Niveau
Première spécialité
Compétences (BO)
Concevoir, créer, réaliser / Utilisation des microscopes polarisants
Pratiquer des langages : utiliser des outils numériques / Utilisation de Minerock web
Connaissances et capacités associées
La Terre, la vie et l’organisation du vivant
La dynamique interne de la Terre
La structure du globe terrestre
Des contrastes entre les continents et les océans
Objectifs : par la découverte des deux croûtes, les élèves acquièrent les données fondamentales sur les principales roches rencontrées (basalte, gabbro, granites).
La dynamique de la lithosphère
La dynamique des zones de divergence
La divergence des plaques de part et d’autre des dorsales permet la mise en place d’une nouvelle lithosphère.
Dans certaines dorsales (dorsales lentes) l’activité magmatique est plus réduite et la divergence met directement à l’affleurement des zones du manteau.
Compétences du Cadre de Référence des Compétences Numériques (CRCN)
- Informations et données Gérer des données
- Création de contenus : Développer des documents multimédias
Objectifs de l’activité et sa place dans la démarche
Les notions du BO la dynamique de la Terre n’ont pas été traitées de manière linéaire.
La caractérisation de la mobilité horizontale a été traitée avec l’apport des études sismologiques et thermiques pour la connaissance du globe terrestre.
L’activité proposée ici introduit le chapitre suivant qui va expliquer les contrastes entre les continents et les océans, par la dynamique des zones de divergence et de convergence.
Si l’étude des séismes a permis une meilleure connaissance de la structure du globe terrestre, elle présente cependant des limites comme celle d’une même signature de vitesse d’onde sismiques pour des roches différentes.
L’études des roches in situ, par des forages ou par des observations grâce à des submersibles profond est donc essentielle.
On a ainsi pu observer au niveau d’une dorsale lente, la succession de trois roches magmatiques : le basalte, le gabbro (roches de la croûte) et la péridotite (roche du manteau).
La recherche de leur composition minéralogique (activité présentée ici) permettra par la suite la compréhension des mécanismes géologiques en jeu (mécanisme de fusion partielle de la péridotite) dans les zones de divergence que sont les dorsales océaniques.
Description de l’activité
Première reconnaissance de minéraux en LPA et LPNA avec des microscopes polarisants.
Utilisation de MineRock Web, comme clé de détermination pour effectuer la reconnaissance :
- Des trois roches magmatiques
- Des minéraux contenus de ces trois roches.
Analyse de la séance / du scénario avec un retour d’expérience
Pour la séance prévue seuls deux modules de MineRock web ont été utilisés :
- Reconnaissance et détermination de roches magmatiques
- Reconnaissance et détermination de minéraux micro
La reconnaissance des minéraux macro n’a en effet pas été testée pour laisser plus de temps aux élèves qui découvraient le logiciel et les microscopes polarisants.
Reconnaissance et détermination de roches magmatiques
Pour la détermination des roches magmatique, les élèves jouent sur deux critères : La texture et la présence ou l’absence de Quartz.
Au préalable de la reconnaissance des minéraux sur les lames minces, une explication du fonctionnement des microscopes polarisants est faite pour découvrir les deux modes d'observation : LPA et LPNA.
MineRock web incite à l’observation en LPA et en LPNA
Avec les fiches classiques de reconnaissance des minéraux, les élèves ont tendance à reconnaître directement les minéraux par comparaison avec les photographies des minéraux en LPA.
Or les élèves se retrouvent coincés en lançant MineRock web « reconnaissance et détermination de minéraux micro » car sans effectuer un choix de critère, aucune réponse toute faite ne leur apparait.
Ils doivent donc choisir un minéral (par exemple l’olivine), l’observer au microscope en LPNA, basculer en LPA et renseigner les critères :
- Minéraux micro/Critères observés en LPNA/ Couleur/ incolore à gris
- Minéraux micro/Critères observés en LPA/Teinte/Teinte colorée vive
Dans l’exemple cité, cinq minéraux sont proposés : calcite, épidote, muscovite, olivine, pyroxène
Ils apparaissent à l’écran par défaut en LPNA, si bien que certains élèves ne reconnaissent pas l’olivine.
Les élèves doivent alors basculer en LPA dans le logiciel.
Voir image ci-dessous
Après une meilleure maîtrise du logiciel, ils utilisent plus spontanément l’observation en LPNA puis en LPA au microscope avant de compléter les critères du logiciel.
MineRock web aide par ailleurs à une découverte des autres critères de reconnaissances.
Dans notre exemple, les élèves peuvent hésiter entre un pyroxène et une olivine. La découverte du critère clivage amène à faire le bon choix.
Un clic sur le point d’interrogation à côté du mot clivage leur fait découvrir la définition de clivage.
Le choix suivant leur permet d’éliminer le pyroxène et de reconnaître l’olivine :
Minéraux micro/Critères observés en LPNA/Clivage/0 clivage
Points de vigilance
Si l’ergonomie du logiciel rend son utilisation très facile pour l’enseignant, elle peut s’avérer plus compliquée pour un élève qui débute et ne maîtrise pas les termes LPNA et LPA.
Ainsi pour cette première séance, un accompagnement de chaque élève a été nécessaire au début du TP, particulièrement lors de l’étape de reconnaissance du premier minéral en montrant aux élèves le bouton de bascule de l’affichage du logiciel LPA/LPNA
Ensuite le travail de reconnaissance s’est fait avec beaucoup plus d’autonomie et une motivation d’ordre ludique.
Seul un tableau de comparaison des trois roches est demandé sur cette séance. Il est facile à réaliser et les élèves peuvent le compléter avec l’aide des fiches de description des roches du logiciel.
Le choix d’une production facile à réaliser permet de terminer la séance dans le temps imparti avec la satisfaction d’avoir mené un objectif à bien pour les élèves qui se sont retrouvés en difficulté sur la découverte des techniques de reconnaissance des minéraux.
Un aspect surprenant peut apparaître pour l'enseignant mais sans que cela n'ait entravé la reconnaissance de l'olivine par les élèves :
Pour distinguer l'olivine du pyroxène le citère 0 clivage a été utilisé. Or si le logiciel supprime le pyroxène; il laisse à l'écran une muscovite qui présente un clivage.
En effet, la muscovite ne présente pas de clivage en section basale même si elle en présente un en section longitudinale. C'est pourquoi les concepteurs du logiciel ont laissé la muscovite apparaître avec le critère 0 clivage.
Ressources
Lien de présentation de l’application
Sciences de la Vie et de la Terre, Aix - Marseille, Logiciels - Applis (ac-aix-marseille.fr)
Lien vers minerock Web
minerock_2 (ac-aix-marseille.fr)
Auteur et mail
Yann Maillard, mail professionnel : prénom.nom@ac-aix-marseille.fr
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