Enrichir une classe de terrain en géologie par la réalité augmentée

jeudi 13 juin 2019
par  Frederic Tomatis, M. Glandieres
popularité : 5%

Résumé :
Le scénario présenté propose d’explorer les modalités d’enrichissement du réel lors d’une sortie géologique par des apports de ressources diverses (documents, images, vidéos) en un lieu précisément géoréférencé. Cette sortie géologique réalisée dans les environs de Saint Junien (Haute-Vienne) est transposable dans tout autre contexte. Le dispositif de réalité augmentée repose sur l’usage sur le terrain d’un SIG, Arcgis Online (Esri) à l’aide tablettes ou de smartphone. Il ne nécessite pas de connexion à un réseau local ou par partage de connexion.

Descriptif de la ressource :

Nature de la ressource : sortie pédagogique
Niveau : seconde (programme 2019)
Thématique dans les programmes : Les enjeux contemporains de la planète, Géosciences et dynamique des paysages

Objectifs de formation :
Il s’agit d’aborder sur le terrain 3 points en géosciences du nouveau programme de seconde soit :
- L’érosion, processus et conséquences
- Sédimentation et milieux de sédimentation
- Érosion et activité humaine
Il s’agit également de d’exploiter d’un système d’information géographique (SIG) avec ArcGIS Online et l’application "Augeo" intégrée dans ce SIG en ligne.

Durée : 4 h

Les supports et outils fournis aux élèves :

La sortie géologique vise notamment l’exploration avec les élèves de deux sites :

  • Le site du barrage de Gué Giraud sur la Glane : depuis sa mise en service, aucune opération de curage en amont du barrage n’a eu lieu ce qui a conduit au comblement progressif de la retenue et donc l’arrêt de l’exploitation en 2010.
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    Les sédiments se sont accumulés principalement en rive gauche, sur le replat naturel du lit majeur pour ensuite progresser vers la rive droite. Les élèves sont ainsi invités à explorer le processus de sédimentation à partir des données issues de carottages dans les sédiments accumulés ainsi que des sondages à la pelle hydraulique ou à la tarière.
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  • Le site Corot : on distingue au niveau de ce site 3 grandes formations géologiques à savoir des alluvions qui sont des formations superficielles principalement localisées dans le lit de la Glane, une roche plutonique (le granite du site Corot appartenant au massif granitique dit de Saint-Junien (première génération des granites limousins vers 350 Ma) et plus au sud des roches métamorphiques de type gneiss. Le site Coro présente un chaos granitique, témoins de l’altération tertiaire et de l’évacuation au quaternaire des produits meubles de l’altération.

Le dispositif de réalité augmentée mis en œuvre
Le dispositif utilisé dans le scénario est le SIG (Système d’information géoscientifique) Arcgis Online développé dans l’académie de Limoges. Il est accessible sous la forme d’un espace collaboratif en ligne « Géomatique SVT académie de Limoges » pour lequel un nom d’utilisateur et un mot de passe est nécessaire. Les enseignants en SVT et les élèves ont leurs propres identifiants de connexion à ce SIG qui est accessible sur PC, tablettes, et smartphone. Le SIG Arcgis Online est doté d’une application nommée Augéo permettant d’attribuer des contenus et ressources de nature diverses à certains points géographiques d’intérêts et géoréférencés.
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Pour une prise en main d’Arcgis Online et de l’application Augéo :
Lien vers les ressources pour l’utilisation du SIG Argis Online
Lien vers l’inscription « Esri Arcgis Online » pour les établissements scolaires

Ci-dessous, les tutoriels vidéos « Utilisation professeur de l’application Augéo »

Ci-dessous, le tutoriel vidéo « Utilisation élèves de l’application Augéo » :

Place du dispositif RA dans le scénario :
La carte de la sortie géologique est préalablement produite par l’enseignant sur Arcgis Online ainsi que le contenu de l’application Augéo.
Sur la carte générée sur Arcgis Online, l’enseignant affecte à certains points géographiques d’intérêt une balise « Augéo » et les contenus qui lui sont liés (voir tutoriel « Utilisation de l’application Augéo »).
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Ces contenus peuvent être par exemple des photographies anciennes du lit de la Glane, des photographies anciennes, ou des images d’altérations sous climat tropical.
La carte et l’application sont téléchargés au préalable par les élèves sur leurs tablettes ou smartphone grâce à leurs identifiants de connexion. L’application ainsi installée permet son utilisation même en zone non couverte par une connexion.
A l’approche du point géographique d’intérêt, les contenus et ressources apparaissent directement sur la tablette ou le smartphone afin que l’élève puissent les exploiter dans leur investigation sur les phénomènes géologiques.

Vidéo de la réalité augmentée sur le terrain (cliquer sur l’espace blanc ci-dessous pour lancer la vidéo :

Capture d’image de la carte générée avec les points "Augéo" et les ressources liées à ces points qui apparaissent sur la tablette ou smartphone des élèves sur le terrain :
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Les apports de la réalité augmentée dans le scénario
1) Enrichir le concret et le réel afin de mener les étapes d’une investigation

Ce dispositif de RA est en mesure de conforter les élèves dans leurs investigations car il permet de :

  • Mettre en relation des données dans une stratégie de résolution (relier, expliquer) par la combinaison dans la même situation de travail des ressources du réel et celles convoquées par l’application Augéo.

2) Enrichir le concret et le réel afin de lever des obstacles didactiques

Obstacles liés aux représentations spatiales
Les ressources convoquées sur le terrain en simultané sont en mesure de fournir des informations cartographiques 2D ainsi que des données quantitatives (localisation et description des carottages sédimentaires). Objets et échelles microscopiques, macroscopiques, affleurement, données cartographiques sont ainsi disponibles pour les élèves dans un même lieu.

Obstacles des représentations temporelles
Le dispositif SIG et l’application Augéo sont en mesure d’avoir accès à une représentation temporelle des phénomènes ou des sites géologiques en particuliers. Il est ainsi utile de pouvoir fournir aux élèves sur le terrain, et par superposition de ce qu’ils observent, des jeux de photographies anciennes (avant la réalisation du barrage par exemple) permettant l’évaluer l’évolution d’un paysage dans sa dimension temporelle.

Bilan de la séquence et pistes d’amélioration :
L’usage sur le terrain des balises et de l’application Augéo fournit ainsi une approche dynamique des espaces et du temps dans l’investigation menée par les élèves. La poursuite des tests lors des sorties géologiques mais aussi sur d’autres thèmes des programmes en collège ou en lycée doit permettre de développer la diversité des ressources que l’on peut convoquer sur le terrain en fonction des objectifs poursuivis (scientifiques, didactiques).

Contributeurs : Elodie Forgas et Céline Proch


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