Sixième

Utiliser des bases de données sur le comportement saisonnier des oiseaux Vigie-Nature École (Galaxy Papers), Euro Bird Portal

Cette proposition de séquence pédagogique s’inscrit dans les Travaux Académiques Mutualisés (TraAM) 2020-2021 dont la thématique porte sur les dynamiques écosystémiques. La problématique du projet versaillais : comment permettre aux élèves, notamment les écodélégués, de réaliser un diagnostic ou de mettre en œuvre des actions autour de la préservation des écosystèmes dans et autour de leur établissement ?
Les scénarios pédagogiques proposés par une équipe d’enseignants de SVT et d’IA-IPR ont ainsi pour objectifs d’aider les écodélégués et les porteurs de projet EDD à réaliser un diagnostic ou à évaluer l’efficacité des actions en cours, via des activités ancrées dans les programmes de collège ou du lycée, en SVT et en SNT. Ces activités permettent de comparer les dynamiques des écosystèmes sur des territoires vastes, ou d’étudier le passé d’un territoire donné pour comprendre le présent et envisager l’avenir. Ce suivi de dynamiques écosystémiques variant dans le temps et dans l’espace s’appuie sur différents axes : récolte de données scientifiques, sciences participatives, usage de banques de données et de SIG, modélisation, etc. Ces travaux mobilisent des outils et compétences numériques variés. Ils peuvent s’inscrire dans le projet d’établissement et dans la démarche de labellisation E3D.
Le scénario présenté ici est une proposition, dont tous les contenus restent adaptables aux pratiques pédagogiques de chaque enseignant.

- Liaison avec le programme et place dans la progression
- Motivation et problème à résoudre
- Notions, savoir-faire, compétences
- Déroulement global de la séquence
- Déroulement détaillé de la séquence
- Focus sur un outil : Euro Bird Portal
- Retour des impressions des élèves
- Analyse et évaluation du dispositif
- Une piste d’adaptation en classe de cycle 4

Professeur expérimentateur

Christelle CHEVREUX, au collège Emile Zola à Igny (91)

LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné Sixième
Partie du programme La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement. Identifier des enjeux liés à l’environnement.
PLACE DANS LA PROGRESSION
Les notions de biodiversité, de réseau trophique et d’écosystème ont été travaillées auparavant.

MOTIVATION
Cette séquence a été initiée par un travail interdisciplinaire avec le professeur de Français sur le film « Donne-moi des ailes » présentant l’histoire d’un personnage voulant modifier le trajet de migration d’une espèce menacée, l’oie naine.
Partir des bases de données permet d’impliquer les élèves dans la démarche scientifique, en s’appuyant sur une approche naturaliste et rigoureuse liée aux sciences participatives.
La séquence permet de travailler sur l’obtention des données de terrain sur la biodiversité des oiseaux et sur leur analyse. Cela revêt également l’intérêt d’obtenir des données spatiales et temporelles nombreuses pour comprendre les dynamiques de la biodiversité à l’échelle d’une zone géographique et sur le long terme.
Ce suivi de la biodiversité avec des données chiffrées permet par la suite de justifier scientifiquement l’importance d’actions de protection des espèces d’oiseaux menacées, en lien avec l’éducation au développement durable.
Le projet d’établissement vise à réfléchir aux enjeux des objectifs du développement durable (ODD).
Un club Développement Durable est ainsi présent au sein du collège depuis 2013, notre établissement a obtenu la labellisation E3D niveau 2 en 2019 et les élèves de ce club ont réalisé des actions en faveur de la biodiversité comme la réalisation d’un hôtel à insectes et de nichoirs à oiseaux.

Présentations des activités du club DD du collège



Ce travail permet ainsi de servir d’appui à diverses actions au sein des classes, par les écodélégués ou par le club, dans une dynamique de projets concernant la protection de la biodiversité au sein du collège ou en dehors.

PROBLÈME À RÉSOUDRE

Existe-t-il un lien entre la biodiversité des oiseaux et le milieu de vie ?

NOTIONS, SAVOIR-FAIRE, COMPÉTENCES
Notions Extrait du Bulletin officiel spécial n°31 du 30 juillet 2020 : Programme d’enseignement du cycle de consolidation Cycle 3
Répartition des êtres vivants et peuplement des milieux.
Relier le peuplement d’un milieu et les conditions de vie.
- Modifications du peuplement en fonction des conditions physico-chimiques du milieu et des saisons.
- La biodiversité, un réseau dynamique.
Identifier quelques impacts humains dans un environnement (comportements, aménagements, impacts de certaines technologies...).
Savoir-faire Travailler à partir de l’environnement proche.
Observer et décrire un peuplement.
Permettre aux élèves de s’impliquer dans des actions et des projets concrets en lien avec des thématiques liées à l’éducation au développement durable.
Compétences (LSU) Pratiquer des langages (réaliser un graphique simple).
Utiliser des outils numériques (utiliser un site internet).
Pratiquer des démarches scientifiques (suivre un protocole expérimental ; interpréter des résultats et conclure).
Cadre de référence des compétences numériques (CRCN)
  • Interagir
  • S’insérer dans le monde numérique
  • Évoluer dans un environnement numérique
  • Gérer des données
  • Mener une recherche et une veille d’information
Objectif de Développement Durable (ODD)
JPEG

Déroulement global de la séquence

Scénario global de la séquence : Dynamique spatio-temporelle et protection des oiseaux
ACTIVITÉ
Durée :
- séance 1 : 1h
- séance 2 : 1h
- séance 3 : 1h
- séance 4 : 1h
Horaire total : 4 heures
Coût : 0 euros Sécurité : RAS
Outils numériques et ressources
Handi-accessibilité
  • Une capsule vidéo a été faite pour expliquer les consignes d’utilisation de Galaxy Papers.
  • Les consignes sont inscrites en police sans empattement, Arial 12, pour les élèves à besoins éducatifs particuliers (dyslexie notamment).
  • L’observation des oiseaux est accessible à tous.

Déroulement détaillé de la séquence

La séquence s’intègre dans un travail interdisciplinaire avec le français : un travail autour du film « Donne-moi des ailes » de Nicolas Vanier a été réalisé dans cette discipline. Ce film présente l’action d’un personnage dans la quête de la sauvegarde d’une espèce d’oiseaux menacée, les oies naines (en lien avec une histoire vraie).

Première séance : Observation des oiseaux, activités sur la biodiversité des oiseaux et la collecte de données

La première séance est consacrée à l’observation des oiseaux (à distance ou sur le temps de classe ou en sortie) : elle peut être faite en autonomie (dans son jardin, depuis son balcon ou en observant depuis sa fenêtre), après avoir visionné la vidéo du protocole Vigie-Nature École.

Introduction du parcours ELEA proposé aux élèves

Cette année, elle a été réalisée à distance. Les élèves ont donc observé les oiseaux de leur jardin. Ils ont photographié certains individus et m’ont transmis leurs photographies en les déposant dans l’ENT via l’application « Casier ». Leurs photographies étaient alors placées dans l’application « Forum » de l’ENT pour proposer un quiz de reconnaissance des espèces accessible à tous les élèves de la classe.

Document à compléter avec le parcours Éléa (PDF)

Utilisation de l'application Forum de l'ENT pour le quiz sur les oiseaux des jardins

Certains élèves ont également enregistré les chants d’oiseaux comme témoignage de leur présence à proximité, dans leur environnement.
Ce temps d’observation leur a permis de s’initier au programme d’observation de Vigie-Nature École « Oiseaux des jardins » et à l’intérêt de suivre un protocole précis lorsque l’on collecte des données.

Deuxième séance : Analyse des données sur la biodiversité des oiseaux avec Galaxy Papers de Vigie-Nature École

Activité avec Galaxy Papers (PDF)

Lors de cette séance, l’analyse des données (à distance ou en classe) en utilisant le site Galaxy Papers  est alors réalisée : elle peut être faite en autonomie à l’aide des consignes dont disposaient les élèves, dans un parcours Éléa où figuraient les instructions sous deux formats : une capsule vidéo et un déroulé détaillé écrit.
Copie d'écran du parcours Éléa : capsule vidéo des consignes d'utilisation de Galaxy papers

L’application Galaxy Papers permet, grâce à une combinaison de codes, d’obtenir les tableaux complets des données collectées et envoyées par l’ensemble des élèves des établissements scolaires sur plusieurs années, selon le même protocole, et de les analyser selon la problématique choisie.
Ici, nous nous sommes intéressés au lien entre la biodiversité des oiseaux et leur milieu de vie.

Ainsi, après avoir consulté le tableau regroupant l’ensemble des données d’observation du protocole Oiseaux des jardins, ils avaient à entrer le code permettant de regrouper l’ensemble des données selon le type de milieu. Ils pouvaient alors tracer un histogramme du nombre moyen d’oiseaux observés, selon leur milieu de vie. Ce graphique peut aussi être réalisé par le site, mais je souhaitais de mon côté leur faire travailler la compétence du LSU "Pratiquer des langages" en réalisant un graphique simple.
Un exemple de travail d'élève en utilisant les données collectées via Vigie-Nature École (Galaxy Papers) {JPEG}
Pour gagner du temps, je leur fournissais le graphique de la diversité des oiseaux observés, en fonction du type de milieu, issu de leurs observations (obtenu avec les données de Galaxy Papers).
Les élèves avaient alors à analyser ces données ainsi représentées et à en tirer une interprétation. Le lien entre le milieu de vie et la diversité des oiseaux était alors établi.

Troisième séance : Étude de l’évolution spatio-temporelle de la présence des oiseaux, sur une année avec Euro Bird Portal

Lors d’une troisième séance, les élèves sont amenés à s’intéresser à la localisation spatiale et temporelle sur une année en Europe de l’espèce aviaire étudiée. L’objectif est de faire le lien entre le comportement des oiseaux et les saisons. Cela permet une étude des migrations des oiseaux, à l’aide des données du site Euro Bird Portal (en classe).

Fiche d’utilisation d’Euro Bird Portal (PDF)
Document élève à compléter à partir des données du site Euro Bird Portal

Le cas des oies naines, une espèce migratrice, a été évoqué en français, lors de l’étude du film « Donne-moi des ailes ». Il s’agit ici de visualiser le comportement hivernal de certains oiseaux, grâce aux banques de données et de comprendre ainsi les raisons du voyage qui ont conduit jusqu’en Norvège les personnages principaux soucieux de protéger ces oies en tentant de leur proposer un nouveau trajet de migration.

Les élèves peuvent comparer les variations de localisation des individus d’une espèce migratrice avec la localisation constante des individus d’une espèce sédentaire au cours de l’année et ainsi faire le lien entre les changements de la biodiversité animale et les saisons. Cet exemple permet ainsi de conclure sur le lien entre la biodiversité et leur milieu de vie, en lien avec les saisons et les conditions physico-chimiques du milieu. D’autres exemples pourront être donnés, pour une approche plus globale de cette notion du programme.

Capture d'écran du site Euro Bird Portal {JPEG}
Un exemple de travail d'élève en utilisant le site Euro Bird Portal {JPEG}

Quatrième séance : Établir les causes de la diminution du nombre des espèces d’oiseaux et proposer des actions de préservation

Une dernière séance vise à établir les causes de la diminution du nombre des espèces d’oiseaux, migratrices ou sédentaires en s’appuyant sur des données locales. Ici, je leur ai proposé les données d’Ile-de-France. On constate une diminution de la diversité des oiseaux. Cela peut être rapproché du film, avec le cas de cette espèce menacée, que cherche à sauver le héros de l’histoire.
Cette séquence pourra alors, à l’image du thème du film traité en français et de l’histoire vraie dont elle est issue (ainsi une vidéo d’un journal télévisé présentant cette histoire peut servir d’accroche), aboutir à une action, une visite ou un projet de classe, et servira d’appui aux dynamiques EDD de l’établissement, via par exemple, les actions que pourront mener les écodélégués du collège comme par exemple, la mise en place d’un coin nature dans le collège qui permettrait à des individus d’espèces migratrices de trouver un relai dans leurs déplacements et à des les individus d’espèces sédentaires de s’y installer (en trouvant la nourriture et des abris nécessaires) en plaçant des nichoirs à oiseaux dans l’environnement proche de notre collège.
Les élèves se verront proposer, en prolongement de cette séquence, de travailler en groupe sur une action de sensibilisation à la préservation des oiseaux : affiches pour une exposition sur les espèces menacées.

Focus sur un outil : Site Euro Bird Portal

Avantages / Plus-values :

  • Ce site internet est assez intuitif concernant son utilisation.
  • Il permet d’accéder à un ensemble de données, visualisées par des points sur la carte représentant le nombre d’individus observés. Il est possible de choisir une ou plusieurs espèces, d’avoir deux espèces à l’écran pour comparer éventuellement le comportement de différents oiseaux.
  • L’aspect dynamique de cette interface, qui fait défiler les cartes au fil des semaines d’observation permet d’avoir une approche à la fois spatiale et temporelle intéressante des données sur la biodiversité des oiseaux, que n’apporte pas de la même façon un support documentaire statique.

Points de vigilance

  • Un temps de latence peur être observé lors du chargement des cartes.
  • L’utilisation de ce site n’a pas été testée sur tablette. Il faudra donc veiller à tester le bon usage sur tablette, en amont de la séance.

RETOUR DES IMPRESSIONS DES ÉLÈVES
Les élèves ont apprécié le film vu en classe. Travailler sur cet objet d’étude qu’est la migration des oiseaux était opportun pour aborder les notions du programme sur le lien entre les espèces et leur milieu de vie, leur lien avec les saisons et les les enjeux liés au développement durable mis en avant dans le renforcement des enseignements relatifs au changement climatique, à la biodiversité et au développement durable, ici en fin de cycle 3. Ils ont facilement fait le lien entre ce qui est évoqué dans le film et les données sur la localisation des oiseaux migrateurs via Euro Bird Portal.
Concernant l’utilisation des bases de données, un questionnaire a été soumis aux élèves.
Les élèves ont été interrogés sur son intérêt dans l’étude des écosystèmes, avec une question ouverte, sans proposition de réponse pour ne pas les influencer.

Une dizaine d’élèves sur les 27 élèves n’a pas apporté de réponse. Pour les autres, les aspects spatio-temporels de l’étude de l’évolution des écosystèmes ressortent, mais généralement, les élèves ont identifié l’intérêt de quantifier la biodiversité pour en suivre l’évolution temporelle et dans une moindre mesure l’intérêt de l’étude spatiale. Quelques élèves y voient un prolongement qui consiste à éviter une baisse du nombre des espèces.
Une autre question leur a été posée sur l’intérêt des bases de données.

Les mêmes élèves n’ont pas proposé de réponse. Pour les autres, une amorce de réflexion sur les bases de données est observée. En début de projet, les élèves identifiaient un rôle des bases de données pour les recherches et savoir le nombre d’animaux et leur évolution. En fin de projet, l’importance de la communication des observations, la dynamique spatiale et temporelle, l’intérêt de regrouper des informations apparaissent dans les réponses des élèves. Les élèves étant en classe de Sixième, cela reste un début de réflexion et demande une maturité scientifique pour avoir un recul plus précis sur l’utilisation des données. La multiplication de ce type d’activités aidera au cours des années de cycle 4 à faire mûrir leur réflexion sur l’intérêt de l’exploitation des bases de données.

ANALYSE ET ÉVALUATION DU DISPOSITIF
Plus-values dégagées
  • L’utilisation de données réelles et dynamiques contribue à un enseignement des sciences plus proche de la réalité. Les informations traitées proviennent de sources directement consultables, enrichies par des observateurs. L’intérêt de faire participer les élèves aux observations, avant de les faire exploiter les données est de leur faire prendre conscience qu’une analyse pertinente ne peut être effectuée qu’avec suffisamment d’observations. Leurs observations ne concernent qu’une zone donnée restreinte sur une durée précise.
  • Le site Galaxy Papers présente un réel intérêt car il permet de façon simple d’utiliser une banque de données directement consultable. Les phases d’exploitation des chiffres peuvent réellement être abordées.
  • Le site Euro Bird Portal est facile d’utilisation pour les élèves. Il permet d’avoir une vision dynamique des données, que ne peut apporter un document papier. Il facilite la compréhension de l’importance de la collecte des données sur une grande période de temps afin de comprendre les dynamiques des animaux et donc ici, le comportement migratoire de certains oiseaux, contrairement à d’autres, sédentaires. Le choix des oiseaux est pertinent car ce groupe permet de s’adapter en fonction de la localisation géographique de l’établissement et des caractéristiques de son environnement proche en offrant un large choix d’espèces à étudier.
Difficultés rencontrées
  • En Sixième, il peut être nécessaire de simplifier l’utilisation du site Galaxy Papers.
  • Le site Euro Bird Portal est assez intuitif pour les élèves, mais le temps de chargement des cartes peut être assez long selon les fluctuations du débit du réseau internet.
Pistes d’amélioration
  • L’observation des oiseaux pourra être menée sur l’année.
  • L’ayant fait à distance, je n’ai pas testé le jeu physique (avec plateau de jeu et cartes) dans le cadre de cette séquence. L’aspect ludique avec le plateau de jeu et les cartes peut constituer une approche pertinente pour des élèves de Sixième dans l’analyse des données.
    Une activité avec la LPO (Ligue de Protection des Oiseaux) de la région peut être proposée.

Une piste d’adaptation en classe de Cycle 4

Dans les thématiques liées aux écosystèmes et aux enjeux d’EDD du programme de SVT du Cycle 4, il serait possible d’exploiter les données via l’application Galaxy Bricks, développée également par Vigie-Nature École. Cette application permet de traiter les données collectées en suivant une démarche scientifique bien explicitée et permettant d’aller plus loin dans les explications et les analyses au cycle 4. Il est possible en fin d’analyse de données, via cette application, d’imprimer l’ensemble de la démarche scientifique visant à résoudre un problème ciblé. Des pistes de scénarii pédagogiques sont proposées.
Voir sur le site de Vigie-Nature-École.

Voir en ligne : Vigie-Nature Ecole : utilisation de Galaxy Papers

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