Pourquoi utiliser des SIG dans la formation géographique?

par C D | 17 janvier 2020

Au niveau institutionnel:

• C’est un attendu du programme de 2018 dans la transition – Consultez les savoir-faire du programme de la transition de 2018.
• C’est un attendu du programme dans le qualifiant depuis 2014 – Le recours aux SIG est indiqué pour chaque thème géographique du programme, par exemple en 4^e année.

Quelles questions pour quelles réponses?

Le numérique en géographie (et pas seulement) est depuis plus de 20 ans abordé sous l’angle de la transposition. Sous cet angle, son intégration en classe se pose généralement par les questions suivantes:

• comment avoir les cartes de l’atlas au format numérique?
• comment utiliser le TBI pour projeter et manipuler mes supports?
• comment effectuer une recherche en ligne plutôt que dans le manuel?
• comment mettre mes supports de cours en ligne plutôt que de les photocopier?
• comment faire la production cartographique habituelle (sur papier) avec le numérique ?
• comment utiliser des supports interactifs pour intéresser les élèves?
• comment faire dire par des montages multimédias sophistiqués ce que je disais habituellement en classe?
• …

À ces questions, les réponses sont prioritairement techniques, contraignantes et aboutissent au constat que ce qui était fait avant est réalisé plus lentement, est moins accessible à tous et que les conditions d’utilisation sont aléatoires. Le sentiment qui se développe est celui d’une moins grande efficacité, d’une plus grande inégalité et d’une grande frustration de ne pas avoir les moyens techniques (connexion internet, projecteur…) à la hauteur de ses projets.

Toutes ces questions reviennent donc à se mettre dans la situation de faire comme avant, mais avec plus de contraintes.

Cette manière de réfléchir à l’utilisation du numérique en classe est certainement une des explications de son faible développement dans les écoles. Cette situation ne serait pas problématique si, ailleurs dans la société, des compétences dans un environnement numérique n’étaient pas attendues.

Il est donc important de se poser de bonnes questions avant d’envisager le numérique comme faisant partie de la réponse.

En voilà au moins deux qui méritent de s’y intéresser:

• Quelles nouvelles compétences s’imposent en géographie dans un environnement numérique ?
• Comment le numérique permet aux élèves de mieux apprendre ce qui est attendu, que ce soit dans le domaine des savoirs, des savoir-faire ou des compétences?

Pour répondre à la première question, un constat: plus de 99% de l’information spatiale passe aujourd’hui par des SIG (système d’information géographique). Ne pas être à même de manipuler ce type de système prive l’accès à l’essentiel de l’information. C’est particulièrement vrai pour l’information de proximité, celle qui est la plus proche de la réalité des élèves. Le SIG peut être un dispositif complexe (Qgis), mais aussi des dispositifs particulièrement simples (géoportails, atlas numériques…).

Une des compétences essentielles en géographie, tant pour l’enseignant que l’élève est d’être à même de manipuler un SIG. Cette compétence requiert quelques capacités spécifiques telles que:

• lire une information produite par un SIG (sélectionner des couches spatiales, les superposer…)
• sélectionner ou rendre l’information pertinente;
  • filtrer des informations;
  • faire des analyses spatiales;
• apprécier de manière critique une information spatiale issue d’un SIG (fiabilité):
  • identifier les sources
  • identifier les intentions de la production
  • recouper l’information
• contribuer à la construction de l’information spatiale (mutualiser des observations ponctuelles pour en faire des objets d’apprentissage);
• …

Pour répondre à la deuxième question, le traitement de l’information géographique permet de mettre en évidence ce qui doit être appris (par filtre), de passer du conceptuel (p.ex. une carte de densité de la population) à une quasi-réalité (vue verticale ou oblique proche) ou de matérialiser des éléments conceptuels dans des réalités proches.

Les illustrations ci-dessous mettent en évidence quelques exemples de capacités mobilisées pour le traitement de l’information et ce que ces traitements peuvent apporter à l’apprentissage.

Exemple 1 – Mise en évidence de ce qui doit être appris ou ce qui est étudié

Par exemple, l’utilisation d’un filtre pour extraire les espaces arides et permettre aux élèves de retenir et/ou interroger leur répartition. L’essentiel et le particulier sont mis en évidence.

Par exemple pour filtrer la couche de l’utilisation des terres agricoles du SPW pour mettre en évidence les espaces cultivés pour la pomme de terre (région de Rumes). Cette mise en évidence est réalisée dans le cadre de l’étude du risque associé à l’exposition aux pesticides (la pomme de terre étant en moyenne 5 fois plus traitée que les céréales).

Exemple 2 – Passer de l’information spatiale ponctuelle à la répartition spatiale

De nombreuses informations spatiales sont ponctuelles. Lire ces informations en termes de répartition spatiale est problématique puisque la superposition des points empêche une quantification correcte.

L’exemple de la répartition des champs d’éoliennes en Wallonie illustre de problème de lecture.

En deux clics, un SIG permet de traduire cette information ponctuelle en densité spatiale.

Exemple 3 – Matérialiser un concept – L’exemple de l’accessibilité aux commerces

Si des études proposent des exemples de zones de chalandise, il est particulièrement complexe de s’en faire une idée pour des élèves. Ces études sont rarement dans des milieux connus alors que comprendre l’impact d’une telle zone implique d’avoir une idée du type et de la taille des commerces et des environnements dans lesquels ils s’inscrivent.

Un SIG permet en quelques secondes de réaliser n’importe quelle étude pour n’importe quel espace. La facilité de la réalisation permet de faire des observations dans des milieux connus des élèves, de multiplier les observations pour faciliter la comparaison et la conceptualisation.

Exemple des zones c’accessibilité en 10 minutes à pied au trois pôles commerciaux de la ville de Chimay.

Exemple 4 – Matérialiser un concept – L’exemple de l’exposition au risque

Dans la même idée que l’exemple 3, la carte ci-dessous est réalisée en quelques minutes et permet de mettre en évidence l’exposition aux pesticides dans sa localité. L’analyse met en évidence les espaces à moins de 300 mètres des champs de pommes de terre dans la région de Hannut (14 doses de pesticides par an contre 3 en moyenne pour les céréales) et compte le nombre de personnes dans ces espaces (plus de 4245 hab en 2017 dans l’espace analysé).

Exemple 5 – Mutualiser des observations pour construire un savoir fiable

Par exemple, l’observation de l’utilisation du sol dans les espaces déforestés en Amazonie proposée dans une situation d’apprentissage du programme en 4^e année en formation géographique. Ces observations se font à l’aide de l’interface Survey123. C’est un questionnaire en ligne qui demande aux élèves de sélectionner une occupation du sol à n’importe quel endroit où ils sont ne observation (par exemple sur Google Maps). En quelques minutes, la carte est alimentée par les observations de chacun. Dans l’exemple ci-dessous, les élèves découvrent immédiatement que les espaces récemment déforestés sont prioritairement affectés à l’élevage extensif et non à la culture du soja contrairement à ce qui est véhiculé par les médias.

Exemple 5 – Mutualiser des observations dans un environnement familier pour construire un savoir 

Dans l’exemple ci-dessous, les informations géographiques sont fabriquées par les élèves dans leur milieu. Par exemple, l’utilisation de Survey123 pour identifier les commerces dans son quartier (actifs et vides). Les données sont automatiquement mutualisées et traitées (nombre, typologie…). Survey123 permet de faire des observations simples avec son smartphone sur le terrain (sans connexion 4G, en sortie avec la classe ou sur le chemin de l’école, le weekend…) et toutes les données des élèves arrivent sur la même carte.

Exemple 6 – Construire et diffuser des supports centrés sur l’apprentissage.

L’utilisation des atlas est problématique dans les classes, que ce soit par l’encombrement, le prix ou le caractère rapidement obsolète de certaines informations.

Avec un SIG, l’enseignant construit en quelques minutes un atlas électronique centré sur les objets à faire apprendre. Par exemple, l’atlas électronique proposé par le programme de géographie pour la 4e année de la transition.

L’enseignant met à disposition des supports documentaires en ligne augmentés de consignes d’exploitation pour faire apprendre. Par exemple, la construction de Story Maps.

Ces considérations n’évacuent pas les difficultés techniques pour la mobilisation de ces outils avec ou par les élèves.

Ils permettent de faire un tri sur ce qu’il est important de faire, ce qui mérite un investissement en temps ou en matériel.