Un exemple d’utilisation du GPS de randonnée Garmin 72

UTILISATION DU GPS GARMIN 72 EN CLASSE DE TERRAIN EN PREMIÈRE S

P. FABRE – lycée Jean Monnet, Montpellier – Janvier 2009

Niveau : première S

Thème du programme : structure, composition et dynamique de la Terre.

Notion :seuls les matériaux de la croûte et du manteau supérieur sont observables à la surface de la Terre

Objectif général : argumenter un modèle structural de la Terre en couches concentriques par des calculs comparés de densité des roches de surface et de la planète Terre dans son ensemble.

Objectif méthodologique : création d’un parcours géologique à réaliser par les élèves permettant d’échantillonner un maximum de diversité des roches de surface.

Séance Objectifs et outils Démarche et activités élèves
S1 : 1h
Cours
Objectifs :
§ Faire émerger les conceptions des modèles de la Terre.
§ Elaborer des stratégies de validation ou la validation des différents bottait le proposer.
§ Dresser une liste de roches à échantillonner en surface de la Terre.
§ Localiser des affleurements présentant ses roches.
 
Outils :
§ Notice de la carte géologique de Montpellier.
§ Carte géologique de Montpellier.
 
Individuelle :
§ Les élèves doivent représenter une coupe de la planète Terre en indiquant tout ce qu’ils pensent connaître de celle-ci.
 
Classe entière :
§ Confrontation des différents modèles : souvent des modèles multicouches s’opposent à un modèle terrant homogène (travail en classe entière).
§ Elaboration de stratégies de validation / invalidation des modèles : celles invoquées par les élèves se sont globalement de forer et d’observer les remontées issues du magmatisme. Une autre stratégie leur est proposée : comparer les densités des roches de surface avec celle de la terre afin de vérifier une adéquation ou non permettant d’éliminer rapidement le modèle de terre homogène.
 
Groupe de recherche (6) :
§ À l’aide de la notice de la carte géologique les élèves dressent une liste des roches présentes sur la feuille de Montpellier, ils ont accès à des documents (échelle des temps géologiques, listes de fossiles, dictionnaires…) afin de vérifier en permanence les différents termes complexes présents sur cette notice, ils découvrent notamment la structuration des notices avec classification par étages.
§ La liste dressée, ils repèrent ensuite les différents affleurements sur la carte géologique et délimitent un secteur restreint dans lequel un échantillonnage rapide à pied serait possible.
S2 : 2h
Travaux pratiques
Objectifs :
§ Créer un parcours sécurisé passant par les différents affleurements choisis.
§ Transformer ce parcours en route pour GPS.
§ Charger ce parcours dans le GPS.
 
Outils :
§ Google Earth, et les données numériques (image raster) du BRGM.
§ Logiciel Trackmaker.
§ 6 GPS Garmin 72 (dotation SAMS) et cordon de liaison à l’ordinateur.
Groupe de recherche (6) :
§ En utilisant Google Earth, et les données numériques (image raster) du BRGM, ils géo-référencent les affleurements repérés en utilisant l’outil « marqueur » de Google Earth.
§ À partir des affleurements repérés et en utilisant les fonctions de transparence de Google Earth pour naviguer entre l’image raster géologique et la vue du terrain, les élèves créent un parcours utilisant les sentiers et chemins afin de rallier ses différents affleurements en restant dans le périmètre défini.
§ Le pointage effectué du parcours est transformé en route pour le GPS par l’utilisation du logiciel Trackmaker.
§ Ce parcours et les points repérés sont ensuite chargés dans le GPS de randonnée.
Les parcours sont « ramassés » par le professeur pour vérification de sécurité et faisabilité.
S3 : 4h
Classe de terrain
Objectifs :
§ Suivre le parcours créé lors des séquences précédentes.
§ Échantillonner les roches dont la liste a été dressée.
 
Outils :
§ GPS Gamin 72
§ Matériel de terrain de géologie (marteau et sacs de prélèvement)
Groupe de recherche (6) :
§ Les élèves par groupe effectuent seul les trajets qu’ils ont créés.
Le périmètre défini est relativement restreint. Les accompagnateurs se placent dans les zones qui pourraient présenter un risque quelconque. Les élèves ont les coordonnées des téléphones cellulaires des enseignants et les assignats que ceux des élèves
§ les élèves prélèvent des échantillons de roche
S4 : 2h
Travaux pratiques
Objectifs :
§ Créer et appliquer un protocole expérimental permettant d’aboutir au calcul de la densité des roches de surface
§ Comparer les données mesurées avec le calcul de la densité de la planète Terre.
 
Outils :
§ Balances et éprouvettes graduées plastiques de grande contenance (1L)
Groupe de recherche (6) :
§ Les élèves sont amenés à créer et le dispositif qui leur permet le calcul de la densité des échantillons ramassés (partie expérimentale).
 
Classe entière :
§ La densité totale de la planète Terre et calculée à partir d’un exercice qui met un jeu un satellite en orbite autour de la Terre et dont l’équilibre des forces en présence permet d’établir la masse et le volume de la planète Terre.
 
Groupe de recherche ou individuel :
§ Un compte-rendu complet retraçant la démarche suivie et les premières conclusions concernent les modèles proposés est attendu en fin de séance.

 

Annexe 1 : logiciels

BRGM, données numériques en téléchargement (gratuit) : http://www.brgm.fr/numerique.jsp

Google Earth, téléchargement (gratuit) : http://earth.google.fr/

Trackmaker, téléchargement en français (gratuit) : http://www.gpstm.com/language.php?PHPSESSID=74d54a966c552bc02c479142680eb25b

Annexe 2 : Zone d’étude de la sortie réalisée

zone d'étude de la sortie réalisée

Géologie-zone d'étude

 

Annexe 3 : Exemple d’itinéraire réalisé par les élèves

Itinéraire réalisé

 

Les points 1 à 7 constituent les repères des chemins à suivre et des échantillons à prélever (réalisé par les élèves)
L’itinéraire rouge constitue la modification effectuée avant la sortie pour assurer le passage dans tous les affleurements intéressants et un circuit sécurisé en fonction des emplacements des enseignants.

Annexe 4 : Fiche de préparation de la sortie : préparation d’un chemin GPS à réaliser sur le terrain

(SAMS – d’après Marc Tartière)

1 – Préparer les données avec Google Earth

Lancer Google Earth

- Activer le module BRGM pour voir en même temps les affleurements de roches et la topographie : le logo du BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) s’affiche en même temps que les cartes géologiques.

couches géologiques

 

- Un curseur en bas de cette fenêtre permet de modifier la transparence des couches pour visualiser simultanément les deux couches : topographie et géologie)

ajustement transparence

- Créer un dossier où stocker vos données : clic sur Ajouter puis Dossier.

création dossier

 -Lorsque le dossier est créé, ajouter des repères aux différents endroits balisant la route que vous allez devoir suivre avec le GPS : utiliser les pointeurs de façon très régulière, notamment en cas de changement de direction doit être indiqué (noter de 01 à …) Faire précéder ces chiffres de la lettre communiquée par le professeur (une lettre par groupe).

ajout repère

- Bien veiller à ce que les points soient rangés dans l’ordre dans le dossier
- Lorsque le tracé de la route est terminé, fermer le dossier contenant les repères (un « + » doit apparaître à côté du dossier) et faire un clic droit sur le dossier : choisir « enregistrer sous » dans le menu proposé.

Tracé de la route

- Attention ! Enregistrer le parcours au format kml (et non au format kmz).

2 –Transformer le fichier kml en points (et route) pour le GPS :

a – Convertir les points et créer la route à suivre

Lancer GPS trackMaker.

- Ouvrir le fichier kml créé avec Google Earth. Les repères tracés apparaissent sur la carte.

conversion points

- Cliquer sur l’outil « Créer route » dans la barre d’outils de gauche

outil de détection des objets

- Cliquer (gauche) sur le 1er point puis aller au 2ème point en maintenant le clic.

- Relier ainsi tous les points dans l’ordre pour créer la route.

- La route apparaît comme une ligne reliant les points de balisage.

- Les points de balisage qui ne sont pas utiles peuvent être sélectionnés un à un avec l’outil « détecter les objets » et supprimés en faisant « Edition, couper »

trajet

La même route avant et après le « nettoyage » des points inutiles.

- On peut renommer les points d’intérêt (waypoints) en les sélectionnant avec l’outil « détecter les objets » et en faisant un clic droit pour éditer le waypoint.

- Lorsque le travail de construction de la route est terminé, enregistrer : Fichier, enregistrer sous, choisir le format OziExplorer (wpt, plt, rte)

b - Transfert de la route et des points d’intérêt vers le GPS garmin 72

- Connecter le GPS au PC par le port série 1 (ou 2) et s’assurer de sa bonne communication avec le PC.

- Cliquer sur ID produit. : Les parties en grisé apparaissent, preuve de la communication établie avec le GPS Garmin 72.

connexion gps

- Cliquer sur la barre Envoyer les données au GPS

- Cliquer sur le bouton correspondant aux données à envoyer (Route et/ou waypoints)

chargement de la route

- Suivre l’avancement sur les curseurs de gauche

- Quitter : les données sont chargées

Une fois que vous êtes assuré que toutes les opérations se sont bien déroulées vous pouvez fermer tous les logiciels.

 

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