Cet article fait partie d'un ensemble de ressources élaborées par l'académie de Strasbourg pour Enseigner avec le numérique, proposant des articles sur :
Un article d'introduction et de présentation de ce dossier est disponible ici : Introduction à l'utilisation du numérique en SVT
Introduction à l'utilisation de SIG en SVT
Les programmes de SVT en lycée font explicitement référence aux systèmes d'informations géoscientifiques (SIG), des outils de traitement de données géolocalisées qui permettent d'afficher et de manipuler des données représentées sur des cartes ou des globes virtuels.
Il peut s'agir :
- de visualisateurs en ligne (Geoportail, Infoterre, Tectoglob 3D, ...) qui permettent d'afficher les données disponibles et d'en tirer des informations mais les fonctionnalités de traitement sont souvent limitées ;
- ou d'applications installées sur les postes (ArcGis, Qgis, …) qui permettent en plus des fonctionnalités de consultation, un traitement des données pouvant être quantitatif et ainsi de réaliser des mesures à partir des données de la carte.
Les activités proposées visent à mettre en place, à travers quelques exemples, une progressivité de l'utilisation des SIG allant de la consultation des données à leur traitement quantitatif à partir de bases de données existantes ou d'acquisitions faites avec des élèves. Elles s'appuient sur le logiciel Qgis*.
Le principe de fonctionnement d'un SIG
Le principe de fonctionnement d'un système d'information géographique est d'afficher des couches de données qui se superposent les unes aux autres. Il en résulte une carte correspondant à un empilement de données. Le document ci-dessous montre la superposition de 4 couches complémentaires pour former une carte (Capture d'écran QGIS).
L'utilisation du SIG consiste à choisir les données pertinentes à utiliser en fonction de la problématique étudiée et à traiter ces données pour soit les afficher, soit les manipuler. Les couches constituant les cartes sont associées à différentes données permettant un traitement de la carte pour en isoler certaines caractéristiques, voire effectuer des calculs ou faire apparaitre de nouvelles caractéristiques.
Des outils fournis par le SIG permettent ce traitement allant progressivement de la consultation des cartes à un traitement des données fournies par la carte.
Exemple : Affichage de la légende sur la carte selon le niveau de zoom.
Progressivité de l'utilisation d'un SIG
L'utilisation d'un SIG demande d'être capable d'utiliser différents outils et/ou de mettre en œuvre différentes stratégies.
La prise en main vise à être capable :
- d'identifier les couches de données, de les décrire,
- d'afficher ou de masquer des couches de données,
- de choisir les couches à afficher ou à masquer,
- de réaliser des mesures (de distances) sur la carte,
- d'afficher un bloc diagramme en 3D,
- …
La consolidation vise à être capable :
- de sélectionner et d'afficher des données pertinentes dans une couche,
- être capable de réaliser des séries de mesures de distances,
- …
L'autonomie vise à être capable :
- de choisir les données de la carte pour en tirer des arguments,
- de réaliser des calculs à partir des données disponibles,
- …
La carte géologique de la France au 1/1 000 000, exemple de référence de l'utilisation des SIG
Cette carte est bien connue des enseignants de SVT et apparaît explicitement au programme de l'enseignement de spécialité de SVT en première et en terminale des lycées.
Cette carte a été mise à disposition sous sa forme vectorielle par le BRGM dans le cadre du Plan national pour la science ouverte. La carte prête à l'utilisation dans Qgis est fournie dans la partie Prise en main accompagnée de sa légende au format pdf. Cette carte permet d'aborder le fonctionnement des SIG sans les difficultés éventuelles d'appropriation des données utilisées, puisque la carte est déjà bien connue, sous sa forme papier ou scannée, des enseignants de SVT.
Elle permet de développer la progressivité recherchée pour faire apparaître l'intérêt et la plus-value de l'utilisation d'une carte dans un SIG. Cela permet également de combiner une grande diversité des utilisations possibles des SIG et d'illustrer concrètement leur mise en œuvre dans des systèmes d'informations géoscientifiques (SIG) tel que le logiciel QGIS en classe.
D'autres exemples complèteront l'utilisation des SIG : “Prévalence d'une maladie”, “Chronologie relative”, “Evolution des pratiques culturales locales”, …
Sommaire
Si vous désirez approfondir le sujet et apprendre par vous même, nous vous proposons une série d'activités de niveau croissant. Même si les articles sont accessibles individuellement, nous vous proposons de suivre la chronologie présentée ci-dessous.
Prérequis
Les deux articles de cette catégorie présentent les supports qui serviront de base à l'ensemble des activités.
- Prérequis A : Installation du logiciel
- Prérequis B : Découverte de la carte géologique de France au 1/1 000 000
Prise en main
- Activité 1 : Réaliser un schéma de la carte géologique de la France.
Réaliser un schéma de la répartition des grandes catégories de roches.
Consolidation
- Activité 2 : La répartition des grandes catégories de roches en France.
Extraire les grandes catégories de roches. - Activité 3 : Les sutures ophiolites en France
Recenser, extraire et organiser des données cartographiques pour argumenter sur l’idée de suture.
Autonomie
- Activité 4 : Mesurer la répartition des roches des grandes catégories de roches. nouveauté 2023
Calculer la répartition des grandes catégories de roches en France à partir des fonctionnalités du logiciel QGIS. - Activité 5 : Le passé mouvementé de la Terre (Histoire géologique de France)
Reconstituer l'histoire d'une région et la situer dans un cycle orogénique.