La géolocalisation comme support d’apprentissage

Depuis la loi de 2013 sur la refondation de l’école, le numérique prend une place importante dans l’apprentissage, en en modifiant les techniques.

Les applications de géolocalisation, un atout pour l’apprentissage ?

I]Contexte

a) Définition

b) L’école de l’ère numérique, les programmes

II] L’utilisation de la géolocalisation en classe en lien avec les programmes

a) En sciences

b) En EPS

c) En histoire et EMC

d) En géographie

e) En arts

III] Bilan 

a) Les bénéfices

b) Les  limites

 

 

en quoi les outils de géolocalisation peuvent-ils servir de support à l’apprentissage ?

 

 

Nous avons souhaité nous intéresser à un aspect particulier de l’ère numérique, à savoir la géolocalisation.

Dans ce sens, nous nous demandons en quoi les divers outils de géolocalisation peuvent servir de support à l’apprentissage.

Notre premier axe sera de poser le cadre, en définissant la notion de géolocalisation. Ensuite le cadre légal et institutionnel sera abordé, ainsi que la place de ce procédé dans les programmes scolaires.

Nous poursuivrons sur l’application réelle de la géolocalisation dans les classes avec les différents outils, méthodes et moyens qu’elle peut prendre. Cela sera illustré par des exemples concrets d’applications de géolocalisation telles que le géocatching ou encore les visites virtuelles.

Pour terminer, et grâce à nos stages et à des témoignages de personnel directement au contact de la géolocalisation à l’école, nous dresserons un bilan, avec les plus values en terme pédagogique et les limites que peut engendrer ce moyen d’apprentissage et de découverte.

 

I) Contexte

a) Définition

D’après le Larousse, la géolocalisation est « la technique de détermination de la situation géographique précise d’un lieu ou à un instant donné, d’une personne, d’un véhicule, d’un objet… ». Ceci permet de travailler diverses notions à l’école en cycle 1,2 et 3. Ainsi, la géolocalisation se fait grâce à différentes applications numériques, utilisables sur ordinateur, tablette et téléphone.

1. Il existe du géocatching : sous forme de course d’orientation les joueurs (ou les élèves) sont amenés à trouver des caches (balises pouvant être des monuments historiques par exemple) et à le signaler à travers l’application adéquate.

2. La géolocalisation se fait également à travers des applications comme google earth ou street view permettant d’observer en temps réel : une rue, un monument, un lieu…

Certains musées proposent également des visites virtuelles permettant de visiter  en 3 dimensions les différentes œuvres proposées.

b) L’école à l’ère du numérique

Comme on peut le constater à la lecture des programmes de 2016, le numérique a pris une place importante dans les apprentissages. Il est en effet préconisé de s’en servir dans toutes les disciplines.

L’entrée de l’école dans l’ère numérique a été instaurée par la loi du 8 juillet 2013, sur la refondation de l’école. Cette loi crée un service public du numérique.

Voici une partie de l’article 16 de cette loi :

Dans le cadre du service public de l’enseignement et afin de contribuer à ses missions, un service public du numérique éducatif et de l’enseignement à distance est organisé pour, notamment :
« 1° Mettre à disposition des écoles et des établissements scolaires une offre diversifiée de services numériques permettant de prolonger l’offre des enseignements qui y sont dispensés, d’enrichir les modalités d’enseignement et de faciliter la mise en œuvre d’une aide personnalisée à tous les élèves ;
« 2° Proposer aux enseignants une offre diversifiée de ressources pédagogiques, des contenus et des services contribuant à leur formation ainsi que des outils de suivi de leurs élèves et de communication avec les familles ;
« 3° Assurer l’instruction des enfants qui ne peuvent être scolarisés dans une école ou dans un établissement scolaire, notamment ceux à besoins éducatifs particuliers. Des supports numériques adaptés peuvent être fournis en fonction des besoins spécifiques de l’élève ;
« 4° Contribuer au développement de projets innovants et à des expérimentations pédagogiques favorisant les usages du numérique à l’école et la coopération.
« Dans le cadre de ce service public, la détermination du choix des ressources utilisées tient compte de l’offre de logiciels libres et de documents au format ouvert, si elle existe. »

II) L’utilisation de la géolocalisation en classe en lien avec les programmes

a) Sciences

A ce jour, il existe plusieurs logiciels de géolocalisation disponibles et utiles pour étudier les sciences, utilisables en ligne et/ou après téléchargement.

Ces outils numériques utilisent des données cartographiques d’éléments considérés fournies par divers producteurs de données scientifiques tels que des instituts de recherche (exemple : cnrs – centre national de la recherche scientifique, cnes – centre national de d’étude spatiale, etc.) et autres organismes collecteurs de données permettant de déterminer la place des divers éléments pris en compte. Ainsi, il est alors possible aux utilisateurs de se repérer dans un espace de manière précise.

Diverses utilisations de la géolocalisation dans le domaine des sciences sont possibles. En voici quelques exemples :

1. Préparer et travailler en amont une sortie en forêt afin de repérer un trajet à effectuer en lien avec les éléments à observer. C’est-à-dire que les coordonnées gps des objets d’observation permettraient de les positionner sur une carte en papier, ou également sur une carte numérique que les élèves pourraient imprimer, ou bien même, lire par l’intermédiaire d’une tablette numérique au cours de la sortie.

2. Une autre activité contraire serait de collecter lors d’une sortie sur le terrain les coordonnées gps d’objets d’observation, et de constituer une carte de la répartition de ces éléments rencontrés au cours de la sortie. Cette carte serait ainsi la représentation graphique d’un écosystème et permettrait de comprendre les caractéristiques d’un écosystème et d’étudier son évolution au cours du temps si l’opération est répétée. Cette activité nécessite l’utilisation de gps nomade par les élèves lors de la sortie afin de relever les données de positionnement.

3. L’étude des déplacements de populations d’animaux migrateurs (oiseaux, baleines, tortues, etc.) peut également être envisagée avec ces outils numériques. Des banques de coordonnées gps concernant le déplacement de ces animaux sont mises à disposition par des scientifiques sur internet. Les élèves peuvent alors reconstituer les trajets de ces animaux sur une carte en papier ou numérique et étudier ces déplacements afin de comprendre leur cycle de vie.

La réalisation des cartes numériques personnalisées peut se faire à partir du logiciel géoportail qui permet de constituer des cartes à partir de données géographiques fournies par de multiples organismes et mises à jour très régulièrement. Il est également possible d’annoter ces cartes avec nos propres données recueillies.

4. Le logiciel google Earth permet de se déplacer de manière virtuelle à travers la planète pour en explorer les divers milieux. Le logiciel permet entre autre de suivre des visites guidées de lieux de la planète autour d’une thématique précise (par exemple : les déserts) réalisées avec l’aide de scientifiques concernant par exemple le mode de vie des êtres vivants de ces lieux. Par exemple, via cette application il est possible de comparer différents biomes à travers la planète.

5. Les logiciels earth alerts et air visual earth permettent respectivement d’observer en temps réel les prévisions et les manifestations des catastrophes naturelles (séismes, éruptions volcaniques, feux de forêt, etc.) et la pollution de l’air, ainsi que les mouvements des masses d’air à la surface de la Terre.

 

En géosciences, il est possible d’utiliser les logiciels éducarte et tectoglobe afin de localiser par diverses données les phénomènes tectoniques avec les manifestations sismiques et volcaniques. Un panel d’outils permettent de traiter ces données (exemple : calcul de distance entre 2 points).

D’autres logiciels permettent aux élèves de se repérer dans des endroits qui leur sont inaccessibles tels que l’univers ou le corps humain.

Les logiciels « corpus » et « corps humain virtuel (ikonet) » sont utilisés pour se repérer dans le corps humain, à travers une interface 3D, via la découverte des divers appareils composant l’organisme humain. Tandis que les logiciel celestia ou bien encore stellarium modélise l’univers (et ses divers composants) dans lequel il est alors possible de se déplacer virtuellement en 3D. Les données de ce simulateur spatial sont mises en jour en temps réel ce qui garantit la véracité des informations.

Dès le cycle 2, les élèves sont amenés à s’approprier ces outils numériques, notamment dans les matières scientifiques (mathématiques, sciences et technologies, questionner le monde), afin d’acquérir diverses compétences.

Savoir se situer dans l’espace et dans le temps est une des principales compétences présentes dans les programmes scolaires en mathématique et en sciences.

Les élèves doivent être capables de construire et\ou utiliser des repères spatiaux (géographiques) afin de se repérer et se déplacer dans un environnement proche ou peu familier, ou encore, sur des représentations de milieux. Ils doivent être capables d’utiliser un vocabulaire permettant de définir des déplacements et des positions, de comprendre la relation entre l’espace exploré et ses représentations, ou bien encore, maitriser les notions d’échelle.

Ces logiciels de géolocalisation permettent également aux élèves d’étudier l’astronomie en explorant le système solaire, mais également d’étudier le géodynamisme interne et externe de la Terre via, entre autres, la localisation de volcans, d’épicentres de séismes et la visualisation des déplacements des masses d’air à la surface de la Terre.

Ils leurs permettent d’explorer les organisations du monde afin de comprendre leur structuration (exemple : comparaison de diverses zones climatiques et des écosystèmes qu’elles abritent).

En conclusion, les logiciels de géolocalisation actuels permettent d’aborder divers points des programmes scolaires dans le domaine des sciences du fait de la richesse des contenus de ses applications. Selon le logiciel utilisé, les élèves sont également amenés à manipuler l’anglais.

b) EPS

Les programmes de 2016 stipulent l’utilisation du numérique en éducation physique et sportive en cycle 3. En effet, la compétence devant être développée par les élèves est la suivante « s’approprier seul ou à plusieurs par la pratique, les méthodes et outils pour apprendre ». Ainsi, il est nécessaire que les élèves apprennent à « utiliser des outils numériques pour observer, évaluer et modifier leurs actions ».

Mais comment se combinent le numérique et la géolocalisation en cycle 3 ? Les deux peuvent s’entremêler notamment avec la pratique de la course d’orientation. Le but de la course d’orientation est de se déplacer le plus vite possible sur un terrain plus ou moins connu matérialisé par des balises, à l’aide de cartes. Ainsi, dans la pratique classique, c’est-à-dire sans le numérique, le problème pour l’enseignant réside dans la difficulté à observer les élèves afin qu’ils améliorent leur pratique. Par conséquent, c’est à ce moment qu’intervient le numérique et plus particulièrement l’utilisation de GPS, un système de localisation. Utiliser le GPS dans cette pratique permettrait ainsi de montrer l’ensemble du parcours des élèves à l’enseignant. Ainsi l’enseignant pourrait faire un retour avec les élèves sur leur cheminement et agir en fonction des besoins des élèves. Afin de mettre en place cette pratique, il est nécessaire que les élèves aient du matériel à disposition comme des tablettes, des montres GPS ou encore des traceurs GPS dans le but de récupérer les données de l’itinéraire. Il faut associer à ces outils un logiciel comme Quickroute ou QPS Track. Le logiciel permettra de traduire les données enregistrées lors de la course. Ainsi, l’élève, comme l’enseignant, pourra analyser sa course tant du point de vue de ses déplacements (comme ses arrêts, les allongements de parcours) que de sa vitesse.

c) Histoire et EMC

En cycle 1, la géolocalisation peut être utilisée afin de découvrir des éléments du patrimoine architectural local comme par exemple les remparts de Vannes grâce à https://www.instantstreetview.com/

En cycle 2, il est également possible d’utiliser street view pour aborder « différentes périodes de l’histoire du monde occidental et de la France » en observant la tour Eiffel, Versailles par exemple. De plus, les visites virtuelles de divers musées peuvent être intéressantes : par exemple pour aborder la préhistoire succinctement en CE2, il est possible de suivre la visite des grottes de Lascaux http://www.lascaux.culture.fr/#/fr/02_00.xml

Toutefois, en Education Morale et Civique (EMC), la géolocalisation se lie à l’histoire. On observera les monuments, symboles de la république par exemple

En cycle 3, la même démarche peut être effectuée, il est envisageable d’approfondir cela grâce au géocatching afin d’étudier les mégalithes de Carnac par exemple (Tumulus de St Michel, fontaine de Guillevic… sont des « caches » proposés à Carnac). Cette activité répondrait au thème 1 « Et avant la France ? » notamment concernant les « traces d’une occupation ancienne du territoire français »

Par ailleurs, en EMC, il est possible d’aborder « le respect d’autrui et accepter les différences » comme par exemple le harcèlement à travers la géolocalisation. En effet on peut aborder les notions de collecte des données, du traçage et de la protection de la vie privée par exemple. Pour intervenir sur l’éducation aux médias plus largement, un jeu de société Médiasphère est proposé par Creatrice, à destination des enseignants afin de relever des informations, débattre… Ce jeu peut se pratiquer dès le cycle 3.

500. Géographie

En géographie, l’utilisation de la géolocalisation constitue une part importante des méthodes d’apprentissage et de découverte.

En cycle 1 :

Dans le thème « explorer le monde », il est attendu des élèves qu’ils sachent se repérer dans leur environnement proche et qu’ils découvrent des « espaces moins familiers (campagne, ville, mer, montagne…) », des constructions humaines et des marques de l’activité humaine sur les paysages. Pour ce faire, il est préconisé d’utiliser des photographies ou des sites Internet. Il est donc pertinent de se servir de l’outil Street View, afin de se rendre compte de la diversité des environnements. Ce logiciel permet de se promener dans le monde entier ce qui permet d’élargir la culture des élèves.

En cycle 2 :

Dans le prolongement du cycle 1, l’utilisation de Street View pour ce cycle doit servir à découvrir les différents types d’habitat à travers la planète.

De plus, les élèves de cycle 2 doivent être capables de se situer, de situer un lieu sur une carte, qui peut-être numérique. Dans ce sens, il existe des applications disponibles sur Internet, permettant de replacer, de façon ludique, les départements et les régions de France ainsi que des autres pays européens. Il s’agit de cartes interactives à compléter :

http://serbal.pntic.mec.es/ealg0027/cartflash.htm

En cycle 2, il est aussi abordé le système solaire, qui ne peut pas être observé de manière directe. Les programmes préconisent sa représentation à l’aide de cartes numériques ou de maquettes. Diverses applications pour tablettes présentent des cartes du ciel interactives, permettant, selon notre position, de voir les étoiles en déplaçant la tablette au dessus de notre tête.

On retrouve entre autre : skyguide ou carte du ciel

http://www.lecosmographe.com/blog/10-applications-indispensables-en-astronomie-pour-ipad-et-iphone/

En cycle 3 :

Les applications étant utilisées aux cycles précédents trouvent toujours un intérêt important en cycle 3, qui est une période de consolidation.

Pour généraliser, on trouve un grand nombre de logiciels et d’applications permettant de guider les apprentissages en géographie tout au long de la scolarité en école primaire.

Dans le but de se repérer dans un environnement, il existe des logiciels de création de cartes, permettant de se situer par rapport à divers éléments (http://abc-map.fr/). D’autres permettent, grâce à un plan Street View de deviner une localisation à l’aide d’indices sur les paysages (https://www.geoguessr.com/world/play).

http://hi-ge.blogspot.fr/2016/01/les-tice-pour-enseigner-lhistoire-et-la.html

e) Les arts (arts plastiques et musique)

Plusieurs possibilités s’offrent à l’enseignant concernant le domaine des arts. La géolocalisation permet de localiser les œuvres d’art sur une carte pour situer ou recenser les œuvres locales dans l’espace public mais aussi de proposer des visites virtuelles des lieux d’art ou du patrimoine culturel architectural.

On peut géolocaliser les œuvres. « Artmaps » est un dispositif qui met en lien les œuvres des collections des musées londoniens et des points sur des cartes interactives de Google Maps. Le public est appelé à contribuer à la documentation géographique des œuvres d’art. Les œuvres qui possèdent une localisation apparaissent sous forme de « pins » rouges sur la carte, des points sur lesquels on peut cliquer pour avoir plus d’information sur l’œuvre mais également enrichir cette information. Les contributeurs peuvent même partager leurs souvenirs ou leurs impressions sur ces lieux. Les régions géographiques représentées et associées aux œuvres ne se limitent ni à Londres ni au territoire britannique mais recouvrent les 5 continents : les collections de la Tate sont en effet composées d’œuvres d’art britanniques mais également d’œuvres d’art internationales. L’application analyse la position géographique de l’utilisateur ou le lieu qu’il a décidé d’explorer et lui présente des œuvres associées à ce lieu.

 

On peut aussi géolocaliser l’art urbain ou graffitis via une autre application « urbacolors », basé sur un système de géolocalisation. Chaque œuvre repérée dans un rayon de 500 mètres autour de soi est répertoriée dans une base de données et indiquée sur une carte interactive. Il est donc possible d’y accéder soit par artiste et ainsi avoir en plus la possibilité de découvrir son univers, soit par quartier.

La visite numérique des grands châteaux de la Loire et de jardins est désormais possible sur le site de l’Institut culturel de Google. Certains châteaux ont fait l’objet de prises de vue aériennes intégrées dans Google Maps et Google Earth pour les voir sous différents angles, même d’en haut, de tourner autour, de l’intérieur, de le situer dans son environnement, autant de perspectives qui s’ouvrent. De plus, les musées du monde entier proposent des visites virtuelles de leurs expositions via leur site internet, des visites à 360° comme si on y était.

III) Les effets dans l’apprentissage

a) Les bénéfices

Pour utiliser la géolocalisation en classe, il est nécessaire d’utiliser des outils numériques comme la tablette, le smartphone, des montres GPS. Ainsi, ces outils ont à la fois un attrait ludique et technologique. Cela rend l’apprentissage ludique puisqu’il peut être fait par le jeu avec le geocaching. De plus, utiliser le numérique dans la classe étant inscrit dans les programmes, cela permet de répondre à ces derniers dans les apprentissages. Il est également un atout pour l’apprentissage du numérique, qui est un point central de la loi de refondation.

Par ailleurs, les visites virtuelles ou le street view permettent de percevoir et/ou de situer géographiquement des monuments, lieux, patrimoines abordés dans les différents enseignements. Ceci donne une certaine vision du réel et aide les enfants à se représenter les notions abordées.

La géolocalisation et plus largement le numérique permet de développer l’entrée dans la culture et de faciliter l’éducation à l’art par la rencontre d’œuvres, même virtuelle. Elle est plus accessible. Il contribue au parcours d’éducation artistique et culturelle, l’élève peut facilement et avec plus d’autonomie développer ses connaissances. Cela permet donc de promouvoir le patrimoine culturel, de rendre la culture accessible au plus grand nombre et de développer l’autonomie de l’enfant face à la culture.

b) Les limites

Une des limites les plus importantes semblent être les inégalités liées au matériel. En effet, ces derniers pouvant être coûteux, il n’est pas toujours possible pour les écoles de pouvoir répondre à ce besoin.

De plus, travailler autour de la géolocalisation dans les différentes disciplines sous-entend de collaborer avec ces camarades au moins par binôme. Ce qui pose le problème de l’aisance plus ou moins importante selon les élèves. Ainsi, un élève aura peut-être tendance à prendre davantage la main sur l’outil que l’autre.

Enfin, les applications de géolocalisation peuvent engendrer différents problèmes au sein de la société (incitations à la consommation, respect de la vie privée…) et ceci se doit d’être expliqué aux élèves afin de les sensibiliser à la réalité. Ce qui est un véritable enjeu pour le cycle 3 notamment

Cependant, en art, la géolocalisation ne remplace pas une rencontre directe de l’oeuvre, seule la vue est sollicité, l’expérience sensible et directe est occultée.

Conclusion :

Avec la loi de refondation de 2013, l’école est rentrée dans l’ère du numérique et a engagé les enseignants à rechercher de nouvelles modalités d’apprentissage. Parmi celles-ci, la géolocalisation peut être transversale dans les disciplines scolaires (Sciences, EPS, Histoire-Géographie-EMC et Arts). L’utilisation de la géolocalisation mobilise les élèves par un apprentissage ludique et développe la culture. Néanmoins, l’outil numérique est inégalement réparti sur le territoire et peut nécessiter une formation spécifique des enseignants encore peu existante.