La communauté scientifique pratique le médiade communauté par excellence Internet pour rechercher et échanger des informa tions publier des résultats Elle met en œuvre des méthodes expérimentales qui requièrent des outils d'observation d'analyse de simulation Elle est utilisatrice de techniques d'imagerie de l'au diovisuel classique observation des phéno mènes aux images de synthèse modélisation

Description

Niveau: Secondaire, Collège
EN JE UX ET INITIATIVES La communauté scientifique pratique le médiade communauté par excellence, Internet,pour rechercher et échanger des informa- tions, publier des résultats. Elle met en œuvre des méthodes expérimentales qui requièrent des outils d'observation, d'analyse, de simulation. Elle est utilisatrice de techniques d'imagerie, de l'au- diovisuel classique (observation des phéno- mènes) aux images de synthèse (modélisation). La communauté éducative, lorsqu'elle enseigne et apprend les sciences et les techniques, calque ses méthodes sur le milieu scientifique. Les lycéens se servent des dispositifs d'observation, d'expérimentation, de simulation, de traitement de données, certaines filières ayant recours sys- tématiquement à l'ExAO, et les collégiens tirent parti des images satellitales (réseaux météo), des traitements numériques de données (logiciel Titus des réseaux Sismo), etc. Quant à l'institu- tion, elle met à disposition des ressources libres de droits pour l'établissement (accords-cadres Spot-Images, Météo-France…) ou reconnaît « d'intérêt pédagogique » certains produits du privé (Jeulin, Micrelec, Chrysis…). L'école primaire est dans une situation plus ambiguë. Le politique a réaffirmé l'exigence de mieux enseigner les sciences (La Main à la pâte, puis le Plan de rénovation de l'enseignement des sciences et de la technologie à l'école, le Preste).

• cd rom


• almanach du marin breton


• compré- hension des phénomènes


• appareil photo

Sujets

• Mottet
• CD Rom
• Appareil photographique

Informations

• Publié par: profil-phuin-2012
• Nombre de lectures: 41
• Langue: Français

Extrait

ENJEUX

ET INITIATIVES

L

a communauté scientifique pratique le média

de communauté par excellence, Internet,

pour rechercher et échanger des informa-

tions, publier des résultats. Elle met en oeuvre

des méthodes expérimentales qui requièrent des

outils d’observation, d’analyse, de simulation. Elle

est utilisatrice de techniques d’imagerie, de l’au-

diovisuel classique (observation des phéno-

mènes) aux images de synthèse (modélisation).

La communauté éducative, lorsqu’elle enseigne

et apprend les sciences et les techniques, calque

ses méthodes sur le milieu scientifique. Les

lycéens se servent des dispositifs d’observation,

d’expérimentation, de simulation, de traitement

de données, certaines filières ayant recours sys-

tématiquement à l’ExAO, et les collégiens tirent

parti des images satellitales (réseaux météo), des

traitements numériques de données (logiciel

Titus des réseaux Sismo), etc. Quant à l’institu-

tion, elle met à disposition des ressources libres

de droits pour l’établissement (accords-cadres

Spot-Images, Météo-France…) ou reconnaît

« d’intérêt pédagogique » certains produits du

privé (Jeulin, Micrelec, Chrysis…).

L’école primaire est dans une situation plus

ambiguë. Le politique a réaffirmé l’exigence de

mieux enseigner les sciences (

La Main à la pâte

,

puis le Plan de rénovation de l’enseignement des

sciences et de la technologie à l’école, le Preste).

La méthode expérimentale est clairement privi-

légiée. Mais les enseignants, soucieux de « réa-

lité », de manipulation physique, sensible, mon-

trent une certaine défiance envers les TIC,

marquées du soupçon de la « virtualité ». Il est

vrai que les dernières décennies ont été caracté-

risées par une désaffection pour les sciences et un

retour aux « leçons de choses » livresques, où le

document remplaçait parfois l’expérience et le

questionnement scientifique.

Plusieurs arguments plaident pourtant en

faveur d’une utilisation réfléchie des TIC en

sciences à l’école. Nous ne retiendrons ici que la

capacité de celles-ci à articuler sciences et maî-

trise des langages.

TIC, sciences et maîtrise des langages

Les élèves de l’école primaire n’échappent pas à

l’intense bombardement médiatique contempo-

rain. Leur apparente aisance dans la fréquenta-

tion des images ne doit pas faire oublier que

l’image est un langage (avec ses codes, ses

conventions), une construction, qu’à ce titre elle

doit faire l’objet d’un apprentissage. S’interroger

sur le codage des couleurs (le bleu et le rouge uti-

lisés pour représenter le froid et le chaud, le sang

pur et le sang chargé de CO

2

; les traits continus

ou discontinus d’un schéma technique pour mon-

trer les parties visibles et invisibles, etc.), voire

changer ce codage, c’est comprendre ce que

l’image scientifique comporte de convention

sociale (voir ill. 1).

L’image ne ment pas, mais le lecteur est plus ou

moins bien armé pour la lire. Combien de lec-

teurs sont-ils abusés par les échelles non linéaires,

ou avec une origine décalée, de certaines info-

graphies publiées dans les médias ?

Ainsi l’image scientifique, par son statut parti-

culier, est-elle par excellence le lieu de toutes

les manipulations. Parées des atours de la science,

les images semblent légitimer leur sens, qui appa-

raît aux yeux du profane comme la « vérité révé-

lée ». Ainsi le présentateur du bulletin météo

télévisé, qui n’est pourtant pas habillé en pro-

fesseur Tournesol, annonce-t-il avec une certaine

candeur le temps de demain, qu’il « prouve » avec

une animation satellitale magistrale. On conçoit

un certain trouble à l’idée qu’une prévision fon-

dée sur un modèle (dont la validité n’est pas en

cause, mais dont le calcul repose sur un nombre

limité d’observations) est présentée comme une

preuve simplement parce que l’imaginaire col-

Sciences, images et TIC à l’école

L’image est à la fois un instrument pédagogique

d’une grande diversité d’application et un moyen

efficace pour relancer l’enseignement des

sciences à l’école dans le cadre des TIC.

Bernard Usé

INGÉNIERIE ÉDUCATIVE,

CRDP DE POITOU-CHARENTES

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ENJEUX ET INITIATIVES

Des outils pour les sciences

1. Animation de la circulation des courants océaniques (classe de

seconde) dans laquelle les températures sont codées rouge-chaud/bleu-

froid http://bips.cndp.fr/scenarios/SVT/courant/animmouv.htm

lectif associe ce type d’image à la réalité du phé-

nomène.

S’interroger sur la fabrication des images scien-

tifiques fait partie des postures intellectuelles

que l’école doit mettre en place afin de permettre

une plus grande autonomie du lecteur.

Il s’ensuit que l’image scientifique repose sur un

malentendu, car elle postule l’analogie avec la

réalité alors qu’elle interprète le réel.

Savoir distinguer dans le flot d’images scienti-

fiques des médias les images « du réel » (photo,

vidéo, imagerie médicale…) des images manipu-

lées (traitées, colorisées…) ou construites

(cartes, schémas, graphiques…) est une des

capacités attendues des élèves, au primaire et au

secondaire. Dans quelques années, il sera impos-

sible de distinguer un film de synthèse d’une

vidéo. Les jeux vidéo offriront des images fluides

de qualité cinéma. Peut-être même s’affranchira-

t-on de l’écran, qui « fait écran » à la réalité et faci-

lite la discrimination virtuel-réel. Quelles réper-

cussions

ces

évolutions

technologiques

auront-elles sur notre perception du monde ?

Dès la maternelle, les élèves doivent être

capables de trier des photographies, des cartes,

des dessins.

En élémentaire, on développera leurs capaci-

tés à observer, décrire, comparer les images scien-

tifiques.

J’étais à l’école primaire avant l’alunissage de

juillet 1969. La photo de « clair de Terre » prise

depuis la surface lunaire m’a émerveillé. Aujour-

d’hui, tous les enfants ont vu la Terre telle qu’on

peut la contempler depuis l’espace. L’image de

synthèse et la fiction les ont accoutumés aux

changements de « point de vue ». Mais une utili-

sation de la visionneuse du site

The Living Earth

(www.fourmilab.ch/earthview) permet de se faire

une idée des questions soulevées par la repré-

sentation visuelle de phénomènes physiques :

quel est le rapport entre le représenté et les

modalités de la représentation (« entre la carte et

le paysage ») ?

Le site Éducnet Observation de la Terre fournit

des images satellitales traitées, SPOT en vraies ou

fausses couleurs, en noir et blanc… (Voir ill. 2.)

2. www.educnet.education.fr/obter/ressourc/images/index.htm

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3. www.ufsbd.com

4. http://bips.cndp.fr/scenarios/SVT/fleurcerise/anatomie.htm

6. http://seig.ensg.ign.fr/

5. http://rockefeller1.univ-lyon1.fr/VisibleHumanProjectFrancais

/VisibleHuman.html

Les encyclopédies sur CD-Rom proposent des

représentations diverses de la Terre, comme les

vues nocturnes d’Encarta.

On trouve également sur la Toile des anima-

tions où le lecteur peut agir sur la vitesse de rota-

tion des astres, voire les arrêter ou les faire recu-

ler. Quels changements ces nouvelles images

induisent-elles ?

L’image scientifique pour « penser

avec »

L’image scientifique ne se résume pas à des dif-

ficultés de lecture du vecteur incontournable de

la communication. C’est d’abord une aide à pen-

ser. L’expression « penser avec » est utilisée par

plusieurs chercheurs en psychologie cognitive ou

en sciences de l’éducation (Pappert, Mottet, Ceri-

sier). Je la reprends ici pour signifier que l’image

scientifique est un support pour raisonner – voir

la fonction du schéma –, un outil de pensée – par

exemple, la modélisation.

La prise de conscience des différentes fonc-

tions de l’image en sciences se fait progressive-

ment lors des activités de classe. Ainsi peut-on,

pour chaque document scientifique, expliciter et

faire découvrir « à quoi sert l’image » :

– ordonner spatialement (dessin technique,

perspective cavalière, vue éclatée d’un objet tech-

nique…) ;

– ordonner chronologiquement (par exemple,

l’animation Flash de la pousse des dents, voir

ill. 3, et du phénomène de la marée dans le CD-

Rom du

Marin breton

) ;

– montrer, expliquer (par exemple, l’anatomie

de la fleur de cerisier, voir ill. 4) ;

– changer de point de vue (coupes du corps

humain avec la visionneuse du

Visible Human

,

voir ill. 5), comparer les coupes du corps humain

à une représentation du relief sur une carte topo-

graphique (des conventions de codage sont dis-

ponibles sur le serveur éducatif de l’IGN, voir

ill. 6) ;

– montrer l’invisible (photo au microscope élec-

tronique, écoulement de l’air sur un bord d’at-

taque, vues simultanées de différents endroits

de la planète grâce aux webcams de la page « le

tour du monde des villes en images

»,

www.france5.fr/decouverte_nature/webcams/) ;

– modéliser le mouvement (par exemple, l’ani-

mation Flash expliquant le fonctionnement du

régulateur à boules de Watt, voir ill. 7).

Au fil de sa progression, l’élève prend

conscience des diverses fonctions assumées par

l’image (représentation, organisation, interpré-

tation, transformation…)

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ENJEUX ET INITIATIVES

Des outils pour les sciences

L’image en interaction

Les liens entre l’écrit, l’oral, l’image que les docu-

ments multimédias autorisent sont à décrypter.

Exemples de tâches possibles :

– S’interroger sur ce qu’apporte le texte à

l’image dans un schéma légendé (afficher alter-

nativement ou simultanément les deux versions :

avec et sans légende).

– S’interroger sur la nature et la fonction d’un

lien hypertextuel dans un CD-Rom (par exemple,

demander à l’élève d’anticiper, d’émettre des

hypothèses sur le contenu de l’écran suivant).

– Reformuler l’information sonore, visuelle,

textuelle dans un document multimédia.

– Rédiger un texte descriptif d’un objet tech-

nique à partir d’un schéma et comparer les textes

obtenus ; à partir d’un texte descriptif d’un dis-

positif technique, dessiner une représentation de

cet objet…

L’élève prend conscience que l’image accom-

pagnant un texte facilite généralement la com-

préhension, que l’hypertexte organise l’informa-

tion, que le son et l’image peuvent apporter des

informations différentes.

L’image complexe, la « multivision »

Les jeunes accros aux jeux vidéo de simulation,

les simulateurs de vol par exemple, sont fami-

liers des écrans complexes affichant de multiples

paramètres simultanément. Ce type d’écran

« multivision » (j’emprunte ce terme à l’audiovi-

suel qui désigne le

nec plus ultra

de la projection

diapo en fondu enchaîné) présente des difficul-

tés de lecture inédites.

Ainsi le CD-Rom livré avec l’édition papier de

L’Almanach du marin breton

décrit-il le phé-

nomène des marées par un écran de type

« tableau de bord » affichant simultanément une

vidéo de littoral couvrant et découvrant, une hor-

loge, un curseur de vitesse gradué en centimètres

par minute, une coupe transversale d’une balise

fixe montrant le niveau de la mer, un indicateur

de marnage. Le lecteur doit découvrir le lien entre

tous ces paramètres, qui varient ensemble, sans

possibilité d’action sur le déroulement de l’ani-

mation, sinon rejouer l’animation plusieurs fois.

Il s’agit donc d’une image complexe à aborder

progressivement (en segmentant les éléments et

en les comparant deux à deux, par exemple) et

à décrypter collectivement avec la consigne d’en

reformuler le sens (à l’oral ou à l’écrit).

Il est indispensable de mettre un tel document

en rapport avec d’autres (des photos séquen-

tielles, une vidéo, par exemple

Une île atlan-

tique

de la collection « Découvrir le monde » au

CNDP, des graphiques, des schémas, des cartes

marines) dont chacun montre un aspect du phé-

nomène décrit. Cette comparaison de documents

différents facilite la mise en perspective du phé-

nomène.

L’image permet l’activité

Pour paraphraser Gérard Mottet (auteur du

concept de situations-images), l’image scienti-

fique est pédagogique par les activités qu’elle

permet. Quelques exemples de tâches possibles :

– structurer une observation : trier les photos

de nuages de la BIPS et les ordonner dans un

tableau (une requête simple sur le terme

nuage

suffit à afficher une mosaïque de quelques

dizaines de photos libres de droits) ;

– comparer toutes les photos d’éoliennes d’un

site (voir ill. 8) et identifier les éléments consti-

tutifs essentiels (rotor, axe, partie fixe, mât) ;

– construire un schéma fonctionnel du moulin

valable pour tous les moulins (à vent, à eau, etc.)

axe vertical, axe horizontal…

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7. http://bips.cndp.fr/scenarios/watt/page9a.htm

8. www.eole.org

– comparer des dessins et photos d’oiseaux et

d’aéronefs, comparer une vidéo du vol d’un avion

et une vidéo du vol d’un oiseau… (extrait de la

croisière pédagogique de la MAP autour du film

Le Peuple migrateur

) ;

– changer les seuils d’un graphique, d’une

carte, afin de simplifier la lecture (passer de 13

seuils à 3 sur la carte de l’ensoleillement de la

France sur le site de Météo-France) ;

– surcharger un schéma pour y incorporer une

légende (dans BIPS, une recherche sur le terme

discordance

affiche des photos de géologie

légendées) ;

– choisir parmi des images de plusieurs types

(un photomontage, une vidéo, une animation

numérique…) la plus appropriée pour décrire le

phénomène du soleil de minuit…

Ces situations de réception, mais aussi de pro-

duction, permettent des opérations de tri, de

comparaison… au cours desquelles l’élève déduit,

infère, construit progressivement sa compré-

hension des phénomènes.

Et les TIC, dans tout ça?

Les TIC interviennent dans le dispositif mis en

oeuvre pour produire, diffuser, transformer les

images.

En collectif, un ordinateur multimédia lecteur

de DVD-vidéo et connecté à Internet et à un

vidéoprojecteur – ou à un grand téléviseur – est

un dispositif polyvalent. On doit pouvoir en effet

afficher des images fixes ou animées de taille rai-

sonnable avec une bonne définition, sans se

déplacer dans un local spécifique ou transformer

la classe en salle de cinéma. Le son ne doit pas

être oublié.

Il n’est pas nécessaire que cet ordinateur

cumule également les fonctions de saisie

d’images : n’importe lequel, équipé des périphé-

riques de numérisation d’images, fera l’affaire,

les données transitant alors par le réseau de

l’école. Un scanner à plat (et idéalement un scan-

ner à transparents permettant de numériser des

négatifs ou des diapos), un appareil photo numé-

rique et/ou un caméscope DV (les deux périphé-

riques convergeant rapidement en un seul, muni

des deux fonctions), une imprimante laser noir,

une imprimante couleur (les imprimantes étant

partagées entre plusieurs postes du réseau), un

graveur de CD-Rom ou de DVD-Rom (avec les

fonctions d’

authoring

de base).

Traiter le texte (y compris en incorporant des

liens hypertextuels) est devenu courant à l’école.

Grâce aux infatigables IAI, des logiciels basiques

d’acquisition et de traitement d’images fixes sont

de plus en plus utilisés. Citons par exemple les

gratuiciels Xnview et Irfranview, téléchargeables

sur Internet. Ces outils permettent déjà d’explo-

rer les fonctions de surlignage-estompage, modi-

fications colorimétriques (luminosité, contraste,

couleurs), d’édition (copier-coller…), ajout de

texte ou de graphisme, nécessaires à une mani-

pulation de l’image.

Les outils de type PaintShopPro, Photoshop

ou The Gimp, n’ont pas leur place à l’école, sauf

si l’enseignant les maîtrise bien ou les utilise per-

sonnellement. Le meilleur outil est celui que l’on

utilise tous les jours, celui qui se fait oublier.

Les nouvelles traces écrites

Les présentations numériques (de type Power-

Point, Freelance Graphics, OpenOffice Presen-

tation…) sont entrées dans les moeurs pédago-

giques de nombreux enseignants du secondaire,

en tant qu’outils de bureautique professorale.

Leur simplicité de prise en main stimule la créa-

tivité des professeurs des disciplines les plus uti-

lisatrices d’images (faire parler les cartes à la

manière du « dessous des cartes » en histoire-

géo, construire dynamiquement des figures en

géométrie…).

Encore peu utilisés par les instituteurs, ces

outils font l’objet d’une appropriation progres-

sive. Mais la création de diaporamas par les élèves

eux-mêmes est une activité d’apprentissage très

fertile, qui pousse à s’interroger sur la rhétorique

de l’image. Des outils spécifiques à l’école – Dia-

porama, de J.-M. Campaner – et gratuits – Xnview,

par exemple – sont à la disposition des classes sur

le Web : http://cartables.net.

Produire en groupe un message scientifique

(une synthèse d’expérience, par exemple) en

quelques diapos ordonnées est une tâche langa-

gière possible, complémentaire au cahier d’ex-

périences. Les activités sont multiples : trier parmi

les photos numériques prises en classe les plus

pertinentes de la croissance du têtard et les

ordonner de façon à montrer les différents stades

de la métamorphose…

Tous les phénomènes naturels observables à

l’école et qui se déroulent selon une certaine

chronologie (les modifications du marronnier de

la cour selon les saisons, la croissance d’une

plante, le cycle de vie d’une chenille, le trajet de

la migration des cigognes…) se prêtent à cette

mise en scène, à ce scénario pédagogique.

De la même façon, insérer dans l’image des

légendes textuelles ou graphiques permet de

prendre conscience des interactions texte-image :

souligner un plissement synclinal sur une photo-

graphie du cirque de Gavarnie, légender une

coupe transversale de tronc d’arbre avec les

années, colorier les moraines d’un glacier, etc.

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ENJEUX ET INITIATIVES

Des outils pour les sciences

Bibliographie

Image, langages,

INRP,

1999, coordonné par

Maryvonne Masselot-

Girard.

« Objectif science »

(cahiers de

Téléscope

)

CNDP, 1997. Bonnes

feuilles téléchargeables

dans la rubrique École

du CNDP.