Appréhender la dynamique des plaques tectoniques à l’aide d’applications sur tablette Cycle 4 (4ème) avec NumeriTab

Appréhender le dynamisme des plaques tectoniques à l’aide d’une modélisation sur tablette


- Liaison avec le programme et place dans la progression
- Problème à résoudre
- Notions, savoir-faire, compétences
- Outils numériques et ressources

- Déroulement de la séquence
- Retour des impressions des élèves
- Analyse et évaluation du dispositif

Professeur(s)

  • Géraldine TURGIS Collège Louis Pasteur Longjumeau (Essonne)

LIAISON AVEC LE PROGRAMME
Niveau concerné Cycle 4-4ème
Partie du programme : Le globe terrestre (forme, rotation, dynamique interne et tectonique des plaques ; séismes, éruptions volcaniques)
PLACE DANS LA PROGRESSION
La séquence démarre sur la notion de séisme ainsi que les manifestations externes associées. Lors des séances précédentes, les élèves ont été amenés à comprendre de manière historique et ludique (jeu de rôles) la dérive des continents, les observations de Wegener, ses conclusions, les théories proposées par ses opposants (notamment Elie de Beaumont et Eduard Suess : Modèle de la contraction thermique, la Terre ridée).
Au cours de cette nouvelle séquence, les élèves doivent s’informer et comprendre comment sont définies les plaques tectoniques ainsi que leur dynamique associée aux mécanismes de déplacement.
MOTIVATION
Lors de la séance précédente sur la dérive des continents, les élèves ont découvert des informations sur la tectonique des plaques mais celles-ci étaient anachroniques vis-à-vis des connaissances qu’ils devaient mobiliser pour répondre aux consignes du jeu de rôles. Les élèves étaient alors frustrés de ne pas pouvoir parler de tectonique des plaques et des découvertes ultérieures.
Cette séquence s’enchaîne parfaitement d’un point de vue historique et chronologique avec la précédente et reste cohérente sur la quantité de nouvelles notions acquises.

PROBLEME A RESOUDRE
Problématique : Comment est structurée la partie externe de la Terre ?

NOTIONS, SAVOIR-FAIRE, COMPÉTENCES
Notions Extraits du Bulletin officiel spécial du 26 novembre 2015 : Cycle 4 - cycle des approfondissements classes de 5e, 4e et 3e
La planète Terre, l’environnement et l’action humaine

  • Attendus de fin de cycle

    - Explorer et expliquer certains phénomènes géologiques liés au fonctionnement de la Terre.

    - Identifier les principaux impacts de l’action humaine, bénéfices et risques, à la surface de la planète Terre.
  • Connaissances et compétences associées

    - Expliquer quelques phénomènes géologiques à partir du contexte géodynamique global.

    - Le globe terrestre (forme, rotation, dynamique interne et tectonique des plaques ;
    séismes, éruptions volcaniques).

    - Relier les connaissances scientifiques sur les risques naturels (ex. séismes, cyclones, inondations) ainsi que ceux liés aux activités humaines (pollution de l’air et des mers, réchauffement climatique…) aux mesures de prévention (quand c’est possible), de protection, d’adaptation, ou d’atténuation.
Compétences et savoir-faire
  • Utiliser des outils et mobiliser des méthodes pour apprendre

    - Apprendre à organiser son travail. Travaux de groupe : répartition des tâches.

    - Identifier et choisir les outils et les techniques pour garder trace de ses recherches (à l’oral et à l’écrit) Domaine du socle : 2
  • Pratiquer des langages

    - Lire et exploiter des données présentées sous différentes formes.

    - Représenter des données sous différentes formes, passer d’une représentation à une autre et choisir celle qui est adaptée à la situation de travail. Domaine du socle : 1, 4
  • Utiliser des outils numériques

    - Utiliser des logiciels d’acquisition de données, de simulation et des bases de données. Utiliser des logiciels sur tablette. Domaine du socle : 2
  • Se situer dans l’espace et dans le temps

    - Appréhender différentes échelles de temps géologique et biologique.

    - Appréhender différentes échelles spatiales d’un même phénomène/d’une même fonction.

    - Identifier par l’histoire des sciences et des techniques comment se construit un savoir scientifique. Domaine du socle : 5, 4
ACTIVITÉ
Durée : 2 séances Coût : aucun Sécurité : Minimale

Outils numériques et ressources
  • Logiciel Tectoglob
  • Tablettes avec logiciel NumeriTab 91
  • Logiciels / Applications pré-installé(e)s : Les plaques (SVToCSL) disponible depuis un site internet et application sur tablette, Object Viewer application tablette et mobile, WPS office application de traitement de texte pour tablette.

Déroulement global de la séquence

Les élèves sont répartis en trois groupes, des tablettes sont mises à leur disposition. Ils ont pour consigne d’expliquer oralement à l’aide d’au moins deux schémas l’un des trois grands processus liés à la dynamique des plaques tectoniques : collision, expansion océanique et subduction au tableau devant leurs camarades. Cette activité s’ancre dans la résolution de la problématique du fonctionnement externe de la Terre.

Déroulement détaillé de la séquence

  • En amont : Préparation de la séance Tablette avec NumeriTab 91 depuis l’ENT 91 avec les accès aux applications et des informations (définitions...) dans des documents.
  • Lors de la séance :
    Répartition des groupes de travail de 4 élèves :
    - Groupe A : Subduction
    - Groupe B : Ouverture océanique (rift)
    - Groupe C : Collision continentale (Chaîne de montagnes)
  • Données initiales
    - Définition d’une plaque tectonique à l’aide des acquis sur les séismes et du logiciel Tectoglob pour montrer la répartition des différentes plaques tectoniques sur Terre. Chaque groupe possède plusieurs tablettes qui peuvent être utilisées simultanément pour les différents logiciels.
  • Séance Numeritab : Code 240372
    - Définitions : Subduction, Ouverture et expansion océanique, Collision continentale données sur documents sur la tablette.
    - Application "Les plaques"
    - Codes pour Object Viewer
    - Patron du Merge Cube à découper et à assembler
  • Méthodologie de travail
    - Se répartir les différents supports.
    - S’informer grâce au logiciel sur la notion de plaques tectoniques en surface et en profondeur.
    - S’informer et comprendre le fonctionnement de la dynamique de chaque processus en 2D sur l’application (observation et interprétation) et en 3D avec la modélisation en réalité augmentée.
    - Choisir des schémas explicatifs adaptés et rédiger les explications qui vont être données à l’oral.
    - S’entraîner à l’oral.
  • Restitution orale des connaissances et passation en groupe
    Les questions peuvent venir du professeur ou des autres élèves.
  • Quelques illustrations du logiciel : Les plaques

RETOURS ET IMPRESSIONS DES ÉLÈVES

Le fait de s’écouter entre eux a permis aux élèves de prendre du recul sur chacune des connaissances qu’avaient accumulé les différents groupes. En effet, aucun élève n’avait une connaissance globale de la dynamique (fonctionnement en groupes experts type jigsaw). Ceci a permis une construction progressive des connaissances de la dynamique globale ainsi qu’une compréhension facilitée lors de l’explication de la dynamique globale en cours.

ANALYSE DU DISPOSITIF
Plus-values dégagées Les élèves ont souvent bien compris les mécanismes et la dynamique de chacun des processus et il est très facile de poursuivre et débriefer en globalisant la dynamique et en mettant l’accent sur le lien entre chacun d’eux : Expansion-Subduction-Collision.
L’utilisation du logiciel et des différentes dynamiques est ré-exploitée en cours avec la succession de tous les schémas afin de mettre en évidence la dynamique globale des plaques tectoniques et de confronter ces observations avec la théorie de la dérive des continents de Wegener.
Difficultés rencontrées Les schémas proposés par les élèves sont souvent trop compliqués et difficilement exploitables pour mettre en évidence la dynamique des plaques. Les critères de réalisation sont cependant bien présents.
Le temps de passation de chaque groupe doit être limité afin de ne pas trop dépasser le temps alloué à cette séquence.
De gros soucis sont apparus avec l’utilisation du logiciel Object Viewer, sans connexion avec un login, les modèles 3D ne chargeaient pas.
Je cherche toujours comment procéder pour faire fonctionner toutes les tablettes en même temps.
Pistes d’amélioration Le plus simple serait de réutiliser les schémas fournis par le logiciel qui est disponible sur internet et d’inclure ces schémas sur une présentation type diaporama que les élèves pourraient commenter chacun leur tour. Cela fait gagner du temps de production aux élèves qui doivent uniquement préparer leur oral et se répartissant plus simplement chaque partie.

Voir en ligne : Application "Les plaques"

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