Météorologie et enseignement : le site Educnet-météo

BULLETIN
DE
L’UNION
DES
PHYSICIENS
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Météorologie et enseignement :
le site Educnet-météo
par Jean CASSANET
Lycée Descartes - 37000 Tours
[email protected]
Ministère de l’Éducation nationale
Ministère de la Recherche
Direction de la Technologie
SD-TETIC
101, rue de Grenelle - 75007 Paris
[email protected]
RÉSUMÉ
Les liens entre la météorologie et l’enseignement de la physique-chimie sont précisés ici. La mise en place de nouvelles pratiques pédagogiques en rapport avec la météorologie génère de la part des enseignants des besoins auxquels le site Educnet-météo
s’efforce d’apporter des éléments de réponse.
1. LA MÉTÉOROLOGIE ET L’ENSEIGNEMENT
Depuis les temps les plus anciens, les hommes se sont souciés du « temps qu’il fait »
ou du « temps qu’il va faire » pour gérer leurs activités quotidiennes. Aujourd’hui, si du
fait des progrès techniques nous sommes moins directement sensibles aux aléas du temps,
des préoccupations nouvelles sont apparues à propos de l’évolution du climat de la Terre
(questionnement sur les fortes tempêtes de l’hiver 1999-2000, sur le rôle des activités
humaines dans le réchauffement climatique, par exemple). La météorologie, en tant que
science de l’atmosphère, et instrument de prévision du temps occupe donc une place
significative dans notre vie. D’autre part, la météorologie offre un très bon support à la
démarche expérimentale. Il apparaît donc naturel que l’école prenne en compte ces
aspects, selon deux dimensions : la formation à la météorologie et la formation par la
météorologie.
Les liens qui existent entre la météorologie et l’enseignement, s’ils se sont confirmés ces dernières années sont fort anciens : Dés 1864, sous l’impulsion de Victor Duruy,
le ministère de l’Instruction publique et l’Observatoire impérial avaient fait parvenir une
circulaire aux recteurs d’académie pour la mise en place des réseaux d’observation par
les Ecoles normales et quelques années plus tard, des dizaines d’écoles primaires participaient à la collecte des observations et au travail en réseau (cf. [1]).
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A l’heure actuelle, l’idée de météorologie à l’école est bien perçue par de nombreux
enseignants qui mettent en œuvre des activités sur ce thème soit lorsque les programmes
leur en offrent l’opportunité, soit au sein de projets spécifiques, dans des ateliers scientifiques ou des clubs. Mon propos est ici de préciser les objectifs visés au niveau de l’enseignement secondaire et de montrer en quoi les Technologies de l’Information et de la
Communication sont susceptibles d’apporter une contribution à la réalisation de ces
objectifs.
D’une manière générale, dans l’enseignement, la météorologie offre un excellent
support :
– à la démarche expérimentale ;
– à l’acquisition d’autres connaissances scientifiques ;
– à la mise en place de projets transdisciplinaires ;
– à la pratique du travail coopératif ;
– à la pratique des TICE ;
– à la pratique du partenariat ;
– à l’insertion des activités scolaires dans la vie sociale.
La météorologie trouve donc tout naturellement sa place dans les programmes de
l’école primaire, du collège et du lycée.
Au niveau de l’enseignement secondaire sont concernées plusieurs disciplines, soit
isolément, soit transversalement : en premier lieu la physique-chimie et les sciences de
la vie et de la Terre, mais aussi dans une moindre mesure la géographie, la technologie,
les mathématiques, l’économie. La lecture des programmes permet d’identifier les points
d’ancrage de la météorologie et de constater que celle-ci est le plus souvent considérée
comme un outil d’accès à d’autres connaissances scientifiques ; il s’agit donc majoritairement de formation par la météorologie, mais cette formation induit nécessairement une
initiation à la météorologie.
Bien entendu, dans aucune des disciplines précédemment citées il ne s’agit de
« faire un cours » de météorologie stricto sensu. Cette idée fausse, de l’introduction d’une
discipline nouvelle qui viendrait surcharger l’existant a parfois généré des malentendus
et soulevé des interrogations aussi bien à l’intérieur qu’à l’extérieur de l’institution (1). Le
colloque « Météorologie et savoir », qui s’est tenu en 1997 à Arc et Senans, la collaboration établie entre le ministère de l’Éducation nationale, le ministère de la Recherche et
Météo-France, les travaux de la commission Éducation-formation au sein du Conseil
Supérieur de la Météorologie et la création d’un poste de chargé de mission « JeunesseÉducation » au sein de Météo-France ont incontestablement joué un rôle important dans
(1)
Quelques rares collègues ont cru, à tort, pouvoir prévoir le temps (ce pour quoi ils n’étaient pas formés, ce
pour quoi ils ne disposaient pas des outils nécessaires et qui de plus ne leur était nullement demandé), et
certains météorologues ont cru, à tort, que l’Éducation nationale allait « former » elle-même des prévisionnistes (ce qui n’entre pas dans ses missions). A l’heure actuelle, ces idées fausses ont quasiment disparu, chacun ayant bien compris le rôle qu’il avait à jouer dans son domaine.
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la clarification de ces aspects et l’identification du rôle de chacun, enseignant ou météorologue.
2. LA MÉTÉOROLOGIE DANS LES PROGRAMMES
DE PHYSIQUE-CHIMIE
En physique-chimie, la météorologie est présente dans les programmes de collège
et de lycée, soit explicitement, soit le plus souvent par le biais des phénomènes physiques
étudiés.
2.1. Au collège
Les programmes du cycle central (cinquième-quatrième) font appel à des activités
en relation avec la météorologie. Citons quelques exemples extraits du document d’accompagnement de ces programmes :
♦ Le cycle de l’eau sur la planète ;
♦ Atmosphère, composition de l’air, respiration ;
♦ Pollution atmosphérique ;
♦ Étude de documents sur l’environnement.
Une fiche d’activités, référencée « D6 » s’intitule d’ailleurs « Activités relatives à
l’environnement, à la météorologie et au climat » et décrit des activités susceptibles
d’être « abordées en classe de cinquième et poursuivies jusqu’en troisième et d’autres
conçues pour être abordées à partir de la classe de quatrième ».
De nombreuses pages du BUP n° 820 de janvier 2000 (rubrique « Actualités pédagogiques : L’eau et la météo au cycle central ») ont été tout particulièrement dédiées à
la présentation de travaux sur le thème de la météorologie au collège.
2.2. Au lycée
En classe de seconde, dans l’enseignement fondamental, une partie du programme
s’intitule « L’air qui nous entoure ». Ce titre souligne à lui seul la connotation atmosphérique conférée à l’étude des paramètres physiques des gaz.
Dans l’enseignement thématique de cette même classe, les textes officiels (BOEN
hors série, n° 6 du 12 août 1999) font référence à des propositions de travaux sur l’air,
l’eau, les capteurs de température et de pression, les phénomènes optiques affectant l’atmosphère, le rayonnement solaire…
En classe de première S, parmi les six thèmes nationaux proposés en 2000-2001
pour les Travaux personnels encadrés (TPE), on notera que les thèmes « Eau »,
« Images », « Risques naturels et technologiques », « Temps, rythmes et périodes »
offrent de nombreuses possibilités de sujets en relation avec la météorologie.
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Enfin, signalons qu’en classe de terminale S, l’étude du mouvement des satellites
peut s’appuyer opportunément sur les satellites météorologiques. En effet certains
d’entre eux sont géostationnaires et d’autres défilants, leurs caractéristiques orbitales sont
aisément accessibles et comme les images de la Terre et de l’atmosphère qui sont
acquises à leur bord sont maintenant mises en ligne sur Internet avec un très faible différé, ils peuvent offrir un support à la mise en œuvre de travaux pratiques sur le thème
de la mécanique spatiale (cf. [2]).
A noter que la mise en œuvre de ces activités exige fréquemment l’usage des
TICE, par exemple :
– mettre en place un système d’acquisition de données de température, pression…
– mettre en œuvre une station météo automatique ;
– utiliser un tableur-grapheur ;
– consulter des banques de données climatiques (sur cédérom, par exemple), en extraire
les informations pertinentes…
– rechercher des données en ligne…
D’autre part, le caractère transversal de bon nombre de thèmes d’étude est évident,
tant au collège (et cela est souligné dans les documents d’accompagnement des programmes) qu’au lycée, dans le cadre des TPE.
3. DES RESSOURCES POUR LES ENSEIGNANTS
En fonction de la formation initiale et de la sensibilité de chacun (les enseignants
de physique-chimie peuvent être plutôt chimistes, plutôt astrophysiciens…), la mise en
œuvre de ces programmes exige une formation de base, ainsi que l’accès à des données
scientifiques et à des ressources pédagogiques variées dans le contenu et la forme. Le
mot « ressources » peut ici recouvrir à la fois ce qui est nécessaire à la formation des
enseignants et ce qui est nécessaire à leurs pratiques pédagogiques (données météo, par
exemple).
3.1. Dans le domaine de la formation des enseignants
Peu d’actions nationales ou académiques comportent un volet consacré à la météorologie.
Au niveau national, on peut toutefois citer les universités d’été sur le thème de
l’Espace et de l’environnement, organisées par le ministère de l’Éducation nationale et le
Centre National d’Études Spatiales (par exemple du 14 au 29 juillet 2000 à Lalonde les
Maures). Ces actions de formation comportent une partie consacrée à l’étude de l’atmosphère, mise en place par des ingénieurs de Météo-France et préparée en concertation
avec des enseignants du secondaire.
A signaler également l’existence d’un cours du CNED sur le thème de la météo.
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Au niveau académique, il existe une grande disparité de situations et une étude
exhaustive ne peut être envisagée ici.
D’une manière générale, il est évident que peu d’enseignants bénéficient d’actions
de formation institutionnelles sur le thème de la météorologie, et la majorité doit donc
faire appel à d’autres moyens.
3.2. A propos de Météo-France
En France métropolitaine et dans les DOM-TOM, Météo-France dispose d’un
réseau de stations et de centres, si bien que dans chaque département, on est assuré de
trouver un « correspondant » météo. Il faut remarquer ici que cette situation est tout à fait
originale, les autres organismes scientifiques tels que l’IFREMER, le BRGM, le CNES…
ne disposant que de quelques sites très localisés sur le territoire français (Brest, Orléans,
Toulouse…). La tentation est grande, pour les enseignants, de se tourner vers le centre
de météorologie le plus proche pour demander un soutien sous forme d’un complément
de formation, d’explications, de prêt ou de don de documents variés. Cette pratique existe
déjà, elle est très fonctionnelle dans tel endroit, mais impossible dans tel autre, d’une part
en raison des motivations personnelles des uns et des autres, mais surtout en raison des
disparités d’effectifs. Sans doute faut-il rappeler ici les dimensions de notre système éducatif : à la rentrée 2000 : 11 493 000 élèves de primaire et de secondaire, 695 000 enseignants de primaire et de secondaire, 71 200 écoles collèges et lycées, et les comparer aux
dimensions de Météo-France : environ 3 500 agents, 93 centres départementaux, 7 centres
régionaux en Métropole et 4 Outre-Mer.
Des visites de centres de météorologie (dans le cadre de projets scientifiques) ou
des conférences faites par des spécialistes sont parfois envisageables, mais il est évident
qu’il n’est pas possible de faire appel de façon systématique à des intervenants MétéoFrance pour toute question relative à la météorologie dans l’enseignement.
En ce qui concerne les données météorologiques, la résolution 40, adoptée à
l’unanimité par le 12e congrès de l’Organisation météorologique mondiale (OMM)
apporte des précisions intéressantes : cette résolution prévoit, en matière d’échange international de données et produits météorologiques, que « les membres devraient mettre gratuitement et sans restriction à la disposition des chercheurs et des enseignants pour leurs
activités non commerciales, toutes les données et tous les produits échangés sous les auspices de l’OMM », gratuitement et sans restriction étant entendu comme « sans rétribution ni discrimination, ..., seuls les frais de reproduction et d’envoi sont facturés ». Il faut
donc savoir que leur mise à disposition (reproduction et envoi) représente un coût et que
Météo-France ne se sent pas tenu de prendre financièrement à sa charge la mise à disposition de données destinées à l’éducation, même si les données en elle-même sont gratuites. Des efforts sont cependant parfois consentis dans ce domaine, mais il s’agit le plus
souvent de négociations au « coup par coup ».
Le texte complet des « Conditions liées à la fourniture gratuite et sans restriction
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des données et produits météorologiques pour la recherche et l’enseignement » peut être
consulté sur le site de Météo-France, à l’adresse suivante :
http://www.meteo.fr/meteo_france/resolution40/cond_donnees_reche_1.html
3.3. Accord-cadre Météo-France - Éducation nationale
Le 22 mars 2001, un accord-cadre a été signé entre le ministère de l’Éducation
nationale (direction de l’enseignement scolaire), le ministère de la Recherche (direction
de la technologie) et Météo-France. Cet acte marque une volonté commune des parties
signataires de contribuer ensemble à la sensibilisation et à la formation « à » et « par »
la météorologie dans l’enseignement scolaire, avec le support des nouvelles technologies.
4. EDUCNET : LE SITE « MÉTÉOROLOGIE ET ENSEIGNEMENT »
La création d’un site dédié à la météorologie et l’enseignement au sein du serveur
Educnet du ministère de l’Éducation nationale et du ministère de la Recherche est une
tentative de réponse aux grandes questions évoquées précédemment :
– Comment se former en météorologie ?
– Quels exemples de pratiques pédagogiques ?
– Comment mettre en place des activités pédagogiques sur le thème de la météo,
à l’école primaire, au collège, au lycée ?
– Comment se procurer des données météorologiques ?
Le colloque « Météorologie et savoir », organisé en octobre 1997, à Arc et Senans,
par Météo-France avec le concours du ministère de l’Éducation nationale, de la Recherche
et de la Technologie et du ministère de l’Agriculture et de la Pêche, avait révélé la variété
et le très grand nombre de travaux réalisés dans des établissements scolaires, mais
aussi l’absolue nécessité de fédérer ces engagements afin de valoriser ces travaux et
d’en faire profiter l’ensemble de la communauté éducative. Les Technologies de l’Information et de la Communication sont alors apparues comme l’outil le plus adapté à la
mise en commun des acquis, à leur diffusion et leur enrichissement progressif.
Le projet de mise en place d’un site dédié à la météorologie a reçu un accueil très
favorable de la Direction de la technologie (SD-TETIC) et c’est ainsi qu’une équipe d’enseignants qui avaient tous acquis une formation de base en météorologie et qui s’étaient
déjà tous fortement impliqués dans des activités pédagogiques liées à la météorologie a
été constituée à la rentrée 1998. Cette douzaine d’enseignants (collège, lycée, différentes
disciplines) a pour mission de contribuer à l’élaboration du site, tout en continuant à
expérimenter des travaux pédagogiques dans les classes (2).
(2)
Les premières mises en ligne par l’Éducation nationale de données météorologiques et océanographiques
à des fins éducatives eurent lieu dans le cadre des expéditions du Docteur Jean-Louis ÉTIENNE en Antarctique (« Antarctica » en 1991-1992, « Erebus » en 1993-1994). Dans les classes, c’est d’abord le minitel
qui servit de point d’accès à ces informations, puis Internet prit le relais au cours de la mission en Arctique, « Spitzberg », en 1995.
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Figure 1 : Page d’accueil du site « Météorologie et enseignement ».
Le site a été ouvert en mai 1999. Il est accessible depuis la rubrique « activités
transversales » de la page « secondaire » d’Educnet, ou directement par l’adresse suivante :
http://www.educnet.education.fr/meteo
4.1. Les principales rubriques d’Educnet-météo
4.1.1. Nouveautés
Il s’agit des nouveautés sur le site : nouveaux travaux pédagogiques ; actualisation
ou refonte de travaux anciens... ;
4.1.2. Par thèmes
Cette rubrique présente pour l’essentiel des exemples de travaux réellement
conduits en classe (et il convient d’insister fortement sur ce point) et classés par champs
thématiques principaux : certains s’adressent plutôt aux enseignants de SVT, d’autres aux
physiciens, par exemple « Observation, mesure et expériences ». Le lecteur trouvera dans
le présent numéro du BUP un article de l’un des collègues de l’action, Yves CORBOZ, à
propos des « Expériences simples de sciences physiques » (plus de quatre-vingts manipulations décrites), présentées sur le site dans cette rubrique.
4.1.3. Par niveaux et disciplines
Il s’agit ici d’un autre mode d’entrée, qui privilégie le niveau et la discipline et qui
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permet par exemple à un professeur de physique-chimie en collège d’identifier les travaux présentés les plus proches de ses préoccupations d’enseignant.
4.1.4. Formation en météorologie
Il existe des dizaines d’ouvrages sur la météorologie et il est bien difficile pour un
néophyte de faire un choix. Il a donc été fait le choix d’identifier quelques ouvrages
« phares » représentatifs de différents objectifs de formation et d’indiquer quelques liens
vers les sites les plus efficaces en ce domaine.
4.1.5 Informations générales
Comme son nom l’indique, cette rubrique offre des renseignements pratiques dans
de différents domaines : cycles de conférences, concours « Perrin de Brichambaut »
organisés par la Société Météorologique de France, publications pédagogiques récentes…
4.1.6. Dans les académies
Sont recensés ici des travaux particulièrement significatifs mis en ligne sur des sites
académiques ; les liens directs sont établis avec ces travaux.
4.1.7. ...et ailleurs
Une sélection de sites spécialisés a été réalisée, et ces autres ressources en ligne sont
classées ici en deux catégories principales.
♦ Les serveurs généralistes
Il s’agit de sites institutionnels, offrant de multiples informations dans les domaines
de la météorologie.
♦ Les serveurs thématiques
Susceptibles de fournir des informations et des données intéressantes, ils sont plus
ciblés, mais très nombreux et cette liste est évidemment loin d’être exhaustive. Ils sont
classés selon quatre champs thématiques principaux :
– Satellites météo et images satellitales ;
– Océan et atmosphère ;
– Phénomènes météorologiques événementiels (cyclones...) ;
– Climatologie ;
4.1.8. La météo en réseau
Cet espace est réservé à la mise en place d’échanges de données entre établissements. La mise en réseau de données météorologiques issues de mesures effectuées dans
des établissements scolaires induit des activités très riches sur le plan pédagogique au
niveau des établissements concernés, mais c’est aussi un exercice très exigeant impliquant un suivi rigoureux et constant des activités de collecte des données. Un exemple
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de réseau vraiment fonctionnel (mesures effectuées systématiquement chaque jour
d’école depuis mars 2000) est ici présenté.
4.1.9. A propos du site
Cette rubrique présente les objectifs visés lors de la mise en place du site ainsi que
la liste et les coordonnées des participants à cette action.
CONCLUSION
Dans son état actuel et d’après les utilisateurs, le site météorologie d’Educnet
constitue déjà un solide appui pour quiconque souhaite disposer efficacement et rapidement d’informations sur le sujet « météorologie et enseignement ». Ce site constitue un
bon point d’entrée pour de multiples activités pédagogiques liées de près ou de loin à la
météorologie.
La dimension pédagogique y est incontestablement la plus importante, tant par le
volume que par la qualité et la variété des thèmes présentés et elle s’enrichit constamment grâce aux travaux des membres de l’équipe qui continuent, de développer leurs pratiques dans leurs classes. L’accès aux données en ligne y est également très présent, avec
de nombreux liens vers des ressources variées, liens qui sont vérifiés et complétés régulièrement. Il s’y ajoute des renseignements pratiques souvent fort utiles.
L’équipe Educnet-météo espère ainsi répondre au mieux aux besoins des enseignants et reste à leur disposition pour toute suggestion.
BIBLIOGRAPHIE
[1] NOËL Marie-France. La mise en place des réseaux d’observation météorologique par
les instituteurs des écoles normales (1864-1871). La météorologie 8e série, avril
1995, p. 11-16.
[2] BARINET Jean-Pierre. Satellites en terminale S. BUP, avril 2000, vol. 94, n° 823,
p. 855-858.
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