autres.

Cette possibilité d’afficher ou masquer des centaines de critères à l’aide de simples cases à cocher est un atout essentiel du logiciel pour un écran interactif. Il suffit de pointer du doigt un paramètre pour le voir s’afficher immédiatement, éventuellement en ajustant la transparence pour montrer les éléments sous-jacents.

5- Le logiciel permet de marquer l’emplacement de données complémentaires, ici de « GoodPlanet.org », ce qui permet d’affiner l’étude aérienne par des photos détaillées et d’autres ressources.

La communauté et de nombreuses organisations produisent et mettent à disposition des données, notamment des photographies des lieux remarquables de la planète.

À l’échelle de la classe, suite à une visite sur le terrain, il est possible de récupérer les données GPS du parcours que les élèves auront récolté avec des applications pour tablettes ou téléphones ou tout simplement un GPS.

L’avantage de l’application sur tablette ou téléphone est qu’elle permet d’associer au trajet des photographies qui seront ainsi parfaitement géolocalisées sur le parcours. De cette façon on pourra retrouver où a été photographiée une plante particulière ou une singularité du terrain.

L’avantage de l’écran interactif est que même si les élèves ont déjà effectué un parcours similaire dans la réalité, il devient possible avec cet outil de le faire de façon collective et d’ajouter au fur et à mesure les documents de différents auteurs.

6- Le parcours enregistré par le GPS a été importé dans Google Earth, ce qui permet de retrouver le trajet effectué. Comme Google Earth est en mode « live », on peut directement sur l’écran interactif, réorienter la vue pour découvrir des angles de vue qu’il aurait été impossible d’atteindre lors de la visite de terrain. Cela permet d’étudier une particularité géologique avec un recul et une diversité d’approches qui n’est pas toujours possible sur le terrain.

 

L’enseignant peut utiliser Google Earth comme une base de données de la classe. Les liens vers les parcours, les images géolocalisées et les lieux étudiés y sont affichés. Les couches de données souhaitées peuvent être accumulées afin de revenir régulièrement sur leur étude ou étudier leur évolution.

Pour mémoire, signalons que d’autres applications de ce type existent, comme le Géoportail de l’IGN.

 

Simclimat

Le logiciel Simclimat a été développé par Camille Risi du laboratoire de météorologie dynamique du CNRS. Son interface a été améliorée par Météo France et le résultat est mis à disposition gratuitement.

7- Simclimat permet de tester différents scénarios en faisant évoluer les paramètres, notamment les niveaux de productions de CO2. Le résultat est présenté sous forme de courbes (ici trois simulations) et de deux images 3D montrant les effets de la montée ou de la descente du niveau des mers (ainsi que l’extension des calottes glaciaires pour l’image de droite).

Le logiciel semble disposer de peu de fonctions, mais nous allons voir qu’il est une excellente introduction à l’étude des éléments qui influent sur le climat avec un écran interactif. Le logiciel est suffisamment puissant pour satisfaire les besoins d’une terminale scientifique, mais il sera possible avec des élèves plus jeunes d’aborder différents éléments de l’évolution du climat en réalisant en direct des simulations sur l’écran interactif.

8- Cette animation 3D montre de façon imagée les effets des modifications climatiques sur le niveau des océans… À gauche, le niveau tel qu’il pourrait être si la révolution industrielle n’avait pas eu lieu et à droite, où on en serait avec une croissance du rejet de CO2 double de la valeur actuelle.

Si les manipulations peuvent s’effectuer en direct sur l’écran interactif, ce qui donne des activités riches en classe, il est intéressant de récupérer les données des simulations pour les retravailler dans le logiciel standard du tableau interactif. On tirera ainsi un meilleur parti du logiciel, par exemple en capturant des courbes ou des images et en les commentant et annotant avec les élèves.

Le logiciel d’écran interactif devient ainsi le cahier d’expérience de la classe. On note ce que l’on a fait, les hypothèses émises et le résultat est illustré par les calculs du logiciel.

Dans les premières activités, on pourra manipuler séparément chacun des paramètres afin de comparer les effets à long terme. Lorsque le groupe classe prendra plus d’assurance et aura bien maîtrisé la logique des interactions, on pourra étudier des situations de plus en plus complexes. Depuis les origines de notre planète jusqu’à notre lointain futur, on peut modifier les paramètres sur le rayonnement solaire, l’albédo ou bien sûr la production de CO2 qu’elle soit d’origine humaine ou volcanique. Le résultat s’affichera en cliquant sur le bouton de simulation et les élèves pourront rapidement constater si leurs choix permettront d’envisager un avenir confortable ou improbable pour l’humanité.

Même dans ce domaine, il existe bien d’autres logiciels de simulation. Par exemple, C-Roads qui est décliné en trois versions.

9- Ceux qui souhaitent une simulation avec plus de paramètres peuvent se tourner vers C-Roads qui existe en trois versions, de la plus simple en ligne à la professionnelle. https://www.climateinteractive.org/tools/c-roads

Tous les logiciels de simulation permettront des démarches semblables, alternant émissions d’hypothèses, modifications de variables et analyse des résultats. Toute la réflexion autour de la manipulation de la simulation tirera profit d’être réalisée, mémorisée et partagée à partir de l’application dédiée à l’écran interactif qui sera l’équivalent du carnet d’expérience de la classe.

 

Plus d’infos :

Retrouvez sur tbi-direct plus d’informations au sujet des usages des écrans interactifs.

 

Article diffusé dans le cadre d’un partenariat média.

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