Utiliser les S.I.G. pour enseigner la géographie : quelle mise en œuvre ?

De l’innovation technique à l’outil quotidien

Une brève histoire des S.I.G

Dès les années 1970, les premières cartes informatiques voient le jour, en parallèle du développement de l’imagerie satellitaire. Selon P. CLERC, les premiers S.I.G. en tant que tels naissent dans les années 1980 dans le milieu anglo-saxon, on parle alors de G.I.S.. Les premiers S.I.G. sont des outils informatiques très complexes qui « nécessitent l’intervention d’informaticiens qualifiés » (C. CUNTY et M. NOUCHER, 2006) pour les faire fonctionner. D’abord réservés à des usages militaires puis intégrés dans des organismes d’Etat (cadastre, services topographiques), ces outils vont être simplifiés et de plus en plus utilisés. Ainsi, à partir des années 1990, les S.I.G. sont diffusés dans divers domaines, le premier étant celui de l’aménagement du territoire. Depuis, ces produits innovants sont de plus en plus démocratisés (A. MERLE, 2010). En effet le développement de l’informatique, la multiplication des S.I.G. et leur simplificationont permis une diffusion des S.I.G. dans des domaines très vastes, le marketing, les transports, l’environnement ou encore le domaine sanitaire. Les usages se multiplient et se banalisent. Parmi les usagers, les géographes se sont vite emparés de ces instruments cartographiques.

L’omniprésence des S.I.G. dans la recherche en géographie

Les géographes se sont très vite saisis de ces innovations, à tel point que les S.I.G. sont devenus des outils pour appréhender « l’espace des sociétés ». Ainsi, les S.I.G. sont utilisés à différents moments de la recherche géographique : dans l’analyse, dans le traitement, et dans la représentation des résultats. Ils trouvent leurs places de l’amont à l’aval de la recherche géographique.
Depuis les années 1990, les S.I.G. sont utilisés dans tous les courants de la géographie que ce soit dans la géographie humaine ou et surtout dans la géographie physique. Une grande majorité des géographes les utilisent pour représenter leurs travaux ou bien pour les analyser. Selon le géographe Pascal CLERC (2012), « la géographie des risques a particulièrement bénéficié du développement de ces technologies aucours des années 2000 ».
En effet,ces outils permettent de modéliser l’espace et d’enavoir une vision prospective, ce qui est indispensable pour penser des sociétés plus résilientes. Pour compléter cette réflexion, il est nécessaire de revenir sur ce qu’est la prospective en géographie. Selon P. BAUD (1997), la prospective correspond à des « hypothèses de scénario que l’on peut envisager » pour prévoir des risques et leurs conséquences ». Sur le site Géoconfluences, «Chloé Vidal la définit comme une philosophie de l’action collective s’efforçant de répondre à la nécessité politique de « conjuguer » les temps ((passé,, présent,, futur) et d’offrir une représentation cohérente de l’avenir ». Ainsi, elle peut s’appuyer sur des outils prospectifs tels que des scénarios. À ce titre les S.I.G. peuvent permettre de concevoir, de visualiser et de tester différents scénarios.
Les S.I.G. sont devenus des outils indispensables à la recherche géographique. Les parcours universitaires de la discipline en témoignent. Depuis les années 2000, les S.I.G. sont enseignés dans toutes les licences de géographie française, qu’elles soient spécialisées dans l’aménagement du territoire ou bien la recherche (P. CLERC, 2012). Malgré l’utilisation massive des S.I.G. par les géographes, ils peinent à devenir un objet d’étude en tant que tel dans la géographie française. En effet, selon Claire CUNTY « bien souvent,, le géographe qui fait du S.I.G. est considéré par ses collègues chercheurs ou enseignants comme celui qui « fait jjoujou » avec son ordinateur».
Les S.I.G. trouvent donc une place paradoxale dans la géographie française, ce sont des outils indispensables aux géographes mais ils restent secondaires en tant qu’objets d’étude. Or, leur diffusion et banalisation au sein de la société pourrait bien en faire un objet d’étude à part entière pour comprendre les sociétés dans leurs dimensions spatiales.

L’usage inconscient des S.I.G. au quotidien

Les géographes ne sont pas les seuls à utiliser les S.I.G. comme vu précédemment, ils sont employés dans de multiples domaines. L’exploitation des S.I.G. s’est bien sûr multipliée dans les domaines professionnels mais ils ont aussi « discrètement envahi notre vie de tous les jjours » (F. DE BLOMAC, 2006). Les S.I.G. se banalisent dans nos quotidiens, d’abord dans nos usages : les applications qui permettent de se repérer dans l’espace sur les smartphone s’appuient sur un S.I.G., tout comme celles qui permettent de distribuer des colis de façon rationnelle dans une commune. Les S.I.G. sont aussi visibles dans les paysages du quotidien, à l’image des plans de signalisation interactifs. Les travaux de C. CUNTY et M. NOUCHER(2006) permettent de mieux illustrer la banalisation des S.I.G. dans le quotidien de publics très variés. Les deux géographes, lors d’un café géographique, ont détaillé la journée type d’une femme et son fils, le schéma ci-dessous résume les usages directs et indirects de ces deux personnes.

Des S.I.G. pour enseigner la géographie dans le secondaire

Un outil numérique qui trouve sa place dans les programmes du secondaire

De façon générale, les T.I.C. (Technologies de l’Information et de la Communication) trouvent de plus en plus leur place dans les programmes du secondaire. Cette tendance est aujourd’hui accentuée, notamment par le plan numérique lancé en 2015 par le gouvernement afin « de permettre aux enseignants et élèves de profiter de toutes les opportunités offertes par le numérique » (selon la présentation du plan sur le site du ministère de l’éducation nationale). Ce plan propose une approche par compétences et a pour ambition pour les élèves de faciliter l’accès aux différents savoirs, de travailler des savoirs faire utiles pour de futurs emplois digitaux et enfin d’agir sur les savoirs-être des élèves en travaillant sur leur autonomie et en les formant en tant que citoyens responsables. Dans ce contexte de promotion du numérique dans les programmes scolaires, l’utilisation d’outils numériques tels que les S.I.G. trouve sa place.
Les programmes de seconde intègrent l’utilisation des T.I.C. (Technologies de l’Information et de la Communication) dans l’ensemble des disciplines enseignées. C’est le cas dans les programmes d’histoire et de géographie de seconde. L’utilisation des T.I.C. fait partie des capacités et méthodes présentées parmi les objectifs d’apprentissage de l’année, présentés dans le Bulletin Officiel n° 4 du 29 avril 2010. Dans ce B.O. spécial la capacité « Utiliser lesT.I.C.» recouvre un large panel de possibilités, le programme intègre tous «ordinateurs, logiciels, tableaux numériques, ou tablettes graphiques pour rédiger des textes, confectionner des cartes, croquis et graphes, des montages documentaires ». Ainsi, le programme laisse une grande liberté quant à l’usage d’outils informatiques dans le cadre de l’enseignement de l’histoire et de la géographie.
De plus,ce numéro du B.O. précise que les capacités et méthodes développées en classe de seconde doivent s’appuyer sur les connaissances et compétences acquises dans le socle commun, qu’en est-il de l’usage du numérique dans le socle commun?Le B.O. n° 17 paru le 23 avril 2015 définit les connaissances et compétences du socle commun, dans ce texte, le numérique fait partie des compétences du socle commun. Le numérique y est présenté comme un des outils de travail personnel, un outil utilisé dans la réalisation de projets, et un outil utilisé pour traiter des informations, ou pour échanger et communiquer. Or, les élèves qui sont aujourd’huien classe de seconde ne sont pas directement concernés par ce socle commun, ils ont été confrontés socle commun mis en place par décret publié dans le B.O. n° 29 du 20 juillet 2006.
Le numérique faisant déjà partie des connaissances et compétences travaillées, les élèves devant valider le Brevet informatique et internet (B2i).L’informatique était là aussi présentée comme un outils servant à traiter les informations, pour échanger et communiquer mais pas forcément utilisé dans la réalisation de projets. Ainsi, le numérique trouve sa place parmi les connaissances, les savoir-faire et les savoir-être du socle commun. Un accent particulier est porté sur le travail avec des outils numériques dans l’entrée « Médias, démarche de recherche et de traitement de l’information »,cette entrée ayant un intérêt majeur dans la construction du citoyen. Le numérique et l’utilisation des T.I.C. s’inscrivent dans les programmes du secondaire, cependant cela est en décalage par rapport aux épreuves du BAC et du D.N.B., où l’utilisation des T.I.C. n’apparait pas dans les contenus des épreuves.
De façon plus spécifique, les S.I.G. sont mentionnés dans les programmes de la classe de seconde depuis 2001 (S. CATHALA, 2002). En effet, il est écrit dans les programmes d’histoire et de géographie du B.O. H.S. n°6 du 31 août 2000 que « l’étude de chaque thème s’appuie donc sur des cartes àdifférentes échelles[…] des images satellitales,, voire des systèmes d’information géographique ». Les programmes mentionnent donc clairement la possibilité d’utiliser les S.I.G. pour comprendre l’organisation de l’espace géographique, or quels usages en sont faits?

Des S.I.G. pour se repérer, pour analyser, pour représenter l’espace

La présence des S.I.G. dans les programmes du secondaire nous indique qu’il est possible d’utiliser ces outils dans des démarches pédagogiques. Or, comment les S.I.G. sont-ils utilisés dans la pratique ? Pour répondre à cette question j’ai pu mener deux enquêtes. La première est une étude des contenus des manuels scolaires et la seconde s’appuie sur les démarches pédagogiques présentées par différentes académies.
La première enquête a été menée sur un échantillon de 22 manuels scolaires. Les manuels étudiés concernent plusieurs niveaux : de la sixième à la terminale, ils ont été publiés par différents éditeurs (Hachette, Hatier, Magnard et Belin principalement), entre 2013 et 2016. Cet échantillon a été constitué selon les disponibilités de la bibliothèque de l’ESPE de Chambéry, le choix de manuels récents a été privilégié. Deux questionnements ont guidé cette enquête : y a-til des propositions d’études qui impliquent l’utilisation des S.I.G. ; puis, quelles sont les capacités travaillées par l’utilisation des S.I.G. ? Sur les 22 manuels étudiés seuls 8 proposent des études à mener à partir de l’utilisation de S.I.G.. Parmi ceux-ci, les S.I.G. principalement proposés sont Google Earth, Géoportail, et des S.I.G. mis en ligne par des organismes de l’état (P.P.R., DATAR …). À cela s’ajoute des logiciels plus complexes comme Géoclip. La proportion d’études utilisant les S.I.G. dans les manuels est infime par rapport à la multitude de supports suggérés.
Néanmoins, on peut supposer que ces outils seront de plus en plus intégrés aux contenus des manuels dans le contexte actuel. En plus de la faible intégration des S.I.G. dans les manuels, il a été constaté que les capacités travaillées à partir de ces outils sont très restrictives. En effet, les manuels étudiés proposent de travailler deux capacités : le repérage dans l’espace et le prélèvement d’informations. Ainsi, l’usage des S.I.G. qui est proposé dans les manuels semble bien pauvre par rapport à la diversité des actions possibles. Ici, les S.I.G. apportent peu de chose par rapport à ce que les supports plus traditionnels peuvent apporter.
Pour compléter cette première enquête, j’ai mené une seconde enquête sur les sites académiques. Les mêmes questionnements ont guidé les recherches en s’appuyant sur les contenus proposés des 26 académies métropolitaines. Parmi les académies étudiées toutes proposent des ressources pédagogiques mobilisant les S.I.G.. La majeure partie propose des ressources sur les globes virtuels. En plus de ces outils, aujourd’hui très répandus, d’autres S.I.G. sont utilisés, c’est le cas des outils de visualisation d’informations cartographiques en ligne, les sites les plus recensés étant Géoportail et Édugéo.Enfin, à cela s’ajoutent des logiciels de S.I.G.
tel que QGIS, Wingis. Ces derniers sont plus rarement utilisés. À ce titre, trois académies semblent plus dynamiques : Dijon, Lyon ou encore Montpellier. Parmi ces ressources plusieurs éléments ont été constatés: tout d’abord les S.I.G. sont utilisés en géographie mais aussi en histoire et Enseignement Morale et Civique. De plus, les objectifs en terme de scientifiques et de capacités peuvent être très variés allant de tâches simples à très complexes. Parmi toutes les ressources pédagogiques étudiées, toutes proposent de travailler deux capacités : se repérer dans l’espace à différentes échelles ; prélever et confronter des informations géographiques. Certaines activités vont plus loin que ces deux capacités et permettent de travailler la réalisation de croquis, de cartes mais aussi la coopération et la mise en autonomie des élèves.
Dans uncontexte de banalisation des S.I.G. au quotidien, leur intégration dans l’espace scolaire reste à deux vitesses. Ils sont peu visibles dans les manuels tandis que les travaux didactiques et pédagogiques se multiplient. Bien que la construction de croquis sur S.I.G. se développe de plus en plus dans le secondaire, ces outils sont principalement utilisés pour prélever des informations et travailler les capacités de localisation et de repérage dans l’espace. Ces usages sont donc très proches de ceux faits à partir de supports plus classiques. Cela pose la question de l’intérêt pédagogique des S.I.G.. Ces outils considérés comme des innovations technologiques sont-ils aussi innovants au niveau pédagogique ?

Les S.I.G. : des outils pédagogiques innovants ?

Au-delà de l’innovation technologique, les S.I.G. peuvent-ils être considérés comme un outil pédagogique innovant?Les S.I.G. par leurs aspects novateurs, ludiques et numériques peuvent permettre d’apporter une nouvelle approche de la géographique. En effet, l’utilisation des S.I.G. dans des démarches géographiques peut être vectrice d’apports multiples pour l’élève.
Outre la familiarisation avec l’outil informatique (F. MARCO, 2008), l’utilisation des S.I.G. a des intérêts épistémologiques, pédagogiques et civiques. D’abord, grâce à la possibilité de changer d’échelles rapidement mais aussi d’empiler les couches d’informations, l’élève peut concevoir l’espace dans sa complexité. L ’outil rend l’élève acteur de son raisonnement géographique, il prélève les informations dont il a besoin, les trieet les représente. Pour l’élève, l’utilisation des S.I.G.implique une évolution de son rapport aux cartes, c’est notamment par un processus de « construction, déconstruction » (S. GENEVOIS, 2006) des cartes, qu’il se fait sa propre idée sur la construction d’une représentation. En plus des intérêts épistémologiques, l’utilisation des S.I.G. permet des apports pédagogiques, en effet l’élève est acteur de son apprentissage, il peut progresser à son rythme et en autonomie. La différenciation est donc facilitée parl’utilisation de l’outil informatique (N. VERSTRAETE, 2016). Enfin, l’intégration des S.I.G. dans des démarches géographiques implique des « pratiques citoyennes»(N. VERSTRAETE, 2016), les élèves collaborent et mutualisent leurs travaux et se forgent un regard critique vis-à-vis des informations qu’ils ont à traiter et des représentations cartographiques en général. À ce sujet F. DE BLOMAC(2006)explique que l’utilisation des S.I.G. en classe permet de renforcer la « vigilance citoyenne ».
L’aspect formel des cartes produites par S.I.G. et des applications et logiciels mobilisant implique la nécessité de travailler un regard critique afin de déceler les messages qu’ils comportent. Cela permet donc d’enrichir l’esprit critique des jeunes citoyens. À ces bénéfices, s’ajoutent le gain de motivation et de curiosité des élèves, qui une fois confrontés à l’outil informatique se sentent stimulés. Ainsi, les S.I.G. sont vecteurs de savoirs, savoirfaire et savoir-être pour les élèves. Or, cela en fait –il des outils novateurs pour l’enseignement géographique?
Thierry JOLIVEAU, Yvan CARLOT, Jean Pierre COLLICARD et Sylvain GENEVOIS ont lancé des recherches pour « évaluer le potentiel d’innovation desS.I.G.dans le domaine de l’enseignement de la géographie » (INRP N°30417) en 2001. Pour cela, les chercheurs et professeurs sont partis de trois hypothèses : les SIG peuvent permettre de «faciliter ou modifier les modes de construction de l’espace géographique par l’élève ;; favoriser la maîtrise d’un raisonnement géographique par les élèves ; et modifier la relation entre l’enseignant et l’élève,, tout comme l’image de la discipline » (S. GENEVOIS, 2006).
Pour eux, les S.I.G. sont de véritables innovations techniques qui permettent une nouvelle approche de la carte et de la géographie, ainsi l’analyse multiscalaire, multicouche constitue un vrai apport pour la discipline. S.GENEVOIS va jusqu’à dire que les S.I.G. permettent de construire un nouveau triangle pédagogique (J. HOUSSAYE, 1996), le schéma suivant résume cette idée.