Exploiter les métadonnées de sismogrammes en SNT et en SVT

L’enseignant de SVT peut être amené à intervenir en SNT (Sciences numériques et Technologie), en classe de 2de.

L’un des 7 thèmes du programme de cet enseignement, “Localisation, cartographie et mobilité“, se prêt particulièrement bien à l’exploitation de données géologiques.

Dans ce thème, l’une des capacités est “Décrire le principe de fonctionnement de la géolocalisation”. Or la géolocalisation GPS s’appuie sur la triangulation ; partant de là, il est tout à fait justifié de s’appuyer sur une activité où l’élève devra localiser par triangulation un épicentre, à partir du temps mis par les ondes P pour arriver à 3 stations.

Cette activité permettra aussi d’aborder ce que sont les métadonnées, cette notion étant également au programme de SNT, dans le thème “Les données structurées et leur traitement” (notion “Métadonnée”, capacité “Retrouver les métadonnées d’un fichier personnel.”).

On rappelle que la compréhension des métadonnées fait également partie du référentiel CRCN qui encadre l’évaluation des compétences numériques (domaine “Informations et données”, compétence niveau 5 “Comprendre les métadonnées et leur
fonctionnement”).

Bien entendu, cette activité peut également être réalisée en SVT, que ce soit au collège (en la simplifiant éventuellement). Même si le programme de spécialité de première ne fait pas mention de l’utilisation des sismogrammes pour localiser un épicentre, une telle activité peut se justifier du point de vue méthodologique (capacité “Traiter des données sismologiques”).

 

Présentation de l’activité

On part d’un événement sismique qui a été perçu par de nombreux habitants de la zone de Barcelonnette, en 2014.

On met à disposition des élèves un jeu de 3 sismogrammes, enregistrés par des stations sismiques françaises. Ce jeu est intégré dans le logiciel “Tectoglob3D”. On précise que dans le contexte de cet événement, la vitesse de propagation que l’on utilisera pour les ondes P est de 6,82 km/s (cette information est accessible si les élèves vont dans “Informations sur ce jeu de sismogrammes” dans le menu “Sismogrammes”).

A l’aide du logiciel Tectoglob3D, les élèves peuvent afficher les 3 sismogrammes, repérer le t0 de l’événement et les temps d’arrivée des ondes P, localiser les 3 stations, et enfin, tracer des cercles de distance.

Capture d’écran de Tectoglob3D. En survolant le sismogramme avec la souris, on peut lire le temps mis par les ondes P pour arriver à la station SPVF (39,4s)

On donne aux élèves comme objectif de localiser l’épicentre à partir de ces enregistrements.

Questionnement : où se situe l’épicentre de cet événement sismique ?

 

Déroulement de l’activité

La vidéo suivante montre l’enchaînement des manipulations qui permettent de répondre au questionnement.

 

Exploitation des métadonnées

Les sismogrammes sont accompagnés de métadonnées décrivant les données sismiques enregistrées. Voici comment on peut présenter la chose aux élèves :

“Lorsqu’un chercheur met en ligne des données sismiques, il les accompagne de métadonnées, c’est à dire d’informations décrivant notamment les conditions dans lesquelles les données ont été acquises (localisation des stations par exemple). On trouve également dans les métadonnées des informations concernant l’événement sismique, telles que sa latitude (EVLA) et sa longitude (EVLO).”

Capture d’écran de Tectoglob3D montrant comment apparaissent les métadonnées.

Questionnement : la localisation que vous avez déterminée est elle cohérente avec celle renseignée par le chercheur dans les métadonnées ?

 

Production attendue

Un exemple de production attendue pourrait être un compte rendu numérique, comportant une capture d’écran montrant le résultat de la triangulation (avec les 3 cercles de distance), et le détail d’un calcul de distance, où figure la formule d = v.t, et qui se termine par une conclusion répondant au questionnement.

Exemple de capture d’écran attendue

Liens

Tectoglob3D

Articles parlant de Tectoglob3D

Articles parlant des métadonnées