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Pistes pédagogiques pour l'utilisation d'un sismomètre en milieu scolaire et les bases de données qui en résultent
>> Rappel du principe : Le principe global est de mettre en réseau des établissements scolaires équipés de sismomètres à vocation éducative. Les signaux, dus à l'activité sismique, alimentent une base de données en ligne, véritable centre de ressources sismiques, et point de départ d'activités éducatives et scientifiques utilisant les nouvelles technologies de l'information et de la communication.
une station sismologique scolaire Compte tenu des orientations du programme (donnant une grande place aux technologies nouvelles de communication), de son contenu scientifique (instrumentation, géophysique, sciences de la terre), de sa dimension éducative (sensibilisation au risque sismique), et de son importance à l'échelle régionale voire nationale (mise en réseau d'établissements scolaires), de nombreuses pistes peuvent être exploitées par les équipes pédagogiques des établissements scolaires. >> Objectifs visés : - favoriser le développement des sciences expérimentales et technologiques à l'Ecole (notamment collège et lycée) par un projet autour de la mesure d'un paramètre environnemental. - de sensibiliser les collégiens et lycéens aux risques naturels et de contribuer ainsi à la responsabilisation des futurs citoyens. (des géosciences au risque environnemental) - d'inciter les élèves à devenir « Ambassadeurs » de la prévention des catastrophes naturelles auprès de leur communauté. (EEDD) - de renforcer et développer des liens avec des partenaires régionaux et internationaux des domaines économiques, éducatifs et culturels.
>> Place d'une station sismologique dans les enseignements : Dans le cadre des cours de sciences de la vie et de la Terre , de sciences Physiques, de Technologie, mais aussi de Géographie et d'Education Civique, les programmes d'enseignement du collège et du lycée offrent de nombreuses ouvertures sur les thèmes de la mesure d'un paramètre, de la connaissance de son environnement géologique, de la notion de risque environnemental. Le réseau de stations sismologiques et ses bases de données peuvent être aussi le support privilégié à un projet interdisciplinaire regroupant enseignants de sciences expérimentales et technologiques, de mathématiques ou de géographie à l'occasion des Itinéraires De Découverte (au collège), des Travaux Personnels Encadrés et des séances d'Education Civique Juridique et Sociale (en lycée) ou de Travaux d'Initiative Personnelle Encadrés (en classes préparatoires scientifiques). Enfin,lla gestion d'une station sismologique peut faire l'objet d'un club ou atelier d'animation scientifique à travers lequel les élèves assurent la responsabilité du suivi d'une station de mesure (notion d'observatoire éducatif de l'environnement), font preuve aussi d'autonomie dans un travail d'équipe, et sont invités à développer leurs savoirs faire en matière de T.I.C.E. Dans toutes ces situations, des approches transversales sont favorisées telles que celles de la mesure, de l'observation, de la réalisation de maquettes, de la démarche d'investigation dans l'acquisition des notions scientifiques relatives aux géosciences et à la Physique. Enfin , ce savoir scientifique construit est un élément essentiel dans l‘éducation au risque environnemental. >> Un programme d'enseignement et d'éducation aux approches multiples : La station sismologique est le point de départ de toute une série d'activités. Résumons les diverses approches que pourront suivre les enseignants avec leurs élèves dans l'utilisation des données du réseau. Chaque thématique est illustrée par un exemple d'activités. La thématique « capteurs » est une piste essentielle. Les caractéristiques de l'appareil de mesure (mouvement du sol et temps universel) peuvent être explorées soit à partir des capteurs de la station, soit à partir d'instruments conçus et réalisés par les élèves. Sont alors abordés de nombreux aspects autour de la fréquence de mouvement du sol, de la notion de pendule et d'oscillation, de la bande passante … La thématique « données » s'impose naturellement. L'analyse des signaux enregistrés permet un grand nombre de pistes : travail sur les ondes, leur temps d'arrivée, la notion de vitesse en fonction des matériaux terrestres traversés, la localisation des épicentres… La thématique « tectonique » est aussi riche en activités. De nombreuses maquettes, pour la plupart réalisables par les élèves, pourront permettre des démarches d'investigation autour du cycle sismique, de la rupture au foyer, d'amplification des ondes dans des matériaux, des notions de contrainte, de frottement, de libération d'énergie .. La thématique « Terre » sera vraisemblablement un point d'appui important dans les enseignement en SVT avec la possibilité de cartographier, à partir des données recueillies, l'aléa sismique à l'échelle mondiale, à l'échelle régionale, de cartographier la signature sismique des plans de Benioff, de la discontinuité du Moho à l'échelle régionale, d'étudier donc la structure interne du globe terrestre. La thématique « risque » découlera naturellement de ce qui précède. Des tracés enregistrés, naîtront des idées de maquettes pour approcher les notions d'intensité, de résonance des bâtiments, de constructions parasismiques, des effets induits tels que la genèse d'un tsunami. Avec la mise en place récente du plan inter ministériel « séisme », cette thématique prendra toute son importance dans la communauté scolaire. par Jean-Luc BERENGUER |
