La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Outils géomatiques et apprentissages Pour une approche transversale des Systèmes dInformation Géographique en éducation INRP – Formaterre S. GENEVOIS 2005.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Outils géomatiques et apprentissages Pour une approche transversale des Systèmes dInformation Géographique en éducation INRP – Formaterre S. GENEVOIS 2005."— Transcription de la présentation:

1 Outils géomatiques et apprentissages Pour une approche transversale des Systèmes dInformation Géographique en éducation INRP – Formaterre S. GENEVOIS 2005

2 3- Construire un SIG pédagogique : approche transversale (notamment en EEDD) 2- Démarches et modes dapprentissage avec les outils géomatiques 1- Typologie des outils et des usages : létat des pratiques géomatiques Outils géomatiques et apprentissages

3 1- Typologie des outils et des usages But : Il sagit de dresser un premier bilan de lapplication des outils géomatiques auprès du grand public et auprès du public scolaire (les deux contextes ne pouvant être dissociés). Avertissement : Aborder la question en terme d «usages» permet de : - ne pas focaliser sur lapproche instrumentale (encore trop prégnante chez nombre dutilisateurs) - évoquer les problèmes dintégration pédagogique et didactique en fonction de situations et de pratiques en classe.

4 1-1 Essai de définition La géomatique : « lensemble des applications de linformatique au traitement des données géographiques, et en particulier à la cartographie » (Glossaire français de cartographie). Son champ est celui du traitement de linformation géographique, depuis lacquisition jusquà la restitution, laffichage, lédition, la communication des données. La géomatique, au sens large, comprend une panoplie doutils : - les Systèmes dInformation Géographique = SIG (pas seulement) - les logiciels de télédétection et de modélisation numérique - les outils de localisation et de navigation en 2D ou 3D - les bases de données à références spatiales…

5 1-2 Géoréférencement et multicouche Géoréférencement : tout point de la base de données est identifié spatialement en longitude et en latitude selon un type de projection : Le fait de géoréférencer les données permet : - le calage des couches organisation en couches dinformation - lanalyse multicouche emboîtement déchelles - la sélection dinformations requêtes attributaires et spatiales

6 1-3 La géomatique, une discipline ? La géomatique est un ensemble de techniques informatisées : elle ne peut être considérée comme une discipline. Historiquement elle nest pas liée à la géographie ni à la cartographie, mais aux sciences mathématiques et informatiques (approche multidisciplinaire). Encore aujourdhui elle échappe encore largement aux géographes, elle est surtout utilisée par les aménageurs, les urbanistes, les gestionnaires… Les applications principales des SIG : - le géomarketing (zone de chalandise, ciblage de la clientèle…) - la gestion de crise (catastrophe naturelle ou technologique, secours…) - laménagement et lurbanisme (cadastre, étude dimpact, patrimoine…)

7 1-4 Un nouveau contexte - développement des technologies dans le domaine de la télédétection et surtout de la géolocalisation (imagerie satelitte, GPS, GSM,…) - accès du grand public à linformation géographique : avec le développement exponentiel des données en ligne, il devient possible daccéder, directement sur Internet, à des informations gratuites et géoréférencées. - convergence des outils de navigation et de cartographie numérique : éclosion des SIG en ligne pour publier de linformation, pour prévenir les risques ou organiser les secours (arrivée à maturité des technologies de « webmapping »).

8 1-5 Lexemple de Google Earth - Développement des serveurs de données cartographiques grand public : Google Earth (Google), World Wind (Nasa), Virtual Earth (Microsoft) - 28 juin 2005 : le célèbre moteur de recherche lance Google Earth. Une banque de données principalement constituée dimages darchive Landsat 7, complétée par des sources plus détaillées (images aériennes Quickbird de la société DigitalGlobe) De 15 cm à 15 mètres de résolution, les images assemblées et mosaïquées par Google couvrent quasiment toute la planète (en fait le moteur de navigation 3D a été mis au point par Keyhole, société rachetée par Google en septembre 2004).

9 1-5 Le monde vu de Google

10

11 1-5 Le monde vu de Google (synthèse) - Lillusion de linformation délivrée « en temps réel » : quel temps pour lobservation et linterprétation ? (cf confusion entre limage et la carte) - Risque de contemplation morbide des images, comme le montrent les dégâts récents des cyclones Katrina ou Rita (cf « effet de réel » ?) - Cette vision verticale, qui est celle de lenfant tout puissant qui peut détruire la fourmilière, pose le problème dimages vues du ciel (cf plan daménagement ou durbanisme montrant aux citoyens les projets par « en haut », cest-à-dire comme on ne les voit jamais). - Enfin la question fondamentale : une fois que lon a zoomé sur son balcon, quelle utilisation peut-on faire de ces images à haute résolution ?

12 1-6 quelle exploitation pédagogique ? Les outils géomatiques sont en train denvahir les domaines de la vie courante : navigation guidée pour les itinéraires routiers, bornes interactives pour le tourisme, cartes et plans en cartographie dynamique… même sil nexiste pas de grands portails dinformation géographique en France ! Dans ce contexte, quels sont les usages éducatifs possibles ? - depuis une 10e dannées ont lieu différentes expérimentations autour de lutilisation de SIG en classe (en H-G et en SVT principalement). - peu de recherches en éducation sur le sujet, mais début de réflexion pédagogique sur les démarches et les modes dapprentissage.

13 1-7 Essai de typologie S I G approche disciplinaire SIG «didactique» logiciel SIG hors ligne approche pluridisciplinaire SIG «inventaire» nouveau dispositif dapprentissage ? IDD, TPE EEDD Approche instrumentaleApproche pédagogique mode consultation mode création visualiseur navigateur internet en ligne traitement de linformation inter ou trans- disciplinarité rapport au terrain / territoire acquisition de linformation problématiques environnementales démarche exploratoire

14 2- Démarches et modes dapprentissage avec les outils géomatiques But : Il sagit dexaminer en quoi les possibilités de traitement apportées par la géomatique sont susceptibles de faire évoluer les démarches, les modes de raisonnement, les dispositifs dapprentissage,… Avertissement : Aborder la question en terme d «apprentissages» permet de : - replacer lutilisation des SIG éducatifs dans le domaine des TICE et des modes dapprentissage instrumenté - dégager un certain nombre de démarches transversales et d«invariants» (quelles que soient les disciplines)

15 2-1 Une recherche INRP sur « SIG et innovation » Question dune recherche-action réalisée à lINRP ( ) : le SIG, un outil didactique innovant pour la géographie scolaire ? (à partir de lexemple du Parc nature de Miribel-Jonage) Les trois hypothèses de cette recherche SIG étaient les suivantes : 1- Les SIG facilitent/modifient la construction de l'espace géographique par les élèves. 2- Les SIG favorisent la maîtrise du raisonnement géographique par les élèves (démarche systémique et complexité ). 3- Les SIG modifient la relation enseignant / élèves (en particulier le statut du professeur), mais aussi l'image de la discipline.

16 2-1 Quatre principaux centres dintérêt

17 2-1 Cinq pôles dobservation en interrelation

18 2-1 La structuration dun SIG didactique

19 2-1 Exploration de « SIG didac »

20 2-2 Les hypothèses initiales H1 - Lutilisation dun SIG transforme le rapport à la carte. H2 - Lutilisation dun SIG incite au raisonnement spatial. H3 - Lutilisation des SIG nest pas en soi pédagogiquement et didactiquement innovante, mais peut permettre ou faciliter certaines innovations dans les pratiques denseignement.

21 2-2 Quelques éléments de réponse aux hypothèses initiales 1- Lutilisation dun SIG transforme le rapport à la carte De produit final, la carte devient un outil central de visualisation de linformation et de mise en ordre en fonction des requêtes de lutilisateur. Le rapport à la sémiologie graphique est bouleversé, dans le sens où la distinction entre "carte à lire" et "carte à voir" de Bertin est renouvelée.

22 2-2 Quelques éléments de réponse aux hypothèses initiales 2- Lutilisation dun SIG incite au raisonnement spatial Le module 2 (étude de cas) est en effet fondé sur la démarche suivante : Problème posé Questionnement Recherche de données pertinentes Mise au point dun raisonnement Application de ce raisonnement Production dun résultat Evaluation du résultat.

23 2-2 Quelques éléments de réponse aux hypothèses initiales 3- Lutilisation des SIG nest pas en soi pédagogiquement et didactiquement innovante, mais peut permettre ou faciliter certaines innovations dans les pratiques denseignement La mobilisation dun nouvel outil informatique ne signifie pas que le dispositif mis en place par lenseignant sera de facto innovant. Utilisé dans des pratiques pédagogiques traditionnelles, le SIG nest quun outil supplémentaire au service des conceptions que le professeur a de lenseignement et de sa discipline scolaire.

24 2-3 Statuts de limage : de support dapprentissage à outil dinvestigation

25 2-4 SIG et complexité Le SIG est un des moyens pour gérer la complexité Pour résoudre les problèmes dun espace géographique, en développant les dimensions de simulation spatiale (que se passe-t-il si on prend telle décision ?) et doptimisation spatiale (comment peut-on améliorer la situation ?), lutilisation des SIG permet de dépasser le cadre dune discipline scolaire académique. Dans le cadre du module 2, les enseignants ont réduit au maximum la complexité de la situation proposée (la sauvegarde des prairies à orchidées par des aménagements qui dévient les diverses circulations à lintérieur du Parc), en limitant laccès à la BDG et en donnant un certain nombre de consignes et de tâches : présentation de trois solutions de résolution de problème et définition du résultat attendu. De peur que, dans les limites de temps impartis, les élèves « se perdent » et se démotivent. Ce qui explique cette situation dapprentissage par instruction.

26 2-4 SIG et complexité Le SIG est lui-même un outil complexe, nécessitant des apprentissages Il constitue un système en lui-même permettant la gestion de la complexité (capacité de stockage, de calcul, de rendre compte…). Il invite à la démarche systémique. Cette capacité devient un obstacle, car certains enseignants peuvent craindre de ne pouvoir maîtriser cette démarche systémique et estimer être dépossédés de la maîtrise du processus dapprentissage.

27 2-5 Statuts sémiotiques dune carte

28 2-6 SIG et modes dapprentissage Avec un SIG, « outil neutre », peuvent se mobiliser les différentes démarches du géographe : - lanalytique ; - linductive dans des situations denseignement « behavioristes » ; - lhypothético-déductive dans des situations dapprentissage « constructivistes » ; - la systémique Lexpérimentation du module 2 sest donc faite non sous forme de situation dapprentissage par exploration ( scénario proposé ), mais par une situation dapprentissage par instruction. Parmi les causes de ces hésitations est sans conteste le sentiment confusément ressenti par les enseignants que leur conception de lenseignement était remise en cause.

29 2-6 Le triangle didactique traditionnel Elève Professeur Savoir Savoir-faire

30 2-6 L irruption d un 4e élément : « loutil » médiateur Elève Outil géomatique Savoir Savoir-faire Professeur

31 2-7 Les atouts des SIG - traitement rapide dinformations à référence spatiale. - facilité dexploration : on observe, on décrit, on analyse, on explique selon une méthode de chercheur. - possibilité de faire des sélections sur la carte correspondant à des données dans la base (et vice versa), lenchaînement des sélections permettant de construire du raisonnement - possibilités immenses de croisement de données (« data mining ») selon une méthode empirique (« eye thinking ») démarches ascendantes / descendantes / mixtes - rôle important de la simulation (dimension prospective) et de la résolution de problème (formulation des hypothèses et mesure des écarts au modèle théorique)

32 2-7 Les limites des SIG - pas de véritable 3D : image aérienne souvent drapée sur un MNT - pas de multi-échelle : difficulté à travailler sur de petites échelles (cf. études de cas locales, à moyenne ou à grande échelle) - pas dévolution temporelle (cf. impossibilité de faire une interpolation entre 2 cartes à des dates différentes) - la carte SIG ne respecte pas toujours la sémiologie (cf. statut particulier de la carte dans le SIG où elle nest quune étape du raisonnement) - pas de validation des relations (nécessité de coupler le SIG avec des systèmes danalyse statistique et des modèles informatiques) : le SIG en position centrale ou un outil parmi dautres ?

33 2-7 Les limites des SIG - lorganisation des données demande un mode de structuration qui fait appel à des modèles sous-jacents (la production de la carte arrive à la fin de la chaîne de traitement et doit être comparée au modèle dinterprétation) - la création dinformations ne signifie pas création de savoirs ou de connaissances - la recherche a tendance à être conduite par les données (ou par les outils) - risque de désagréger linformation pour la simplifier - risque de se cantonner à des problématiques environnementales pour rassembler des données éparses

34 3- Construire un SIG pédagogique : approche transversale (notamment en EEDD) Jeux déchelles ? Approche systémique ? Solidarité et responsabilité ? Léducation relative à lenvironnement (circulaire de juillet 2004) Rôle des SIG ? Raisonnement multiscalaireLe monde comme un système Principe daction et participation

35 3-1 Le croisement des disciplines S.V.T. : 6ème : Les caractéristiques de notre environnement, l'alimentation humaine 5ème/4ème : Environnement géologique et ressources, l'homme responsable de son environnement, activité de la planète et risques 3ème : Responsabilité humaine et environnement Sciences de la Vie et de la Terre : Seconde : Planète Terre et environnement global Première L : Alimentation et environnement, enjeux planétaires énergétiques Première ES : Alimentation et environnement, le bois, l'eau Sciences économiques et sociales : Seconde : La consommation Première : Régulation économique et sociale Terminale : Internationalisation des échanges et mondialisation Géographie et EC : 6ème : les paysages Responsabilité vis-à-vis du cadre de vie et de l'environnement 5ème : Afrique, Asie, Amérique, Solidarité, risques majeurs 4ème : aménagement du territoire français 3ème : Échanges, mobilité des hommes, inégale répartition de la richesse, Solidarité et coopération : Géographie : Seconde : Nourrir les hommes, l'eau, dynamiques urbaines et environnement urbain, la société face aux risques, les littoraux, les montagnes Première : Disparités spatiales et aménagement des territoires, disparités régionales en France et en Europe Terminale : Un espace mondialisé, des mondes en quête de développement, la méditerranée.

36 3-2 Etude de cas avec un SIG Un SIG nest pas seulement un outil logiciel : Cest un ensemble doutils, de méthodes et de compétences à base informatique utilisés pour raisonner dans lespace, afin de répondre à une question posée à un territoire ou à une organisation. Exemple détude de cas : le cyclone Katrina - quelles sont les origines de la catastrophe (identification du phénomène cyclonique, localisation et étude à différentes échelles…) ? - Quels sont les différents impacts et leur poids relatif (effets matériels, humains, économiques, sociaux) ? - Peut-on prévenir ou réduire de telles inondations à lavenir (comparaison avec des plans de prévention, voire des modèles de simulation) ?

37 3-3 Plus-value pédagogique Pour les enseignants, les SIG constituent un outil pour raisonner en différé à partir de linformation géographique, en prenant soin de ne pas confondre les images prises « à chaud » et lanalyse cartographique (limage étant trop souvent confondue avec la carte). Les SIG sont susceptibles dapporter une plus-value pédagogique, dès lors quils mettent en œuvre des démarches de questionnement et de résolution de problèmes. Concernant lexemple dactualité fourni par le cyclone Katrina, il est indispensable dinitier les élèves à lanalyse systémique, notamment en replaçant le phénomène dans ses dynamiques urbaines, sociales, environnementales… Seuls les SIG permettent de constituer de tels systèmes dorganisation complexe de linformation.

38 3-4 Un observatoire des pratiques géomatiques pour le 2nd degré LINRP a entrepris de développer des recherches sur les questions pédagogiques liés à ce type doutil (scénarisation pour lenseignant, traçage des activités pour les apprenants,…). Un observatoire des pratiques géomatiques dans le second degré vient dêtre constitué pour permettre de mutualiser les expériences et faire rencontrer des chercheurs, des praticiens, des enseignants, des formateurs… Pour sabonner :

39 3-5 Une plate-forme SIG : Geowebexplorer Dans le cadre dun projet financé par le Ministère de lEducation Nationale et de la Recherche, lUniversité de Saint-Etienne (CRENAM) a développé un prototype de plate-forme denseignement collaboratif avec les SIG. Ce serveur de données cartographiques permet aux enseignants et aux formateurs daccéder à des jeux de données pédagogiques, délaborer des tutorats et des exercices structurés et de les partager avec dautres enseignants :


Télécharger ppt "Outils géomatiques et apprentissages Pour une approche transversale des Systèmes dInformation Géographique en éducation INRP – Formaterre S. GENEVOIS 2005."

Présentations similaires


Annonces Google