Objectifs pédagogiques
- Trouver les indices géologiques, à différentes échelles, qui prouvent qu’une ancienne croûte océanique existait.
- Mettre en évidence les mécanismes tectoniques à l’origine de la transformation de cette croûte
océanique à partir de données pétrologiques. - Retracer l’histoire de la tectonique environnante à la base de la naissance de cette île.
- Construire des documents collaboratifs.
Contexte / modalité de travail
Activité pédagogique réalisée dans le cadre de la Spécialité SVT en classe de 1ère.
Elle permet de faire collaborer un premier groupe d'une vingtaine d'élèves répartis par 3 dans une salle de TP de science disposant d'outils d’observation (loupe binoculaire et microscope polarisant) d'un ordinateur et d'un accès à l'Internet, avec un autre groupe d'élèves en sortie de terrain répartis par groupe de 4.
Une communication via un réseau social et/ou l'ENT doit pouvoir se faire. Les élèves utilisant sur site leur téléphone portable.
Cette activité est bien évidemment transposable entre un groupe classe en situation réelle d'observation et un ou des élèves n'ayant pas pu se rendre sur le terrain.
Compétences travaillées
Concevoir, créer, réaliser :
- Identifier et choisir des notions, des outils et des techniques, ou des modèles simples pour mettre en œuvre une démarche scientifique.
Utiliser des outils et mobiliser des méthodes pour apprendre :
- Coopérer et collaborer dans le cadre de démarches de projet.
Pratiquer des langages :
- Utiliser des outils numériques.
- Utiliser des logiciels d’acquisition, de simulation et de traitement de données.
Notions abordées
La dynamique interne de la Terre : La dynamique des zones de convergence
- A partir de la composition minéralogique des roches trouvées dans la réserve géologique de l'île de Groix, identifier les conditions physico-chimiques de formation de minéraux caractéristiques pour prouver la mise en place d'affleurements typiques d'un contexte géodynamique de convergence type subduction.
- Relier la minéralogie des roches (présence de minéraux hydroxylés) mises en place (andésite, rhyolite, granites) et l'état d'hydratation du magma.
- Utiliser le diagramme de phases Pression/température des péridotites pour montrer les effets de l’hydratation.
- Comparer la minéralogie d'échantillons illustrant la déshydratation de la lithosphère (schiste bleu ; éclogite).
Préréquis
- Remobilisation d'acquis du programme de SNT de la classe de seconde : chapitre sur la géolocalisation et les cartes géodynamiques Géoportial, (Les données structurées et leur traitement et Localisation, cartographie et mobilité).
- Remobilisation de compétences et des connaissances acquises dans le cadre du programme de SVT en classe de 2nde, ( Les enjeux contemporains de la planète : Géosciences et dynamique des paysages).
- Notion de texture et de structure en géologie, utilisation d’une loupe binoculaire ainsi que d’un microcope polarisant et d’une caméra afin de réaliser des captures d’image.
Outils numériques utilisées
- Matériel numérique (ordinateur), loupe binoculaire et microscope polarisant.
- Logiciels nécessaires aux traitements informatiques des données et métadonnées : Pack Office (ou LibreOffice), avec notamment l'outil Writer.
- Caméra WinJoe pour l'acquisition d'images.
- Accès à l'internet et communication via un téléphone portable et un ENT.
Déroulement de la séquence
La séquence s'articule autour de plusieurs phases :
Séance 1 : Le contexte géodynamique
Activité 1 : Identification du contexte géodynamique de la formation de l’ile de Groix
- Format de travail : Distanciel / Asynchrone
Situation : les élèves des deux groupes doivent identifier sur la carte géologique simplifiée, une disposition géométrique particulière des roches de l’île de Groix et émettre une hypothèse de travail.
Extrait n°1 du carnet de terrain ci-dessous
Ils doivent identifier un changement progressif dans la composition du Grenat témoignant des modifications des conditions de pression et de température qu’il a subi pendant sa formation.
Extrait n°2 du carnet de terrain
Ils définisent ainsi des contextes géodynamiques rencontrés par les roches de cette île.
Séance 2 : Collaboration entre pairs
Les élèves, en sortie sur le terrain, suivent les sentiés balisés de la réserve géologique de l'île de Groix.
Via des QR code GPS, ils se rendent sur 4 arrêts où ils réaliseront une démarche documentaire et d'investigation.
Extrait N°3 du cartnet de terrain
Les consignes à suivre sont aussi enregistrées et disponibles en scannant un QR code audio.
Activité 1 : La plage aux sables rouges
Descriptif de cette activité via le lien de l'article de Yann Sauvage, professeur dirigeant les élèves en distanciel.
Une visite vituelle est cependant disponible en cliquant ici
Activité 2 : Les micaschistes de la pointe des chats
Sur un deuxième site distant quelques centaines de mètre, les élèves doivent identifier l'origine des micaschistes observés, c'est à dire, réaliser la détermination d'un protolithe.
Descriptif aussi disponible sur l'article de Yann Sauvage disponible ici
Pour la visite virtuelle de l'arret 2, cliquez ici
Activité 3: l'affleurement des schistes verts
Après avoir scanné leur QR code GPS, les élèves arrivent à l'arret 3 sur une plage de sable blanc avec des massifs rocheux de couleur vert olive; la photographie à l'échelle du paysage est envoyée à l'équipe du laboratoire de SVT.
La consigne vocale indique qu'il va falloir retrouver quelle était la roche mère à l'origine de la mise en place de cet affleurement.
A distance les groupes d'élèves analysent au microscope polarisant la composition minéralogique de ce schiste vert, prennent la photographie et l'envoient, annotée et lengendée, via l'ENT de l'établissement aux élèves sur le terrain.
Voici un lien pour observer ce que les élèves peuvent voir au microscope polarisant
http://geologie.discip.ac-caen.fr/Micropol/metam/corteges/schistevert/LPA.mp4
La présence de nombreux pyroxènes altérés (chlorite) et feldspath (albite) dans la composition de la roche indique que le basalte est la roche initiale à l'origine de la mise en place du schiste vert. (conclusion tirée grâce au tableau de comparaison de composition de quelques roches présenté ci-dessous).
Activité 4: Les schistes bleus du phare de la pointe des chats
Toujours guidés par le QR code GPS, via les sentiers balisés de la réserve géologique, les élèves arrivent à l'arret 4 où la couleur sombre des affleurements rocheux, tranche avec l'arret précédent.
Avec une consigne identique à l'arret 3, par comparaison minéralogique, le basalte est encore désigné comme étant le protolithe du schiste bleu.
Exemple de consigne donnée pour l'arret 4
Au final, les arrets 3 et 4 permettent de voir que la présence de minéraux caractéristiques dans les schistes de ces deux arrets, indiquent que c'est bien une lithosphère océanique basaltique qui entre en subduction sous une autre lithosphère; cela entraine des modifications de pression et température aboutissant à l'apparition de minéraux tels que le grenat, la glaucophane ou la chlorite.
Ils nous serviront de retour du stage de terrain à expliquer le métamorphisme en zone de subduction, en introduisant les équations de transformation minéralogiques, et l'origine de l'eau responsable de la fusion des péridotites hydratée de la plaque chevauchante donnant le magmatisme de subduction.
Conclusion:
L'ile de Groix représente un vestige de la subduction de l'océan Galice – Massif-Central sous le microcontinent Armorica.
Avec l'aide d'une vidéo, l'ensemble des élèves peuvent mieux appréhender le contexte géodynamique de cette période géologique de cette région du massif armoricain.
Retour sur les activités testées par les élèves :
Les difficultés rencontrées :
- En fonction de la localisation des bornes des différents opérateurs téléphoniques, les conversations entre les élèves étaient parfois peu audibles.
- Les fichiers images légendés observés sur les petits écrans de certains téléphones portables.
- Difficultés pour les élèves expérimentateurs en salle de TP en ce début d'année scolaire d'appréhenter les nouveaux gestes techniques qu'en à l'utilisation des microscopes polarisants et à la détermination des minéraux.
La plus value du numérique :
- La motivation des élèves dans la construction des connaissances pour leurs pairs.
- La facilité d'observer des visites virtuelles sur les écrans des téléphones portables.
- Une collaboration et co-construction en live des équipes de même niveau d'apprentissage géographiquement éloignées
- Coopération des professeurs encadrant sur le terrain et en laboratoire pour montrer que l'apprentissage commence le plus souvent par l'observation du concret mais que les connaissances scientifiques sont plus que nécessaire pour analyser et appréhender les notions scientifiques.
Article rédigé par Murielle Mimiette
