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  Home > Méthodes > Exemples > Comment améliorer les études sur la qualité de l’eau des rivières locales grâce aux Systèmes d’Informations Géographiques  

Améliorer les études sur la qualité de l’eau des rivières locales grâce aux Systèmes d’Informations Géographiques

Tino Johansson, du Département de Géographie de l’Université d’Helsinki, en Finlande, est le gestionnaire du projet GISAS (Geographical Information Systems Applications for Schools ou applications des systèmes d’informations géographiques pour les écoles). Il nous explique brièvement les objectifs, activités et résultats du projet, lequel implique de nombreuses écoles européennes.

GISAS vise à introduire les Systèmes d’Informations Géographiques (SIG) dans plusieurs écoles secondaires et secondaires supérieures dans huit pays européens.

Les écoles partenaires se servent du SIG pour relever le niveau des études consacrées à la qualité de l’eau des rivières locales en transférant les résultats des analyses chimiques et biologiques de la qualité de l’eau dans une base de données SIG, base dans laquelle les résultats peuvent être superposés à d’autres informations sur l’environnement à des fins de recherche. Les endroits où sont prélevés les échantillons d’eau sont repris dans des systèmes de coordonnées géographiques avec récepteurs GPS (Global Positioning System ou système de positionnement mondial) permettant ainsi de visualiser les sites en question sur une plateforme cartographique ainsi que toute une série d’autres données relatives à l’environnement.

La qualité de l’eau est un exemple parmi les sujets pouvant faire l’objet d’une étude au moyen d’un système d’informations géographiques à l’école. Elle peut être étudiée au cours de géographie et offre de nombreuses dimensions à l’enseignement de l’environnement. Le projet a démarré en utilisant le SIG pour traiter un sujet donné auquel les écoles se sont déjà familiarisées. Il se peut, par la suite, que celles-ci étendent l’utilisation du SIG pour l’étude du trafic, des végétaux, des structures urbanistiques, des sites historiques ou de phénomènes naturels ou artificiels, que ce soit à l’échelle locale ou à l’échelle internationale.
 
Objectifs
Les objectifs du projet avec les écoles visent à :
- introduire le SIG dans les écoles secondaires et secondaires supérieures européennes ;
- établir un modèle en vue d’intégrer le SIG dans les cours de géographie et de sensibilisation à l’environnement dans les écoles secondaires et secondaires supérieures ;
- utiliser le SIG pour relever le niveau des études consacrées à la qualité de l’eau des rivières locales en Europe ;
- organiser des formations continues en ligne sur le SIG pour les enseignants des écoles partenaires ;
- créer des ressources pédagogiques, des exercices ainsi qu’un environnement d’apprentissage basé sur le Web pour les enseignants et leurs étudiants ;
- tester et développer les résultats obtenus en classe en situation réelle avec l’assistance des enseignants des écoles partenaires ;
- mener des recherches sur les manières d’utiliser le SIG dans les écoles secondaires et secondaires supérieures ;
- initier et encourager une collaboration internationale entre les enseignants et les étudiants dans un environnement d’apprentissage basé sur le Web.


Activités
Les écoles partenaires utilisent le logiciel SIG ArcView 8.3. pour la création, la visualisation et l’analyse des données sur la qualité de l’eau à l’échelle locale. Elles analysent la qualité de l’eau des rivières locales deux fois par an en se servant du BISEL (Biotic Index at Secondary Education level ou Indice biotique pour l’Enseignement secondaire), une méthode d’analyse biologique, ainsi que des kits de chimie contenant des instruments permettant d’analyser l’eau d’un site. Chaque site est localisé grâce à des récepteurs GPS et visualisé sur des cartes au moyen d’un logiciel SIG. Les résultats de l’analyse sont encodés dans des tableaux de données descriptives où chaque ligne représente un objet cartographique, à savoir les sites sur lesquels l’eau est analysée, représentés par des points. Le tableau de données descriptives contient également des colonnes dans lesquelles sont encodées les variables de l’analyse. Les étudiants peuvent créer de nouvelles colonnes et lignes au fur et à mesure que le nombre de sites d’analyses augmente ou si de nouvelles variables font l’objet d’une étude.


 György Borián explique les fonctions du logiciel ArcView 8.3. aux étudiants de Barcs, en Hongrie. (Photo : Zoltán Palotai 2005).


Dans la plupart des écoles partenaires, l’analyse effectuée a présenté des variantes au niveau de la qualité de l’eau sur des sites différents. Dans le cadre de l’apprentissage par la requête, les élèves doivent comprendre pourquoi il existe des différences entre les sites analysés le long d’une même rivière. Pour ce faire, ils travaillent en petits groupes et utilisent le logiciel SIG pour trouver la réponse. Ils recueillent d’autres données relatives à l’environnement du site examiné avant de les encoder en couches séparées dans la base de données du SIG. Ils peuvent créer des bases de données sur l’utilisation du sol, l’habitat des animaux, les agents polluants ou encore la composition du sol. Ils superposent ensuite deux couches ou plus avant de se servir de la mémoire tampon pour repérer certains facteurs dans un rayon donné sur les sites analysés. Ils peuvent continuer leur requête en mettant en évidence les facteurs environnementaux importants et en occultant ceux qui sont sans intérêt. Ainsi, ils peuvent repérer l’endroit et les données descriptives des facteurs importants avant de déterminer lequel influence le plus la qualité de l’eau à cet endroit. Au terme de l’analyse, les étudiants réalisent une carte thématique à l’aide du logiciel SIG afin de rendre compte de leurs recherches à l’ensemble de la classe.

Formation continue pour les enseignants
Initialement, le projet GISAS visait à assurer une formation continue à l’attention des enseignants. Les enseignants des écoles partenaires pouvaient suivre une formation interactive sur les logiciels SIG durant les réunions du projet et devaient accomplir chaque mois toute une série de tâches relatives à l’apprentissage en ligne en utilisant les logiciels de groupe BSCW. Les tâches en question se basaient sur des manuels d’utilisateurs illustrés, expliquant aux enseignants les activités étape par étape. Chaque tâche était à l’origine d’une nouvelle base de données pour le projet et faisait l’objet d’un examen par le gestionnaire du projet. Les enseignants apprenaient à se servir du logiciel SIG en faisant ces exercices et recevaient des manuels pour faire les mêmes exercices en classe avec leurs étudiants.

L’atlas interactif du Web
Les bases de données SIG locales reprenant les observations et analyses des étudiants comprendront également huit couches cartographiques. Ces bases de données peuvent être visualisées à l’école au moyen du logiciel SIG et d’un atlas interactif disponible pour tous les partenaires grâce à un navigateur Web. L’atlas Web permet aux partenaires de partager leurs données avec les autres écoles et fournit les ressources de huit pays pour l’apprentissage par la requête. Les activités d’apprentissage réalisables avec l’atlas Web ne se limitent pas uniquement à la géographie et à l’environnement ; les contenus supplémentaires tels que les photos numériques et les textes, liés aux objets cartographiques permettent également d’étudier d’autres cultures et d’autres langues.

A propos du SIG
Les systèmes d’informations géographiques sont des outils modernes permettant de créer, de gérer, d’analyser et de visualiser des informations géographiques de tout type. Le noyau central de ces systèmes est le logiciel, lequel se charge de faire le lien entre les bases de données descriptives en tableaux avec une carte numérique. L’utilisateur peut déterminer non seulement la visibilité et l’échelle de chaque couche cartographique sur la plateforme, mais également le style visuel (symboles, couleurs et tailles) des objets cartographiques sur chaque couche. La possibilité d’annexer des données descriptives à chaque objet cartographique et de superposer de nombreuses couches en une seule fois permet à l’utilisateur de formuler des requêtes à partir d’un endroit ou à partir des données descriptives des objets situés dans l’espace. Les requêtes peuvent mettre à jour des liens et des correspondances entre certains éléments cartographiques et servir d’instrument dans le cadre de l’apprentissage par la requête.

 

Plus d’informations sur le site Web de GISAS : http://www.edu.fi/gisas

Vous trouverez également d’autres informations sur GISAS et d’autres projets scientifiques pédagogiques européens sur le portail Xplora : http://www.xplora.org/ww/en/pub/xplora/eu_projects_new.htm

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