Numérique et sortie de terrain : une approche pédagogique pour étudier un cas réel

Fabien ParFabien

Numérique et sortie de terrain : une approche pédagogique pour étudier un cas réel

Introduction

Le risque inondation est un des risques naturels au programme du collège, et plus particulièrement à celui de sixième, en cycle 3. L’étude de celui-ci peut s’appuyer sur les relevés des stations du réseau Édumed Obs qui collecte les relevés entre autres hydrologiques des cours d’eau à destination des élèves. L’idée développée dans la séquence pédagogique présentée ici adopte une approche différente :

  • une sortie pédagogique sur le terrain pour étudier in situ les aménagements bâtis pour limiter le risque naturel ;
  • l’étude d’un cas local, proche des élèves, qui peut s’appuyer sur leur expérience vécue ;
  • des documents historiques qui permettent d’inscrire l’étude de cas dans le temps long et donc la prospective et l’éducation au développement durable (EDD) ;
  • des données réelles utilisées pour le tracé de graphiques via un tableur ;
  • des activités numériques pour faciliter l’étude du cas, permettre à l’élève de se situer dans l’espace et faire le lien avec les éléments abordés lors de la sortie pédagogique.

Le cours complet correspondant à cette séquence, ainsi que la programmation la séquence, sont disponibles dans l’Espace enseignant.

Les objectifs à atteindre

Le programme de SVT de cycle 4 du B.O. spécial du 26/11/2015, entré en vigueur à la rentrée 2016, est assez laconique dans sa formulation concernant l’étude du risque inondation :

La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement

Relier certains phénomènes naturels (tempêtes, inondations, tremblements de terre) à des risques pour les populations.

Connaissances et compétences associées Exemples de situations, d’activités et de ressources pour l’élève
Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre
» Phénomènes traduisant l’activité externe de la Terre : phénomènes météorologiques et climatiques ; évènements extrêmes (tempêtes, cyclones, inondations et sècheresses…).

Travailler avec l’aide de documents d’actualité (bulletins et cartes météorologiques).

Réaliser une station météorologique, une serre (mise en évidence de l’effet de serre).

Exploiter les outils de suivi et de mesures que sont les capteurs (thermomètres, baromètres…).(…)

Étudier un risque naturel local (risque d’inondation, de glissement de terrain, de tremblement de terre…).

Mener des démarches permettant d’exploiter des exemples proches de l’école, à partir d’études de terrain et en lien avec l’éducation au développement durable.

Les compléments de ces programmes, parus le 22/02/2017, ne proposent pas d’activités sur cette thématique. Cette séquence se limitera donc à l’acquisition des notions de :

  • aléa naturel, enjeu, risque naturel ;
  • précipitations ;
  • lit d’un cours d’eau, crue, inondation ;
  • développement durable ;

qui seront revues au fil du cycle 4 lors de l’étude des risques sismiques, volcaniques et environnementaux. Le risque inondation permet d’aborder les aménagements effectués par l’Homme pour préserver au mieux les êtres humains et leurs constructions. Les cas des fleuves de Toulon, ainsi que les documents d’archive accessibles, présentent de surcroit la possibilité d’étudier ceux réalisés au fil des siècles.

La place de l’activité dans la séquence

Les documents mis à la disposition des élèves et le cahier élève (le détail de la programmation est disponible dans l’Espace enseignant) proposent comme situation déclenchante deux vidéos, chacune sur un des fleuves parcourant Toulon, le Las et l’Eygoutier. Exerçant en même temps dans deux collèges, chacun à proximité d’un de ces cours d’eau, j’adapte la sortie pédagogique à chacun d’eux. Cette séquence peut plus généralement s’adapter à tout cours d’eau dans le monde.

Le visionnage de la vidéo déclenchante peut être effectué en classe inversée ou bien en classe, selon le calendrier et la connectivité des élèves en dehors de l’établissement. Afin d’établir la problématique de la leçon, des photographies de la grande inondation de 1978, trouvables sur Internet, permettent de donner une idée du risque encouru par l’aire toulonnaise.

La préparation de la sortie pédagogique

La préparation de la sortie pédagogique est de trois ordres :

  • notionnel : l’étude du risque inondation amène les trois notions d’aléa naturel, d’enjeu et de risque naturel. Dans cette séquence, elles sont amenées par une activité présentée ci-dessous. À travers cette dernière, la notion d’aléa naturel permet de définir celle de risque naturel. C’est au moment de la correction et de la phase d’instutionnalisation que la notion d’enjeu est explicitée ;
  • technique : les élèves sont autorisés à utiliser leur smartphone (BYOD) pour photographier les lieux importants de la sortie, voire filmer le mouvement de l’eau. Ces images seront à mettre en commun via un transfert par wifi depuis leur smartphone grâce à un routeur wifi mobile de type Tripmate Titan de la marque HooTooTM. Ce type d’appareil, même sans connexion internet, fournit un signal wifi qui permet aux utilisateur connectés à l’appareil de télécharger ou de téléverser des fichiers depuis leur terminal nomade. Ainsi, le transfert peut se faire durant la sortie, sans connexion USB, même en marchant, ce qui évite les pertes de temps.
  • pratique : afin d’accompagner les élèves dans leur repérage dans l’espace, le compte-rendu de la sortie à compléter par les élèves comporte en plan. Le parcours est tracé par ces derniers avec les indications de l’enseignant, ce qui permet d’amener la notion d’échelle du plan et du temps de déplacement lors de la sortie ;

La notion d’aléa naturel, de risque et d’enjeu

Cette activité, réalisée en équipe d’élèves, consiste à mettre en relation les informations du texte (notions de crue, d’inondation et d’aléa naturel) et les illustrations, puis de déduire de celles-ci la notion de risque naturel. À l’issue de cette activité, les définitions de ces notions sont inscrites dans le cahier/classeur des élèves.

L’évaluation par curseur de cette activité est très simple, l’attendu majeur étant que les élèves aboutissent à la notion de risque naturel après avoir lu celle d’un aléa dans le texte introductif de l’activité.

Activité crue et inondation

Activité crue et inondation en cycle 3

L’utilisation de la borne wifi

La préparation de la sortie est l’occasion de présenter l’appareil HooTooTM TripMate Titan aux élèves. Il leur est donc demandé d’apporter leur smartphone pour le connecter pour la première fois au réseau wifi du routeur, dont les paramètres seront alors désormais enregistrés dans leur terminal. Les élèves peuvent ainsi connaitre une autre utilisation de signal wifi, souvent réduit à tort à une connexion internet sans fil. Un test d’envoi d’une image quelconque de leur téléphone via l’interface du TripMate Titan leur permet de se familiariser avec elle. Le téléversement des médias qu’ils auront produits lors de la sortie se fera ainsi sans mal. La fiche-méthode dédiée à l’utilisation du TripMate Titan peut-être fournie aux élèves en classe inversée pour ne se consacrer qu’à cette mise en œuvre en classe.

Il n’est pas nécessaire de faire installer l’app TripMate proposée par le fabricant, sur AndroidTM ou iOSTM. Si elle permet d’accéder rapidement à l’interface du routeur, elle n’apporte rien de plus que l’accès via un navigateur web présent sur le smartphone. Une fois connecté au réseau wifi diffusé par le routeur, l’interface est accessible via l’adresse 10.10.10.254. Il est ainsi possible d’expliquer que toute URL que les élèves lisent ou tapent sur leur ordinateur/tablette/smartphone est en réalité une adresse IP qui correspond à un dossier sur un ordinateur dans le monde et que ce principe de fonctionnement s’applique à ce routeur nomade, ouvrant ainsi une petite fenêtre sur le fonctionnement de l’Internet.

La reconnaissance du parcours de la sortie

J’ai fait le choix de la reconnaissance du parcours de la sortie le jour-même. Celui-ci est ainsi frais dans leur tête au moment de l’arpenter. Il est à tracer à partir du plan projeté par l’enseignant, que je commente en mentionnant des points de repère familiers des élèves. Les points d’arrêt sont indiqués afin d’annoncer à quels moments les esprits devront être les plus attentifs, ainsi que les consignes de sécurité.

Plan de la sortie dans le quartier Pont du Las de Toulon

Plan de la sortie dans le quartier Pont du Las de Toulon

Cette courte activité en commmun est l’occasion de mobiliser des compétences déjà mises en œuvre en cycle 2 et en début de cycle 3 sur le repérage dans l’espace. Il est, en effet, demandé aux professeurs des écoles d’explorer l’environnement proche des élèves, ainsi que les réseaux de transport de leur commune dans le domaine Interroger le monde, qui regroupe entre autres l’histoire et la géographie. Les remarques – et exclamations ! – des élèves à l’évocation des points de repère participent à la mise en commun de ceux-ci et à la représentation mentale du parcours. Et une piqure de rappel sur la lecture de plan ne fait jamais de mal…

La sortie sur le risque inondation

L’objectif de cette sortie pédagogique est de faire observer les aménagements du Las effectués au fil du temps, ceux-ci remontant à plusieurs siècles.

Arrêt 1 : le pont de l’Escaillon

Ce site présente plusieurs intérêts :

  • il est possible, sans risque pour les élèves, de s’arrêter pour observer le Las ;
  • celui-ci est bordé de hautes digues en béton que les élèves identifient rapidement comme des remparts aux inondations ;
  • Le pont de l'Escaillon

    Le pont de l’Escaillon © Fabien Nguyen

  • le pont de l’Escaillon est pont courant construit en surélévation par rapport à la route : les deux accès sont en pente, ce qui permet de préserver cette portion de route le plus longtemps possible de l’arrachage en cas de crue et hors de l’eau en cas d’inondation ;
  • le fleuve est couvert en amont de l’arrêt 1, une importante route qui mène vers les communes au nord de Toulon est construite sur le fleuve ;
  • Le Las couvert

    Le Las couvert © Fabien Nguyen

  • des ruines de piliers, témoins de l’ancien emplacement de cette route et de l’élargissement du lit du cours d’eau par l’aménagement des bords du cours d’eau ;
  • Piliers de l'ancienne route

    Piliers de l’ancienne route © Fabien Nguyen

  • le Las a un débit peu élevé en temps normal, des méandres se sont formés, indiquant la faible pente du cours d’eau. La végétation s’est développée sur les berges, ce qui atteste de la permanence de ce faible débit ;
  • en aval, vers le sud, le fleuve, toujours bordé de digues, est particulièrement rectiligne. Il est signalé aux élèves que les cours d’eau ne sont jamais naturellement aussi droits ;
  • La portion rectiligne du Las

    La portion rectiligne du Las © Fabien Nguyen

  • la toponymie est un point intéressant : la rue qui longe le Las est appelée « Quai de la rivière neuve ».
  • Quai de la rivière neuve

    Quai de la rivière neuve © Fabien Nguyen

  • des travaux en cours de la communauté d’agglomération sont également destinés à limiter le risque inondation. Ce panneau permet de confirmer le bien-fondé de l’étude en cours.
  • Panneau d'information sur les travaux pour limiter le risque inondation

    Panneau d’information sur les travaux pour limiter le risque inondation © Fabien Nguyen

Les élèves sont invités à compléter la première page de leur compte-rendu de sortie, en annotant un croquis du paysage de cet arrêt à l’aide des légendes fournies. Les indications et les déductions des élèves restent pour le moment orales et partagées entre les élèves. Ce n’est que plus tard qu’ils les mettront par écrit.

Compte-rendu de sortie au Las - page 1

Compte-rendu de sortie au Las – page 1

La « rivière couverte » et son aménagement

Le second arrêt se fait le long de l’avenue Jean Rambaud, constituée par une route 2 x 2 voies, important axe de communication pour les communes au nord de Toulon en direction du littoral vers le sud et de l’autoroute A50 vers le nord.

Les élèves cheminent le long de cette route qui est surélevée d’environ 1,50 m par rapport à la chaussée parallèle. Encore une fois, plusieurs éléments sont déduits des observations des élèves :

  • la route a été surélevée pour retarder la submersion et l’arrachage de celle-ci en cas de crue ;
  • Élèves sur l'avenue Jean-Rambaud

    Élèves sur l’avenue Jean-Rambaud © Fabien Nguyen

  • des bouches d’évacuation placées à travers le muret qui soutient la route permettent l’évacuation du surplus d’eau en cas de crue ;
  • les rues perpendiculaires à la route sont en pente, afin d’évacuer l’eau le plus loin possible du cours d’eau et l’acheminer vers la mer.

Arrêt sur la place Dupleix

L’arrêt à cette place permet de mettre les élèves en équipes de trois maximum afin de leur permettre de mettre en commun les éléments qu’ils ont entendus/compris/retenus pour répondre aux questions de la suite du compte-rendu de sortie. Celles-ci portent sur les différents aménagements pour limiter le risque d’inondation étudiés lors de chaque arrêt.

Compte-rendu de sortie au Las - page 2

Compte-rendu de sortie au Las – page 2 – © Fabien Nguyen

Pendant que les élèves complètent leur compte-rendu, ils envoient leurs photographies/vidéos sur la clé USB branchée sur le HooTooTM TripMate Titan. En cas de problème d’envoi ou de connexion – soucis dont je n’ai pour le moment pas trouvé la cause -, au retour en classe, les smartphones sont branchés sur l’ordinateur de l’enseignant pour récupérer les fichiers. Il est ainsi constitué un réservoir commun de photographies qui seront exploitées lors de la prochaine séance.

Exploitation de la sortie et activité sur ordinateur avec GoogleTM Earth

L’exploitation de la sortie pédagogique se fait en deux temps :

  1. la correction en frontal du compte-rendu de la sortie pédagogique ;
  2. une activité sur ordinateur avec GoogleTM Earth pour étudier les raisons des aménagements des cours d’eau.

1. La correction du compte rendu est l’occasion de mobiliser les connaissances acquises lors de la sortie pédagogique, en rappelant les différents aménagements pour limiter le risque inondation. Les photographies prises par les élèves sont diffusées en vidéoprojection pour appuyer cette mobilisation et favoriser l’appropriation des connaissances.

2. L’activité sur ordinateur avec GoogleTM Earth permet de mettre en perspective les éléments abordés lors de la sortie d’étudier les aménagements des cours d’eau au fil des siècles. La fonction Time machine de GoogleTM Earth ne contient bien évidemment pas d’images satellite d’avant le lancement des premiers satellites, mais le site Géoportail et Gallica (archives nationales en ligne de la BnF) regorgent de cartes anciennes que l’on peut plaquer dans GoogleTM Earth. Pour connaitre la technique de placage de cartes, voici un tutoriel qui y est consacré.

Trois fichiers .kmz sont laissés au téléchargement sur la page du présent site consacrée à cette leçon : Fichier .kmz le Las, Fichier .kmz l’Eygoutier et la Fichier .kmz carte de Toulon en 1700. Les deux premiers matérialisent les cours d’eau actuels, tracés à l’aide de l’outil Tracer un polygone Icône de l'outil Tracer un polygone. Le dernier plaque la carte de Toulon dans le modèle numérique de terrain (MNT) et montre les anciens lits de ces cours d’eau. Affichée en même temps que les actuels, les élèves peuvent alors :

  • constater les aménagements réalisés pour détourner les cours d’eau en voyant les édifices bâtis sur les anciens cours ;
  • mesurer l’ampleur de ces aménagements et l’importance qu’ils revêtent pour l’Homme (habitations, routes, arsenal de Toulon, etc.) ;

connaissances amenées par l’activité de tracé de anciens cours d’eau sur l’image satellite fournie sur papier. Les textes d’archives racontent les raisons pour lesquelles les deux cours d’eau ont été détournés : éviter l’ensablement de la rade de Toulon afin de permettre aux navires de guerre royaux de quitter le port sans encombre et limiter les inondations. Ainsi, ils mettent en œuvre la compétence Se situer dans l’espace et dans le temps > Se situer dans l’environnement et maitriser les notions d’échelle : le cours actuel rectiligne du Las est le résultat d’un aménagement du XVIIIe siècle, d’où la toponymie « Quai de la rivière neuve ».

Carte de 1700 dans Google Earth

Carte de 1700 dans Google Earth

Les dernières questions de l’activité, en demandant aux élèves d’argumenter sur l’ampleur du risque inondation auquel est exposé la ville de Toulon, les amènent à faire la synthèse des informations collectées lors de la sortie et celles issues de cette activité (Adopter un comportement éthique et responsable > Relier des connaissances acquises en sciences et technologie à des questions de santé, de sécurité et d’environnement). Le plus difficile pour les élèves est d’obtenir d’eux une réponse argumentée. L’enseignant peut insister oralement sur la nécessité de développer leur réponse.

L’évaluation par curseur de cette activité peut donc évaluer plusieurs compétences. Libre à l’enseignant de choisir celles qu’il veut mettre en avant et prendre en compte dans la progression des élèves. Ainsi, la réponse à la dernière question peut prendre une place plus ou moins importante dans l’évaluation, selon l’appréciation de l’enseignant.

À la séance suivante, cette activité est rendue aux élèves et corrigée en frontal. Elle s’achève par une phase d’institutionnalisation qui met par écrit l’importance grandissante du risque inondation sur Toulon, lié à l’augmentation de la démographie et de l’aménagement du territoire depuis le XVIIe siècle, ainsi que la nécessité de développer une approche locale du développement durable en annotant, en groupe classe, un schéma des trois cercles de ce dernier (société, économie, environnement). Cette ultime activité de la leçon permet de généraliser la notion de développement durable après avoir étudié un cas, approche également prônée dans l’enseignement de la géographie.

Conclusion

L’exposé de cette séquence et l’explicitation de ses tenants et de ses aboutissants visent à montrer que des outils aisément disponibles (smartphone de l’élève, ordinateur avec GoogleTM Earth) pouvaient compléter une sortie sur le terrain et des activités d’étude de documents. Je n’ai jamais considéré que le numérique éducatif devait obligatoirement occuper l’essentiel d’une séance ou d’une séquence : le bon sens pédagogique, mélange de l’expérience de l’enseignant, de son style de gestion de classe, du matériel disponible et de la dynamique de classe doit l’amener à bâtir des cours faisables hors de toute prescription/injonction issue d’un effet de mode numérique. Ainsi, faire prendre des photographies lors de la sortie – en prenant bien garde que cette activité ne dérape pas – remplace avantageusement la réalisation/annotation de croquis de paysage, tout en apportant une touche ludique qui favorise l’appropriation par les élèves.

L’éducation au développement durable mérite de faire du numérique une composante naturelle des séquences et pas forcément son pivot essentiel. Cette séquence pédagogique a été conçue avec le souci d’une articulation naturelle et logique entre les activités sur le terrain, numériques et papier, dans le but de rythmer la séquence et de favoriser les apprentissages. Le numérique éducatif doit apporter une plus-value pédagogique et didactique et non constituer un prétexte, ce qui amène immanquablement à des activités « gadget », vides de sens et au profit pédagogique nul. C’est à l’enseignant de juger de la pertinence des activités numériques qu’il propose. Le support primordial doit rester le réel et l’intelligence des élèves !

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Fabien

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