Globes virtuels ou SIG éducatifs : quoi de neuf pour lenseignement de la géographie ? daprès les...

Globes virtuels ou SIG éducatifs :

quoi de neuf pour l’enseignement de la géographie ?

d’après les résultats d’enquête et d’expérimentation réalisés par l’INRP (équipe EducTice)

Sylvain Genevois (chargé d’études et de recherche - INRP) [email protected]

Yvan Carlot (formateur - IUFM de Lyon) [email protected]

Avant-Propos

PRESENTATION SUCCINCTEDE L’ OBSERVATOIRE

DES PRATIQUES GEOMATIQUES DE L’ INRP

http://eductice.inrp.fr/projets/geomatique

Observatoire de pratiques géomatiques(EducTice - INRP)

1. Dresser un état des lieux sur les pratiques au travers de journées d’études et d’enquêtes ;

1. Maintenir une veille technologique sur les outils utilisables dans l’enseignement secondaire et produire des outils adaptés à l’enseignement ;

1. Constituer un groupe de travail et de recherche sur les usages : banque de pratiques et de scénarios, lieu de réflexion et d’échanges sur les démarches, expérimentations pédagogiques en classe ;

1. Echanger des informations sur un forum afin de permettre la rencontre entre chercheurs, enseignants, formateurs.

Observation des usages

2 missions complémentaires :

- l’observation des usages tels qu’ils existent déjà dans le cadre scolaire

- l’expérimentation de nouveaux outils et de nouvelles pratiques, qui donnent lieu à de nouveaux usages dans une perspective d’innovation pédagogique

http://eductice.inrp.fr/EducTice/projets/geomatique/

GLOBES VIRTUELS OU

SIG ÉDUCATIFS :

quoi de neuf pour l’enseignement de la géographie ?

Nouveau contexte, nouvelles pratiques

• Diffusion des « globes virtuels » (Google Earth, Worldwind, Virtual Earth, Géoportail…) en classe

La mappemonde scolaire, un objet muséographique ?

Constat et problématique

« Des outils intuitifs, multi-usages, gratuits et offrant un agrément d'utilisation extraordinaire par le coté esthétique vont..... tuer les TICE traditionnelles avec leurs usines à gaz.

En tout cas pour les SIG scolaires, c'est l'enterrement de première classe garanti : le multicouche, c'est bien fatigant.

Quant à la pédagogie, il y a fort à parier que l'alliance de Google Earth et du vidéoprojecteur va assurer le retour en force ou le triomphe du cours magistral, puisqu'ils permettent avant tout au professeur de "faire son show", même si, on l'a vu, d'autres usages sont possibles ».

Marc Lohez (interview du Café pédagogique - juin 2007) :

Trois questions de fond

2. Les usages sociaux des outils géomatiques (GPS, logiciels de calcul d’itinéraire, globes virtuels ou autres outils de cartographie numérique sur Internet) sont-ils susceptibles de faire évoluer l’enseignement de la géographie scolaire ?

1. Du fait de leur apparente simplicité de prise en main, ces « globes virtuels » vont-ils évincer les SIG dans la classe de géographie, avant même que ces derniers aient eu le temps de se généraliser ?

3. Enfin les « globes virtuels » vont-ils réduire les innovations pédagogiques possibles avec les TICE ?

Premiers jalons d’une réflexion sur les usages

• ne pas opposer de façon schématique outils géomatiques grand public et SIG éducatifs : tout instrument TIC passe en effet par des phases plus ou moins longues de test, d’adaptation et d’appropriation par les utilisateurs.

• distinguer « usages » et « pratiques » : les usages pédagogiques se construisent, ils ne sont pas et ne peuvent être la simple transposition de pratiques sociales.

ÉTUDE DES USAGES EN 2 TEMPS

I- Etat des usages : enquête nationale INRP

II- Expérimentations pédagogiques pour favoriser la construction de pratiques scolaires.

I – ETAT DES USAGES

enquête nationale INRP

I- Un état des usages géomatiques

• questionnaire en ligne pendant 2 mois sur Internet

• 862 réponses d’enseignants et formateurs (50,1% en HG et 49,9% en SVT)

• 19 questions portant sur :

- les usages, privés et professionnels, des logiciels de cartographie, des systèmes d’information géographique, des logiciels de traitement d’images satellitales…

- les modalités pratiques d’utilisation de ces outils, leur cadre pédagogique d’utilisation, leurs apports pour l’apprentissage.

- les difficultés et les attentes des enseignants.

Enquête nationale INRP (1er trimestre 2007)


• 2 principaux biais : - des pratiques déclarées et non des observations en classe - un public sensibilisé aux TICE ou concerné par l’usage des outils

géomatiques

Enquête nationale INRP (1er trimestre 2007)

• 2 objectifs majeurs : - préciser les usages que font les enseignants de la géomatique

dans leurs classes (outils utilisés, démarches adoptées et contextes d’utilisation)

- repérer les freins et les facilitateurs de l’utilisation de la géomatique dans l’enseignement secondaire, afin de préciser les attentes en termes d’outils et de formation.


Résultats de l’enquête INRP

Utilisation de sites ou de logiciels de calcul d'itinéraire

6,4%

17,2%

93,6%

82,8%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Non

Oui

Non 6,4% 17,2%

Oui 93,6% 82,8%

Usages personnels Usages en classe



Utilisation d'un GPS

73,8%

90,2%

26,2%

9,9%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Non

Oui

Non 73,8% 90,2%

Oui 26,2% 9,9%




Utilisation de logiciels d'orientation

81,7%85,8%

18,3%14,3%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Non

Oui

Non 81,7% 85,8%

Oui 18,3% 14,3%




Utilisation des "globes virtuels"

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Usages en classe 29% 49,30% 11,80% 2,60%

Usages personnels 46,40% 40,90% 17,40% 10,80%

Géoportail Google Earth-MapWorldwind

(NASA)Virtual Earth (Microsoft)



Intention d'utiliser des "globes virtuels" en classe

79,9%

20,1%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Oui

Non

Oui 79,9%

Non 20,1%

Intentions


Utilisation de logiciels de traitement d'images et de cartes numériques

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Usages en classe 23,6% 16,6% 8,7% 14,0% 9,2%

Usages personnels 48,4% 14,4% 12,2% 5,2% 6,9%

Logiciels de traitement d’image

Logiciels de cartographie

Systèmes d’Information

Géographique

Logiciels d'imagerie satellitale

Bases de données à références


Utilisation de logiciels en Histoire-Géo et SVT

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Histoire-Géo 66,2% 44,4% 25,1% 12,2% 13,8%

SVT 77,9% 17,6% 16,9% 26,0% 18,5%

Logiciels de traitement d’image

Logiciels de cartographie

Systèmes d’Information

Géographique

Logiciels d'imagerie satellitale

Bases de données à références


Visualisation

Traitement

Édition


72,0

69,0

69,0

68,0

58,0

37,0

24,0

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 100,0

coût des logiciels

manque de données adaptées au contexte éducatif

prise en main des logiciels

coût des données

manque d’ex d’applications pédagogiques

intégration dans l’enseignement

les programmes

%


Attentes des enseignants

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Histoire-Géo SVT

Histoire-Géo 64,9% 88,5% 89,2% 78,6% 79,6% 72,5% 54,3% 31,5% 79,1%

SVT 58,8% 91,0% 87,6% 82,1% 81,2% 71,0% 51,5% 28,1% 71,1%

usage facile des TICE

logiciels libresdonnées gratuites

applications pédagogiques

données adaptées à l'éducation

séquences pédagogiques

programmes adaptés

examens adaptés

stages de formation

II- Expérimentations pédagogiques

pour favoriser la construction de pratiques scolaires.

II- De l’expérimentation à la construction de nouvelles pratiques scolaires

Rôle des expérimentations pédagogiques

• tester des démarches d’innovation

• construire des outils didactiques favorisant le raisonnement géographique, la démarche d’investigation et la résolution de problèmes

• échapper au monde virtuel à « portée de clic », où le savoir géographique serait au « bout du regard » *

* Sur les dérives possibles des globes virtuels, et en particulier l’effet de réel et la « preuve par l’image » induits par Google Earth, voir :

Genevois (2007), NASA Worldwind, Google Earth, Géoportail à l'école : un monde à portée de clic ? Revue Mappemonde, n°85 (1-2007) http://mappemonde.mgm.fr/num13/internet/int07101.html


Etudes de cas proposées sur la plate-forme Géowebexplorer

• la gestion des risques (cyclone Katrina)

• l’eau et l’aménagement (Schéma d’Aménagement et de Gestion des Eaux de la basse rivière d’Ain)

• les dynamiques urbaines (agglomération de Lyon)

• les enjeux touristiques (pratiques touristiques dans le pays d’Arles et la Camargue)

• les projets d’infrastructures (liaison ferroviaire Lyon-Turin)

• l’évolution politique de la Loire au XIXe siècle (SIG géohistorique).


• Exemple 1 :

Jeu de rôle : discuter un projet d’aménagement local avec Google Earth (Caroline Jouneau-Sion – collège de Raisme – Académie de Lille)

http://cjouneau1.free.fr/boucle.html

• Exemple 2 :

Etude de cas sur le Schéma d'Aménagement et de Gestion des Eaux de la basse rivière d'Ain en utilisant un SIG en ligne (Géowebexplorer) (Roger Goullier – Lycée de la Côtière – Académie de Lyon)

http://praxis.inrp.fr/praxis/projets/geomatique/Journee_2007/Pdf_Goullier.pdf

2 exemples d’expérimentation


• Objectifs : - initier des élèves de 4e à la prise en main des différentes

fonctionnalités de Google Earth - enseigner une « géographie citoyenne » à partir d’enjeux bien réels,

de vrais acteurs et d’un contexte local proche des élèves

• Activités : - choix d’un rôle (maire, membre d’association, journaliste,…) - organisation d’une réunion de concertation pour argumenter - production de cartes pour communiquer son avis

Exemple 1 : Jeu de rôle avec Google Earth


• D’après notre collègue Caroline Jouneau-Sion :

« l'utilisation de Google Earth permet de - localiser de façon claire et efficace- superposer des cartes thématiques, de faire jouer les transparences- ajouter les informations (les voies de communication par exemple).

Cela permet aux élèves de : - comprendre rapidement les enjeux (c'est-à-dire plus rapidement que par le

texte, l'image est à cet âge plus accessible) - dégager des arguments qu'ils sont obligés de reformuler (ils ne peuvent pas

recopier les phrases d'une carte...) - Mais il a manqué une fonction présente dans les SIG : la fonction "buffer" pour

rendre visibles les "périmètres de tranquillité" autour des maisons. »



• L’analyse de l’enseignante montre :

- le besoin de scénariser l’activité pédagogique - la nécessité d’enrichir les fonctionnalités de Google

Earth (au point d’en faire un quasi SIG)

- au delà de l’apprentissage instrumental, le SIG se prête bien à une « géographie citoyenne »



• Objectifs : - évaluer les risques d’inondation en utilisant un jeu de données

(programme de géographie seconde) - argumenter à l’aide de cartes sur la décision ou non d’octroyer des

permis de construire en bordure de la rivière d’Ain - utiliser une plate-forme SIG en ligne : Géowebexplorer.

• Activités : - module 1 : prise en main du SIG - module 2 : plus de couches, plus d’outils - module 3 : jeu de rôle sur les permis de construire

Exemple 2 : étude de cas sur le SAGE de la basse rivière d'Ain

Module 1 : prise en main de Géowebexplorer, un QCM simple, peu d’outils, peu de couches

Module 2 : plus d’outils, plus de couches, des questions ouvertes

Module 3 : un jeu de rôle où les élèves accordent ou non des permis de construire.

Les élèves rédigent leur réponse et joignent une carte pour la justifier.

Une sortie de terrain permet de conduire un travail d’investigation.

Etude des risques liés au recoupement de méandres

Tu as vu : tu as accordé un permis sur une décharge !


• D’après notre collègue Roger Goullier, l’intérêt d’utiliser un « vrai » SIG :

- possibilités de simulation (jeu de rôle) - permet aux élèves de découvrir qu’il y a plusieurs solutions possibles à une

question donnée - les élèves peuvent produire des discours géographiques différenciés pour

argumenter à partir des cartes qu’ils ont élaborées.

• Cette approche témoigne des potentialités de raisonnement géographique qu’offre un SIG didactique :

- approche hypothético-déductive à partir de la carte - démarche de résolution de problème - approche de la complexité du fait de la multiplicité des solutions

envisageables. Mais ces solutions peuvent se heurter à la réalité de terrain comme ont pu le constater les élèves lors de la sortie sur les berges de l’Ain.

Exemple 2 : étude de cas sur le SAGE de la basse rivière d'Ain

CONCLUSION

Conclusion ( 1 )

• les globes virtuels restent des « pré-SIG » qui s’apparentent plutôt à des serveurs de données géographiques à usage privé, hors de la classe.

• Les élèves font le distingo entre ce qu’ils peuvent pratiquer chez eux ou entre eux et ce que leurs enseignants leur proposent comme séquences de cours

• Les enseignants mettent en place très spontanément des formes de « détournement pédagogique », qui peuvent leur servir de marche-pied pour des utilisations plus proches des objectifs didactiques.

1- les globes virtuels peuvent évincer les SIG éducatifs ?

Conclusion ( 2 )

• Les outils géomatiques débouchent sur des démarches d’exploration exclusivement visuelles.

• Cette « mise en image du monde » (Clerc, 2002), même si le support interactif est attrayant, pose problème car elle ne permet pas de construire un savoir géographique étayé.

• Le recours à la géomatique ne constitue donc pas forcément un levier d’innovation pour la discipline scolaire

2- les globes virtuels font-ils évoluer les pratiques d’enseignement de la géographie scolaire ?

PEDAGOGIEOGIE

GLOBES VIRTUELS Initiant de nouvelles pratiques sociales

Géographie scolaire

SIGDidactique

Les usages prennent en compte les demandes de l’Institution,

l’évolution de la discipline scolaire et des pratiques de classe.

Le caractère "expérimental" de ces

outils les font considérer comme des "usines à gaz"

complexes d’utilisation en classe

Ce sont des outils "prêts à

l’emploi"

Les usages sont générés par l’outil,

usages insérés dans le contexte scolaire

existant

Géovisualisation

Géolocalisation

RECHERCHE PEDAGOGIQUEInnovation, TICE …

Mise à disposition de nouveaux outils

DIFFUSION RAPIDE

DIFFUSION LENTE

- Elaboration d’un projet : rendre compte d’une réalité de manière à la comprendre, l’analyser, la visualiser - - - Dévolution de l’étude de cas problématisée par manipulations à partir d’un schéma opératoire (scénarisation).

« GRAND PUBLIC»

Traitement d’informations

PEDAGOGIEOGIE« GRAND PUBLIC»

SIGde recherche ou

de gestion

SIGde

communication

GLOBES VIRTUELS

Nouvelles pratiques sociales

Recherche puis transfert des données "utiles" et

mobilisablespour constituer la BDG du SIG

didactique

Géographie scolaire

SIGDidactique"le projet"

scénarisation

Situations d’apprentissage (SA)

SA par imposition

SA par instruction

A développerpédagogiquement

Mise en place d’usages

"stabilisés"Géovisualisation" la preuve par

l’image"

GEOWEBEXPLORER

Eléments de présentation

La plate-forme Géowebexplorer

• Un outil collaboratif d’enseignement à distance :– pour créer, partager et publier des cours ou des exercices utilisant des techniques géomatiques simples (visualisation, navigation, requêtes, symbolisation ...)

• Le formateur dispose : – de jeux de données géographiques

– de tutorats : ensemble de cours et exercices assistés accessibles en ligne par les élèves au moyen d’un outil de visualisation et de navigation.

– d’outils pour gérer en ligne les cours et exercices accessibles à sa classe et visualiser les résultats individuels.

– d’outils pour créer de nouveaux tutorats à partir des jeu de données disponibles. Il peut éditer et modifier un tutorat à statut partagé ou créer ex nihilo un nouveau tutorat.

Qu’est-ce qu’un « tutorat » ?

• Un tutorat est un ensemble de cours et d’exercices pratiques structuré en 3 parties :

– Une introduction permettant de cadrer l’exercice ou de présenter des généralités

– Une liste non limitée d’étapes de travail comportant des manipulations diverses à réaliser au moyen des outils géomatiques fournis.

– une vérification des résultats par l’apprenant (questions à choix multiples, questions à réponses ouvertes courtes, fourniture d‘une carte résultat, rédaction d’un texte, ...).

• Les tutorats peuvent porter :– sur l’acquisition des notions ou des techniques de base des SIG

– sur la résolution de questions de géographie, de biologie, d’aménagement ou d’environnement au moyen de manipulations géomatiques simples.

Création d’un tutorat par le formateur

Choix des actions

Création d’une question

Création d’une étape

Gestion des ressources

Informations du formateur

Gestion des classes du formateur

Gestion des tutorats du formateur

Le tutorat vu par l’élève

Le visualiseur

Le cours-exercice Le jeu de données

Les outils disponibles

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