La notion de discordance

Pour voir la vidéo de la carte de Renwez cliquez ici

Conception  : Dominique Frizon de Lamotte (CY Cergy Université)

en collaboration avec Siegfried Lallemant et Pascale Leturny

Conception et réalisation des maquettes 3 D : Adrien Frizon de Lamotte

Production  : Association pour la formation à distance de l’Enseignement catholique

Réalisation  : Jean-Baptiste Derieux

DOCUMENTS D’ACCOMPAGNEMENT
Auteur : Dominique Frizon de Lamotte

  Renwez : pistes pédagogiques

• Déroulé global
  Il s’agit d’une séquence de pédagogie inversée : chez eux, les élèves regardent la vidéo, guidés par une grille de notions et de capacités à connaitre.
  

  

  Un test de connaissances sous forme de quizz, par exemple, est donné pour que les élèves puissent s’auto-évaluer.
  Pendant la séance en présentiel, des problèmes sont exposés aux différents groupes d’élèves testant ainsi les connaissances apprises.

  

• Exemples de problème

Problème 1 : A partir de la photographie suivante et de l’échelle stratigraphique des temps géologiques, reconstituez l’histoire de formation de ce paysage en vous servant des notions apprises dans la vidéo et des principes de datation relative.

Les élèves doivent donc : reconnaitre le socle plissé du paléozoïque, la discordance hercynienne (mésozoïque sur le paléozoïque). Ils doivent identifier les événements géologiques à l’origine du paysage : sédimentation , plissement, érosion, transgression marine
Les élèves doivent illustrer par des schémas la succession d’événements à l’origine de la formation de ce paysage.

Problème 2 : A partir de la carte géologique proposée et de l’échelle stratigraphique des temps géologiques correspondante, reconstituez l’histoire de formation de ce paysage entre les points A et B en vous servant des notions apprises dans la vidéo et des principes de datation relative.

Vous créerez une maquette 3D avec la pâte à modeler proposée , comme dans la vidéo pour rendre compte de l’organisation des couches géologiques étudiées.

21 élèves ont pratiqué le problème 1 et 2 au cours d’une séance de révision d’une durée de 1H environ.
Un questionnaire leur a été transmis composé de 2 questions :

• Question 1 : la vidéo a t-elle été assez explicative et claire pour comprendre la notion de discordance ?
  Tous les élèves sondés ont répondu positivement.
  

  

• Question 2 : la maquette 3D présentée dans la vidéo vous a t-elle servie à comprendre la notion de discordance ?
  A cette question, tous les élèves sondés ont répondu positivement.
  

  

  La question complémentaire à la précédente qui demandait aux élèves d’expliquer leur réponse a fait ressortir le même argument présenté de différentes manières.
  La maquette 3D formalise concrètement leur pensée, leur représentation du réel. Le mot "concret" revient plusieurs fois. Travailler en 2D sur une carte de géologie matérialise moins la structure impliquée et fragilise leur compréhension de la notion de discordance.

• En conclusion  : l’association de la vidéo explicative étudiée à la maison avec la visualisation de la maquette 3D a été très efficace dans la compréhension de la notion de discordance et des différents événements géologiques à son origine (sédimentation, plissement, érosion...).
  Cette séquence complète bien les exercices classiques d’observation de coupes, par exemple dans l’application "le défi de Lyell". Elle apporte en effet une autre dimension à la représentation des élèves.

– Cinématique des plis de décollement
– Les notions de « ceinture de chevauchement-plissement » et de « tectonique épidermique »
– Les relations entre failles et plis.

Pour voir la vidéo de la carte de Pontarlier Cliquez ICI

Conception  : Dominique Frizon de Lamotte (CY Cergy Université)

en collaboration avec Siegfried Lallemant et Pascale Leturny

Conception et réalisation des maquettes 3 D  : Adrien Frizon de Lamotte

Production  : Association pour la formation à distance de l’Enseignement catholique

Réalisation  : Jean-Baptiste Derieux

DOCUMENTS D’ACCOMPAGNEMENT
Auteur : Dominique Frizon de Lamotte

  Pontarlier : pistes pédagogiques

• En construction.

– Construction d’un schéma structural
– Datation relative de la mise en place d’un granite
– Forme d’un pluton granitique

Pour voir la vidéo de la de Cherbourg Cliquez ICI

Conception  : Dominique Frizon de Lamotte (CY Cergy Université)

en collaboration avec Siegfried Lallemant et Pascale Leturny

Conception et réalisation des maquettes 3 D : Adrien Frizon de Lamotte

Production  : Association pour la formation à distance de l’Enseignement catholique

Réalisation  : Jean-Baptiste Derieux

DOCUMENTS D’ACCOMPAGNEMENT
Auteur : Dominique Frizon de Lamotte

  Cherbourg : pistes pédagogiques

La carte de Cherbourg est une ressource intéressante pour développer chez les élèves de spécialité en Terminale des compétences liées à la datation des roches et aux témoins d’une double ceinture orogénique. Elle permet d’observer des relations géométriques simples entre les différentes formations et peut être un point d’appui pédagogique réel pour une sortie de terrain, réelle ou virtuelle.

• Exemples d’activités :
  – A partir des données de la carte géologique de Cherbourg, de la droite isochrone du granite de Flamanville et des informations collectées sur le terrain (photographies), reconstituez les grandes étapes de l’histoire géologique du Cotentin.
  Le professeur guidera les élèves en pointant certaines zones de la carte, notamment : les gneiss cadomiens au nord, les formations sédimentaires de schistes et grès plissés, le granite de Flamanville et l’auréole de métamorphisme, ainsi que le dépôt du Crétacé, les terrains secondaires de l’est de la carte.
  – A partir des données de la carte géologique de Cherbourg, de la droite isochrone du granite de Flamanville et des informations collectées sur le terrain (photographies), réalisez une coupe simplifiée nord-sud du Cotentin, partant de la pointe de Jardeheu et allant jusqu’à Flamanville.
• Documents issus du terrain :
  

  

  

  

• Exemples de productions d’élèves de terminale (lycée Charles de Gaulle, Poissy) :
  

  

  

• Exemple d’activité de datation absolue sur le terrain (3 granites et 3 isochrones) :
  

  

  

  

  Granites A et B : même compositon mais refroidissement différent : grantite A porphyroïde, à très gros cristaux, refroidit plus longtemps donc daté plus jeune que le granite B issu du même magma mais qui a refroidit plus rapidement.
  Granite B et C : même durée de refroidissement donc même âge mais composition chimique différente, issus de de deux magmas différents.

Mais rien ne vaut la sortie de terrain !

Vidéo prise par drone (Okan Duzgunoglu, élève au lycée Charles de Gaulle, Poissy, sortie géologie novembre 2021).

– Faire des coupes à main levée
– Chronologie relative

Pour voir la vidéo de la carte de Condé-sur-Noireau Cliquez ICI

Conception  : Dominique Frizon de Lamotte (CY Cergy Université)

en collaboration avec Siegfried Lallemant et Pascale Leturny

Conception et réalisation des maquettes 3 D : Adrien Frizon de Lamotte

Production  : Association pour la formation à distance de l’Enseignement catholique

Réalisation  : Jean-Baptiste Derieux

DOCUMENTS D’ACCOMPAGNEMENT
Auteur : Dominique Frizon de Lamotte

  Condé : pistes pédagogiques

• Proposition d’exploitation de la vidéo et du modèle 3D :
  

  

  

• Consignes du TP "dater avec la chronologie relative" :
  – Jouer au "défi de Lyell" pour pouvoir énoncer des principes de stratigraphies (principe de superposition et principe de recoupement).
  

  

  

  
  – Visionner le premier extrait vidéo (présentation de la carte : de 2 min 12s à 4 min 48s), puis identifier les grandes structures sur la carte géologique.

  

  
  – Légender les grandes structures manquantes sur la coupe géologique simplifiée.

  

  

  
  – Utiliser le deuxième extrait vidéo (utilisation du modèle 3D : de 16 min 53s à 18 min 50s) pour construire la chronologie des événements de la région.

  

  
  – Proposer un âge relatif pour le Granite d’Athis.

Simplifierles éléments issus de la vidéo pour les rendre accessibles aux élèves.|

• Une sortie géologique virtuelle avec le KMZ de la carte de Condé-sur-Noireau :

L’utilisation des cartes géologiques et les notions de datation absolue et relative constituent des notions clés du programme de terminale spécialité SVT, mais elles ne sont pas toujours évidentes à appréhender pour les élèves. L’objectif de ce KMZ est de replacer le concret au centre de l’apprentissage en laissant la possibilité aux élèves de parcourir et découvrir par eux-mêmes les différents indices comme on pourrait le faire lors d’une véritable sortie afin de reconstruire l’histoire géologique de la région de Condé-sur-Noireau.

Un exemple de bassin sédimentaire « intra-continental »

Pour voir la vidéo de la carte du Bassin de Paris Cliquez ICI

Conception  : Dominique Frizon de Lamotte (CY Cergy Université)

en collaboration avec Siegfried Lallemant et Pascale Leturny

Conception et réalisation des maquettes 3 D : Adrien Frizon de Lamotte

Production  : Association pour la formation à distance de l’Enseignement catholique

Réalisation  : Jean-Baptiste Derieux

DOCUMENTS D’ACCOMPAGNEMENT
Auteur : Dominique Frizon de Lamotte

  Paris : pistes pédagogiques

• En construction.

• Intérêts de l’utilisation des cartes pour la préparation du CAPES (Leila MORZELLE) :

L’utilisation des vidéos de cartographie géologique, proposées par l’université CY peut poursuivre deux objectifs en master MEEF* :

– L’appropriation de connaissances, en vue de la préparation du concours du CAPES et de la constitution d’une culture géologique solide. Elles peuvent effectivement aider à assoir des connaissances dont on sait qu’elles sont mouvantes durant les études et s’ancrent plus profondément avec la préparation et la mise en œuvre des cours pour les élèves du secondaire.

– Montrer comment un outil complexe peut être étudié au premier ordre, en mettant en valeur les notions fondamentales et donc servir de document scientifique en classe. La didactisation de ce type d’outil peut passer par l’interprétation (réalisation d’un schéma structural, d’une coupe à main levée…) ou bien par la focalisation sur certains éléments en lien avec le thème d’étude. Les vidéos, par la façon dont elles ont été conçues, donnent des pistes d’activités possibles comme la construction de calques permettant de faire ressortir les structures majeures des cartes comme par exemple les discordances ou les grands ensembles sédimentaires au niveau du bassin de Paris (un premier pas vers le schéma structural !).

L’étude de ces cartes à travers l’usage des vidéos permet l’appropriation d’exemples géologiques locaux pouvant servir d’appui pour les écrits du CAPES comme pour les oraux. Et à plus long terme, elle concourt à la construction de la culture géologique des futurs professeurs de SVT.

• Une proposition de séance pour les étudiants de Master 1 (co-construite et co-animée par Leila MORZELLE et Olivier AVISSEAU) :

Cette séance s’inscrit dans le cadre de la préparation des oraux de type 1 du concours du CAPES en SVT. Elle dure 3h et nécessite des compétences disciplinaires en géologie et des compétences en didactique des SVT. Elle peut donc être mise en œuvre conjointement par les enseignants universitaires et les formateurs académiques. Cette séance s’organise en trois temps :

- 1ère partie : visionnage en classe inversée de deux vidéos par étudiant avant la séance et prise de notes sur les aspects disciplinaires. Nous avons proposé Condé-sur-Noireau pour l’ensemble de la promotion et ensuite Renwez ou Cherbourg au choix ;

- 2ème partie : au début de la séance, les étudiants sont répartis en groupes de trois sur des îlots qui permettent d’étaler les cartes. Ils disposent d’environ 1h15 pour préparer une présentation orale d’une activité élève autour de l’exploitation d’une des cartes (support de présentation – maximum trois diapositives) ;

- 3ème partie : les étudiants conservent les mêmes groupes mais sont cette fois confrontés à des cartes dont ils n’ont pas vu de vidéo explicative auparavant. Nous avons sélectionné Pontoise (notre carte géologique locale - lire remarque plus bas), Grenoble et Bédarieux (qui sont à la liste des cartes géologiques du CAPES). L’objectif était de réaliser un support de présentation (maximum trois diapositives) de l’intérêt pédagogique d’une des cartes en identifiant les zones/structures géologiques remarquables en lien avec des thèmes des programmes scolaires du second degré.

Nous proposons le support de présentation utilisé (diaporama de la séance) :

Sont également consultables des productions d’étudiants réalisées pendant la deuxième partie de la séance - cf. commentaires plus bas.

Remarque au sujet du choix de la carte de Pontoise (1/50 000) - celui-ci poursuit une double finalité :

• la première par rapport au concours puisqu’il existe des leçons pour lesquelles les candidats peuvent demander à exploiter une carte en particulier ;
• la seconde par rapport au fait que nous pensons que chaque enseignant devrait connaître les principales caractéristiques de la géologie de son lieu d’exercice. En effet, connaître les particularités géologiques locales pourrait constituer un levier incitant tout enseignant à organiser une sortie de terrain de proximité.

Commentaires au sujet des productions des étudiants en M1 :

Les productions réalisées par les étudiants constituent le fruit de leur travail concret sur les cartes. Toutefois, les ressources proposées ne correspondent pas à des activités clés-en-main à faire en classe avec des élèves car même si ces productions ont pu être modifiées à la suite de remarques formulées par les enseignants, nous avons décidé de les proposer sans les corriger. Vous trouverez donc ci-après quelques remarques et suggestions les concernant :

• pour la carte de Renwez : l’activité proposée se situe en classe de Terminale spécialité. Pour améliorer la mise en œuvre de l’activité proposée, nous avions suggéré notamment de prévoir un calque ou un fond de carte à compléter et de créer une légende adaptée à la production attendue. Sur le plan scientifique (apport de la carte), il s’agissait de bien savoir identifier une discordance sur la carte : un terrain en recouvre plusieurs autres d’âge différent.

• pour la carte de Cherbourg : l’activité proposée se situe également en classe de Terminale spécialité (le temps et les roches). À l’issue de sa présentation, nous avions proposé entre autres choses de bien distinguer consignes de travail et tâche. Il s’agissait alors de formuler des consignes de travail davantage guidées tout en minimisant leur nombre afin de prévoir un certain degré d’autonomie des élèves dans l’accomplissement de la tâche.

* Les Instituts nationaux supérieurs du professorat et de l’éducation (INSPÉ) forment à des masters Métiers de l’enseignement, de l’éducation et de la formation (MEEF) dans le cadre d’un cursus de deux années d’études post-licence (Master 1 et 2).