Lycée - Terminale enseignement scientifique

Des modèles pour étudier les causes des variations du niveau marin Tableur-grapheur, Venread, Capytale, classe virtuelle

Ces derniers mois et en cette rentrée 2020, le contexte lié aux conditions sanitaires actuelles amène à s’interroger sur les moyens dont on dispose pour permettre aux élèves de conserver le lien avec les apprentissages en utilisant, en particulier, les outils numériques. Cette proposition pédagogique, réalisée par un enseignant de l’académie, permet de montrer, en exemple, comment il est possible d’adapter et de modifier les cours et les activités dans un contexte d’apprentissage des élèves à distance, ou de manière hybride (alternance de temps de présence en classe et de temps à distance en dehors de la classe).
Nous souhaitons mettre en lumière ici une pratique s’appuyant, notamment, sur un ou des outils numériques en montrant leur intérêt et leur utilisation.

AuteuresAnne FLORIMOND et Isabelle METEYER
Lien avec le programme Thème 1 « Science, climat et société »
Sous-thème « La complexité du système climatique »
Niveau Terminale enseignement scientifique
Objectifs Notion  
L’océan a un rôle amortisseur en absorbant à sa surface une fraction importante de l’apport additionnel d’énergie. Cela conduit à une élévation du niveau de la mer causée par la dilatation thermique de l’eau. À celle-ci s’ajoute la fusion des glaces continentales.

Compétences / Capacité :

  • Identifier et mettre en œuvre des pratiques scientifiques
  • Interpréter des documents donnant la variation d’un indicateur climatique en fonction du temps (date de vendanges, niveau de la mer, extension d’un glacier, ...).
  • Analyser la variation au cours du temps de certaines grandeurs.
  • Réaliser et interpréter une expérience simple, mettant en évidence la différence d’impact entre la fusion des glaces continentales et des glaces de mer.
  • Estimer la variation du volume de l’océan associée à une variation de température donnée, en supposant cette variation limitée à une couche superficielle d’épaisseur donnée.
Outils utilisés en lien avec ces objectifs
Durée totale pour l’élève Environ 3 heures qui se répartissent de la manière suivante :

  • environ 2 heures de travail à distance asynchrone(la découverte des notions avant la classe, la participation aux activités de l’atelier choisi et la préparation d’un diaporama de restitution)
  • environ 1 heure de travail à distance synchrone (= les deux temps de classe virtuelle)
Terminal utilisable PC de préférence, sinon smartphone (auquel cas l’utilisation du logiciel Venread ne sera pas possible).
Connexion Internet.
Traces écrites (cahier de l’élève...) S’agissant d’un dispositif de classe inversée, le cours est transmis et appris par les élèves avant leur implication dans des activités. Ces dernières n’ont pas comme objectif de construire des notions, mais rien n’interdit de faire construire aux élèves, après-coup, un résumé succinct des idées essentielles à propos des causes des variations du niveau marin.
Modalités des échanges professeur/élèves
  • QCM en ligne
  • L’ENT ou Pronote pour le dépôt des fichiers utiles pour les élèves
  • Padlet ou Mur collaboratif de l’ENT pour le dépôt des productions d’élèves réalisées lors des ateliers à distance
  • Capytale pour les travaux sur notebook
  • Classe virtuelle (par exemple Big Blue Button, l’application intégrée à l’ENT monlycée.net) avant et après les ateliers à distance.
Substitut éventuel pour des élèves n’ayant pas accès au numérique Tous les documents en version papier peuvent être imprimés et ensuite récupérés par l’élève au lycée. La calculatrice peut être utilisée pour remplacer le calcul prévu avec le tableur (calcul fonte).La calculatrice peut être utilisée pour programmer en Python.

Conditions de réalisation de la séquence

Place dans la place dans la progression : Après avoir identifié des indices du changement climatique actuel et mis en évidence la perturbation de l’équilibre radiatif de la Terre à l’origine du changement climatique. On envisage alors l’élévation du niveau marin comme la réponse de l’océan au changement climatique. 

Particularités  : CLASSE INVERSEE

Déroulé des activités :

Problème  :Comment peut-on, à partir de modèles, valider les mécanismes à l’origine de l’augmentation du niveau marin ?

Consigne : Après avoir étudié la fiche de cours sur les variations du niveau marin (mesures et causes) et vérifié au moyen du QCM la compréhension des différentes notions, participer, par groupe de 4-5 élèves et à distance, à l’un au choix des deux ateliers proposés, selon vos goûts et préférences.

Réponse attendue  : un diaporama de communication des résultats obtenus lors de la mise en œuvre des activités proposées dans l’atelier choisi, qui pourra ensuite être utilisé comme support pour la présentation orale de l’atelier lors d’une classe virtuelle.

Indication des temporalités du travail côté élèves et côté professeur

Diapositive unique du scénario pédagogique

Coup de projecteur : notebook python via Capytale


Le service Capytale permet à tous les enseignants de créer des cours de programmation en Python (notebooks Jupyter) et de les partager avec leurs élèves via l’ENT régional Monlycée.net. Les élèves peuvent ainsi programmer sur une copie personnalisée du notebook partagé.
Des documents qui contiennent à la fois du code Python et des éléments de texte riche, tels que des figures, des liens, des formules mathématiques, peuvent être créés.

Avantages / Plus-values : 

  • Familiarisation avec le langage python, intéressant dans le cadre de la certification PIX.
  • Un notebook est un document électronique qui comprend des textes, des formules mathématiques mais également du code informatique exécutable.
  • L’accès au notebook se fait grâce à une URL ou un QR code généré par le professeur dans Capytale.

Points de vigilance : 

  • Penser à faire ouvrir l’application Capytale sur l’ENT Ile-de-France pour les élèves et le professeur.
  • Penser à enregistrer les notebook dans Capytale afin d’avoir une URL ou un QR code à transmettre aux élèves pour accéder au notebook.

Astuces éventuelles :

  • L’application capytale évite l’installation d’un interpréteur pour le programme réalisé. Autrement, Jupyter notebook peut être utilisé.
  • Les modifications apportées par l’élève sont visibles pour le professeur sur l’application Capytale.
  • Le notebook niveau des mers pour débutant contient un programme fonctionnel complet et des questions sur la lecture de ce code.

Coup de projecteur : une application de classe virtuelle dans les ENT


Lors du confinement, de nombreux opérateurs ont proposé de nouveaux services de classe virtuelle en complément de l’offre nationale « Ma classe à la maison ».
Trois propositions s’appuient sur la même solution OpenSource Big blue Button :

  • le service webconférence intégré à l’ENT des lycées d’Île-de-france,
  • le service webconférence intégré à l’ENT des collèges de l’Essonne,
  • le service classe virtuelle intégré à l’ENT des collèges du Val-d’Oise.

- Voir le module de formation pour prendre en main ce service de classe virtuelle.

Ressources associées :

  • Fiche de cours contenant les ressources à étudier avant la séance
    cours avant classe variations niveau marin
  • QCM de vérification (à utiliser pour une mise en ligne)
    QCM avant ateliers
  • Énoncé des deux ateliers à mener à distance : autour de la fonte des glaces (atelier 1) et autour de la dilatation thermique des océans (atelier 2)
    variations niveau marin ateliers a distance
  • Diverses annexes utiles pour la mise en œuvre des ateliers :

Annexes pour l’atelier 1

Annexes pour l’atelier 2

  • aide à la mise en œuvre du modèle analogique de fonte des glaces continentales/ fonte de glace de mer.
  • fichier calcul_fonte.xls (contient aussi le corrigé : voir feuille « modélisation »).
  • fiche d’aide pour programmer en Python.
  • notebooks python avec différents niveaux de difficultés (débutant, intermédiaire, avancé) pour programmer en python la variation du niveau marin liée à la fusion des glaces continentales.
  • fiche d’aide pour l’utilisation de Capytale.



  • aide à la compréhension du protocole pour la détermination expérimentale du coefficient de dilatation thermique de l’eau de mer.
  • modèle dilatation.vmf et logiciel Venread.
  • tutoriel pour l’utilisation de Venread.
  • fiche d’aide pour programmer en Python.
  • notebook python pour programmer en python la variation du niveau marin liée à la dilatation thermique des océans.
  • fiche d’aide pour l’utilisation de Capytale.
Télécharger les annexes pour les ateliers

Quelques copies d’écran du dispositif (en pièce jointe) :

  • Les résultats des simulations réalisées avec Venread lors de l’utilisation du modèle numérique de dilatation thermique de l’eau.
exemple resultats simulation dilatation thermique Venread

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