Ce scénario pédagogique propose aux élèves de Première spécialité SVT de reconstituer l’histoire géologique de la Guyane à partir de données scientifiques locales issues notamment du BRGM de Guyane.
À travers une démarche d’investigation, les élèves exploitent des données numériques (âges de roches, coordonnées géographiques, documents de terrain) et les intègrent dans un outil de cartographie numérique (Google Earth) afin de construire un parcours géologique cohérent.
L’activité s’inscrit dans une logique de remobilisation des connaissances déjà travaillées en début d’année (structure et composition des croûtes océaniques et continentales, contextes géodynamiques, …). Elle permet de donner du sens à ces notions en les appliquant au territoire Guyanais, dont l’histoire géologique complexe témoigne de plusieurs épisodes de formation et de transformation de la croûte terrestre.
1. Professeurs expérimentateurs
- Rémi VAUTIER, professeur de SVT au lycée Raymond Tarcy (Saint-Laurent du Maroni)
- Arnaud HEUDE, professeur de SVT au lycée Léopold Elfort (Mana)
2. Vidéo de présentation
3. Caractéristiques de la séquence
- Liaison avec le programme
Niveau concerné : Première et Terminale Spécialité
Partie du programme : La Terre, la vie et l’organisation du vivant
La dynamique interne de la Terre – structure du globe terrestre – dynamique de la lithosphère
- Objectifs pédagogiques
– Exploiter une base de données issue de travaux scientifiques (données géochronologiques fournies par le BRGM de Guyane) ;
– Utiliser un système d’information géographique (SIG) pour organiser et représenter des données spatiales ;
– Relier des données de terrain à des contextes géodynamiques ;
– Travailler en autonomie sur une production numérique structurée.
- Notions, savoir-faire, compétences
| Contenus du programme de SVT | - La divergence des plaques de part et d’autre des dorsales permet la mise en place d’une nouvelle lithosphère.
– Celle-ci se met en place par apport de magmas mantelliques à l’origine d’une nouvelle croûte océanique. Ce magmatisme à l’aplomb des dorsales s’explique par la décompression du manteau. – La lithosphère océanique plonge en profondeur au niveau d’une zone de subduction. – Les zones de subduction sont le siège d’un magmatisme sur la plaque chevauchante. – Les continents associent des domaines d’âges différents. Ils portent des reliquats d’anciennes chaînes de montagnes (ou ceintures orogéniques) issues de cycles orogéniques successifs. – Les ophiolites sont des roches de la lithosphère océanique. La présence de complexes ophiolitiques formant des sutures au sein des chaînes de montagnes témoigne de la fermeture de domaines océaniques, suivie de la collision de blocs continentaux par convergence de plaques lithosphériques. |
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| Compétences mobilisées | - Recenser, extraire, organiser et exploiter des informations à partir de documents en citant ses sources, à des fins de connaissance et pas seulement d’information.
– Utiliser des logiciels d’acquisition, de simulation et de traitement de données |
- Cadre de référence des compétences numériques (CRCN
4. Déroulement de la séquence
- Prérequis
Cette activité intervient après l’étude des grands mécanismes de la tectonique des plaques (divergence, subduction, collision) et des cycles orogéniques. Les élèves ont donc déjà travaillé ces notions en amont, en Première spécialité SVT.
L’objectif principal n’est pas de découvrir de nouveaux concepts, mais de réinvestir ces connaissances dans le contexte géologique guyanais, afin de reconstruire une histoire géologique cohérente à partir de données scientifiques locales.
- Outils numériques
Les élèves disposent d’un ensemble de ressources numériques et documentaires complémentaires :
– Une base de données géochronologique simplifiée, issue de données fournies par le BRGM de Guyane, leur fournit les âges et coordonnées des sites étudiés :
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Base de données géochronologiques fournie par le BRGM de Guyane (à retrouver dans la SIGthèque de notre lithothèque académique) |
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– Des fiches sites complètent ces informations en apportant des éléments sur la nature des roches, leur contexte de formation et des illustrations de terrain.
– L’ensemble est exploité à l’aide d’un tableur pour le tri des données et d’un système d’information géographique (SIG), Google Earth, qui sert de support à la construction du parcours géologique. Les élèves créent ainsi un fichier de type KMZ dans lequel ils organisent spatialement et chronologiquement les différents sites étudiés.
- Déroulement de l’activité
Objectif : reconstituer l’histoire géologique de la Guyane à partir de données scientifiques locales et construire un parcours géologique chronologique à l’aide d’un SIG (Google Earth).
Les élèves travaillent en binôme dans une démarche d’investigation. Ils commencent par exploiter la base de données afin d’identifier les âges des différents sites étudiés et de les associer à leur localisation géographique. Cette première étape leur permet de mettre en relation des données numériques et spatiales issues d’un jeu de données scientifiques simplifié.
Ils mobilisent ensuite les fiches ressources pour compléter leur analyse. À partir de ces documents, ils déterminent pour chaque site la nature des roches et le contexte géodynamique associé, en reliant les observations aux grands modèles de la tectonique des plaques (ouverture océanique, subduction, collision). Dans ce cadre, les trois sites étudiés structurent la reconstruction de l’histoire géologique :
| SITE ÉTUDIÉ | CONTEXTE GÉODYNAMIQUE |
|---|---|
| Pointe Buzzaré | Mise en place de lithosphère océanique ancienne (modèle d’ouverture océanique) |
| Carrière de Grand Laussat | Contexte de convergence associé à une orogenèse ancienne (modèle de subduction) |
| Petit Saut | Phase terminale d’assemblage crustal (modèle de collision continentale) |
Les élèves construisent ensuite leur production dans Google Earth en créant un dossier unique regroupant l’ensemble des sites étudiés. Chaque repère géolocalisé est enrichi d’informations scientifiques : âge des formations, description des roches, contexte géodynamique et illustrations ou schémas explicatifs.
Enfin, ils organisent ces repères afin de faire apparaître une chronologie cohérente des étapes de formation de la Guyane, passant d’une lecture isolée des sites à une reconstitution globale de l’histoire géologique régionale.
- Activité élève :
- Différenciation pédagogique :
A partir de la fiche technique de Ludovic Delorme « Utilisation de Google Earth Pro – Ajouter un repère », les enseignants ont élaboré une fiche technique simplifiée et davantage imagée pour l’utilisation de Google Earth.
Cette fiche technique a été mise à disposition des différents groupes d’élèves durant la séance. Les élèves qui avaient un peu d’avance ont pu améliorer leur présentation en découvrant le balisage html.
5. Exemples de travaux d’élèves
La production finale prend la forme d’un parcours géologique numérique interactif réalisé sous Google Earth (fichier KMZ). Ce support rassemble des repères géolocalisés organisés chronologiquement et enrichis de données scientifiques, constituant une synthèse structurée de l’histoire géologique de la Guyane.
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Parcours géologique numérique interactif réalisé sous Google Earth par un groupe d’élèves (fichier KMZ) |
6. Retour d’expérience
- Retour des impressions des élèves
Un questionnaire a été transmis aux élèves afin d’avoir un retour d’expérience sur l’activité réalisée, et pouvoir y apporter des améliorations :
- Analyse et évaluation du dispositif par les enseignants
| Impression générale | Le bilan est globalement très positif pour une première utilisation d’un nouveau logiciel (Google Earth) et pour une séance effectuée hors thème. La coanimation de la séance a grandement facilité l’accompagnement des différents groupes d’élèves. |
|---|---|
| Points positifs | - Tous les élèves ont été actifs tout au long de la séance.
– Un tiers des élèves ont été très autonomes. – Pour les autres groupes, quelques aides mineures ont suffi à débloquer la situation. Ces aides consistaient surtout à répéter certains éléments de la Fiche technique et du guidage de la Fiche élève. – Finalement, tous les groupes ont réussi à placer les 3 repères attendus et à réaliser une fiche correcte pour chaque site. – Les groupes les plus avancés ont pu s’initier aux balises html pour améliorer la mise en page de leurs fiches. |
| Points à améliorer | - Manque de temps (10-15 min) afin de réaliser le bilan commun et vérifier que les objectifs notionnels ont été atteints. Cette synthèse a été réalisée la séance suivante.
– Certains élèves oublient le guidage de la fiche élève en se focalisant sur l’ordinateur. – Les connaissances des élèves étaient « un peu rouillées », à remobiliser, ce qui a pu faire perdre un peu de temps. L’expérimentation a en effet été réalisée en classe 4 mois après avoir traité ce thème du programme. Si c’était à refaire, les enseignants expérimentateurs indiquent qu’ils réaliseraient cette activité à la fin de la partie du programme où les notions de géologie sont abordées. – Manque de prise de notes pour certains groupes, ce qui les a obligés à relire plusieurs fois les ressources (perte de temps). |
7. Diversité des environnements numériques pour l’analyse de données géoscientifiques
L’activité proposée repose sur l’exploitation de fichiers géolocalisés de type KMZ afin de construire un parcours géologique à partir de données issues de bases scientifiques locales. Les élèves y manipulent des informations spatiales et temporelles qu’ils doivent organiser, relier et interpréter pour reconstituer une histoire géologique cohérente à l’échelle du territoire guyanais.
Dans cette démarche, l’environnement numérique mobilisé permet de travailler à la fois sur la localisation des sites, la chronologie des événements et leur interprétation géodynamique. L’exploitation de données géolocalisées de ce type s’inscrit dans des démarches couramment mises en œuvre en SVT, où les élèves sont amenés à structurer des informations spatiales pour construire une interprétation scientifique.
Cette approche peut également être mise en perspective avec d’autres environnements numériques utilisés en SVT pour le traitement et l’analyse de données géoscientifiques.
Dans ce cadre, Tectoglob3D de Philippe Cosentino constitue un environnement numérique permettant d’explorer des données géoscientifiques à différentes échelles. Il offre la possibilité de visualiser la répartition des séismes et des volcans, les limites de plaques, ainsi que différents types de coupes et de profils, afin de confronter ces observations à des représentations globales du fonctionnement de la Terre.
