Cycle 4, 5ème

Earth : exploiter une carte mondiale des conditions météorologiques et océaniques

Dynamique des masses d’air et des masses d’eau

Earth.nullschool.net est un outil intéressant pour aborder la partie "Climat et météo" en Cycle 4 (5ème).
Un scénario pédagogique et une présentation de l’outil sont proposés dans l’article.

climat S.I.G. cycle 4 GEP Contenu interactif

mardi 18 juin 2024 , par Annabelle Mignot

Professeure

  • Annabelle MIGNOT, Collège Le Roussay ETRECHY (91)

 Caractéristiques de la séquence

LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveaux concernés 5ème
Partie du programme La planète Terre, l’environnement et l’action humaine.
PLACE DANS LA PROGRESSION
Les définitions de climat et météo ont été construites avec les élèves. Une étude de l’épaisseur et de la composition de l’atmosphère peut être menée en amont.
MOTIVATION
Cette partie du programme se prête à l’étude et à l’analyse de cartes (cartes de la répartition des climats, cartes des vents et des courants marins). L’application Earth permet une étude de cartes dynamiques et en couleurs.
De plus le travail collaboratif, proposé dans le scénario pédagogique, permet un meilleur engagement des élèves dans l’activité.
PROBLÈME À RÉSOUDRE

Comment les vents se forment-ils ? Et comment protéger les populations des événements météorologiques extrêmes ?

NOTIONS, SAVOIR-FAIRE, compétences
Notions Extrait du programme du BOEN n°31 du 30 juillet 2020  :

  • Expliquer quelques phénomènes météorologiques et climatiques.
  • Météorologie ; dynamique des masses d’air et des masses d’eau ; vents et courants océaniques.
  • Différence entre météo et climat ; Les grandes zones climatiques de la Terre.
  • Étude de risques météorologiques
Savoir-faire
  • Utiliser des outils numériques
  • Lire et exploiter des données présentées sous forme de carte et appréhender les échelles
Cadre de référence des compétences numériques (CRCN)
  • Collaborer
  • Interagir
  • S’insérer dans le monde numérique
  • Évoluer dans un environnement numérique
  • Mener une recherche et une veille d’information
  • Traiter des données

  Déroulement de la séquence

ACTIVITÉ
Durée : 55 minutes Coût : 0 euros Sécurité : RAS
Outils numériques et ressources
Handi-accessibilité
Possibilité de zoomer.

Déroulement détaillé

Objectif : Comprendre comment se forment les vents dans l’atmosphère et comment protéger la population des phénomènes météorologiques extrêmes en étudiant plusieurs tempêtes.

  • Étape 1  : Formation des groupes et partage de la fiche activité élève :
    Fiche élève ACTIVITE formation des vents (PDF)
  • Étape 2 : Chaque groupe ouvre le tableur collaboratif et clique sur le lien de la tempête qu’il étudie. Le lien ouvre l’application Earth.
    capture écran EARTH tempête IRMA

    Puis, en explorant l’application Earth et à l’aide des documents 1 et 2 de la fiche activité, les élèves complètent le tableur collaboratif.
    Exemple d’un tableau complété par un groupe d’élèves :

    Exemple Tableur Framacalc élèves
  • Étape 3  : À l’aide du tableur collaboratif, du document 3 et du vocabulaire, chaque groupe rédige un texte sur le mur collaboratif pour répondre à la problématique de départ.
  • Étape 4 : Le travail (tableau et mur) collaboratif est projeté au tableau pour comparer les productions de chaque groupe et rédiger un bilan commun.


 Focus sur deux outils

Logiciel en ligne Earth.nullschool

Site web gratuit pour visualiser les mouvements atmosphériques et océaniques.
https://earth.nullschool.net/fr/

En cliquant sur le bouton "earth" en bas à gauche de l’écran, un outil de navigation apparaît.

vue menu EARTH

Il permet :

  • de choisir la date (données allant de 2013 à aujourd’hui)
  • de choisir un mode (air, océan, gaz, particules)
  • de sélectionner des couches à faire apparaitre ou à retirer. Pour l’atmosphère : les vents, la température, l’humidité relative à différentes altitudes. Pour l’océan : les courants, les vagues, la température océanique de surface ou les anomalies de température de surface.
  • changer les types de projections cartographiques.

Les liens partagés (comme dans le tableur collaboratif complété par les élèves) renvoient directement à la date et la zone choisies par l’enseignant. Les élèves n’ont donc pas nécessairement besoin d’avoir accès au tutoriel pour régler les paramètres.

Pour une prise en main rapide du site web :
Fiche technique pour l’utilisation de EARTH (provenant de l’académie de la Réunion)

fiche technique EARTH académie REUNION

Tableur collaboratif Framacalc

Framacalc est un tableur collaboratif en ligne. Les données sont automatiquement sauvegardées sur internet. Les élèves n’ont pas besoin de se créer un compte. Les cellules créées par l’enseignant peuvent être verrouillées pour ne par être modifier par les élèves.

https://framacalc.org/abc/fr/

framacalc accueil

 Retours, analyse et pistes d’amélioration

Points de vigilance
L’application permet de modifier de nombreux paramètres, le menu est complexe ; il faut donc prendre un temps en amont de la séance pour bien s’approprier les différentes commandes.
RETOUR DES IMPRESSIONS DES ÉLÈVES
Après sondage avec Framaforms auprès des élèves, il en ressort que :

  • majoritairement, les élèves ont trouvé l’activité à leur niveau.
  • pour 2/3 des élèves, le site web était « facile à utiliser » et pour 1/3 « compliqué à utiliser mais j’ai réussi ».
  • pour l’ensemble des élèves, l’utilisation du tableur collaboratif était facile et permettait de comparer, en temps réel, leurs données et celles de leurs camarades.
ANALYSE ET ÉVALUATION DU DISPOSITIF
Plus-values dégagées
  • L’approche de cette notion par l’étude des tempêtes est motivante pour les élèves. Ils cherchent où la vitesse des vents est la plus forte, comparent avec les autres tempêtes, etc.
  • Ils utilisent un outil numérique qui permet d’exploiter des cartes dynamiques. Cela permet de bien mettre en évidence le sens et la direction des vents.
Difficultés rencontrées
  • Les élèves ont rapidement envie d’explorer l’application, zooment, dézooment et finissent par perdre la zone de départ à étudier. Il faut alors qu’ils ferment la page et cliquent de nouveau sur le lien présent dans le tableur collaboratif. Pour éviter cela on peut prévenir les élèves qu’ils auront un temps libre d’exploration en fin de séance.
Pistes d’amélioration
  • Dans l’étape finale de l’activité, nous ne reparlons pas de la vitesse des vents (colonne présente dans le tableur). On pourrait rajouter, si le temps le permet, une question ou une consigne sur ce point. Ex : comment expliquer la vitesse des vents ? Qu’est ce qui influence la vitesse des vents ?
  • Il serait intéressant de parler des sources du document 3 portant sur les messages de prévention.

 Piste d’utilisation du logiciel en ligne EARTH au lycée

La fondation TARA OCEAN propose un tutoriel pour EARTH et des activités clés en main.

  • Niveau Seconde, SVT : Circulation des masses d’air et d’eau à la surface de la Terre.
  • Niveau Seconde, physique-chimie : Des concentrations massiques particulières – la pollution atmosphérique.
  • Niveau Terminale, enseignement scientifique : L’air sous vigilance.
    Tuto EARTH et proposition d’activités TARA OCEAN

Modalités de la redistribution de l’énergie solaire reçue dans l’atmosphère par les vents

Earth : Utilisation lycée, visualisation de la circulation des vents au sol et à 10 km d’altitude

Au niveau du sol, les alizés convergent vers l’équateur (image du haut), alors que l’air chauffé dans cette zone prend de l’altitude et s’éloigne de l’équateur en direction des pôles (image du bas, altitude 10 km). C’est la cellule de convection de Hadley. L’air chauffé au niveau de l’équateur prend de l’altitude et s’éloigne en direction des pôles, ce qui entraîne une redistribution de la chaleur et a un impact sur le climat : le réchauffement des zones de latitude plus hautes.

Modalités de redistribution de l’énergie solaire reçue par les courants océaniques

Earth : Utilisation lycée visualisation Gulf Stream

Ici on visualise le courant chaud “Gulf Stream” provenant de la Floride se diluant dans l’océan atlantique vers le Groenland et les vents plus chauds dans l’atlantique Nord côté Europe par rapport au Canada.


Voir en ligne : Earth

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