Les masses d'air: explicitation

Note: Je ne me suis pas privée d'utiliser l'analyse de la démarche de schématisation développée à la suite de l'extrait du cours de météorologie.

Les éléments retenus de la description verbale:

Ce que doivent comprendre et retenir les élèves: pourquoi une masse d'air froid est instable tandis qu'une masse d'air chaud est stable (2ème et 3ème schémas, dynamiques).
J'ai donc retenu l'ensemble du dernier paragraphe, qui explique ces phénomènes, à deux nuances près:
- A propos de la stabilité de la masse d'air chaud, "Si elle est soulevée, elle retombera dans sa position initiale"; en effet, il aurait fallu introduire dans la schématisation des éléments arbitraires non indiqués dans le texte (le facteur qui soulève) ,constituant ainsi un risque de confusion dans la mesure où l'élève ne saurait pas si ce facteur fait partie intégrante du phénomène décrit; or, c'est un facteur qui n'intervient pas forcément.
- A propos de l'instabilité de la masse d'air froid, j'ai introduit l'itération, implicite, du phénomène décrit.
Les éléments nécessaires à la compréhension des phénomènes (1er schéma, statique): la définition des masses d'air chaude et froide (la température relative de l'air, la notion de leur densité et les forces qui ont tendances à s'appliquer sur elles).
Ces éléments sont représentés dans un même schéma dont le titre comporte la notion de comparaison car les éléments représentés n'ont de sens que relativement les uns aux autres.
La notion de poids d'une masse d'air chaud et d'une masse d'air froid n'a pas été représentée car je considère comme un pré-requis le lien entre une différence de densité et une différence de poids (un cours de météorologie s'adresse à un public de niveau post baccalauréat). Bien que la tendance de l'air chaud à s'élever et celle de l'air froid à tomber découlent directement de leur densité, j'ai jugé necessaire de les représenter également car ce sont bien ces forces de tendance (N.B: cette expression "forces de tendance" n'est certainement pas la meilleure qui soit, j'en ai bien conscience, il me faudrait l'avis d'un physicien) qui entreront en action dans les schémas dynamiques représentant le comportement de chaque masse.
J'ai préféré le terme de densité à celui de poids spécifique car il existe une variable visuelle représentant traditionnellement la densité, ce qui permet une identification plus rapide.

Les variables visuelles:

La masse d'air et le sol:
Le sol est représenté de manière conventionnelle par des hachures obliques. La masse située au-dessus n'a pas besoin d'être représentée par une variable visuelle, c'est sa position par rapport au sol, ainsi que la mention dans le titre du schéma, qui l'identifie. L'ensemble air-sol est délimité par un cadre pour isoler les éléments ayant les caractéristiques considérées et éviter la représentation d'un vide scientifiquement injustifiable.
J'aurais voulu représenter les masses d'air par une forme évoquant un nuage, pour rendre la variable plus immédiatement reconnaissable et le schéma moins abstrait mais, si c'est possible pour le schéma statique, cela devient très difficile à gérer pour le schéma dynamique; or, ce serait une erreur de ne pas reprendre les mêmes variables dans les deux schémas
La température: conventionnellement, le rouge est utilisé pour le chaud, le bleu pour le froid. Afin d'ôter tout risque d'ambigüité et pour renforcer ce qui fait l'essentiel de la définition, les données relatives à la température ont été mises en évidence sous leur forme verbale.
La densité: conventionnellement, c'est un maillage de points plus ou moins dense.
Les forces de tendance: conventionnellement, ce sont des flèches orientées dans la direction de la tendance et s'appliquant sur ce qui est supposé être le centre de gravité de la masse d'air.

Les variables visuospatiales et visuo-spatio-temporelles:

1er schéma: Il s'agit de la représentation de données comparatives, j'ai donc choisi une organisation symétrique. Ce qui est commun aux deux types d'objet (le début du titre et la légende) est placé au milieu, ce qui est propre à chacun est placé de part et d'autre de l'axe de symétrie.

2ème et 3ème schémas: Il est évident que, pour représenter des phénomènes dans lesquels la variable temps intervient, des schémas animés sont nécessaires.

	stabilité d'une masse d'air chaud	instabilité d'une masse d'air froid
changement de t°: forme	gradiant de couleur progressant, réalisé de manière intuitive (après tout, ce n'est pas un cours sur la mécanique des gazs et je n'ai materiellement pas le temps d'acquérir les connaissances requises et qui me manquent -ce qu'il faudrait que je fasse en situation professionnelle, si j'ai bien compris Daniel )*
changement de t°: vitesse	intuitive ( )*bis, ni trop lente pour éviter que l'ennui ne gagne l'étudiant, ni trop rapide pour éviter qu'il ne voit pas ce qui se passe.
développement du phénomène dans le temps	le phénomène étant répétitif, il ne semblait pas utile de prolonger le schéma au delà d'une limite arbitrairement fixée au premier tiers de la masse d'air.	A propos de l'itération du phénomène, j'aurais souhaité pouvoir représenter les couches d'air du bas se réchauffer en même temps que les couches du haut se refroidissent, et ce à partir du deuxième passage; or, c'est impossible car le logitiel d'animation ne prévoit pas que l'option loop puisse se situer autre part qu'au début de l'animation.
forme du déplacement d'air		J'aurais voulu représenter des volutes se déplaçant progressivement mais je manquais 1) de connaissances pour ne pas faire n'importe quoi 2)de temps pour mettre au point une telle animation En conséquence, j'ai choisi la solution la plus simple conceptuellement (pour qu'elle soit la moins erronée possible) et graphiquement. ( )*ter.

A propos de l'ensemble des variables: le degré d'icônicité

Il s'agit de plusieurs représentations d'éléments ou de phénomènes physiques réels, même s'ils ne sont pas visibles (c'est une des raisons de la nécessité de leur schématisation). C'est pourquoi le schéma, par son degré d'icônicité élevé, est la solution qui vient naturellement à l'esprit. Certaines données ne sont pas visuelles mais le choix de variables visuelles utilisées traditionnellement pour les représenter permet de diminuer la distance entre le signe et son référent (dans le cas des couleurs utilisées pour représenter le chaud et le froid, leur présence dans notre quotidien permet de réduire cette distance au maximum, voire de parler d'analogie).
Il y a cependant une difference entre le premier schéma et les autres.
Le premier représente des données qui n'existent pas telles quelles mais uniquement sous une forme dynamique (la notion de froid et de chaud est relative, les forces de tendances n'agissent que lors d'agencements dynamiques de plusieurs masses d'air etc). Leur schématisation est nécessaire pour sa fonction diaphorique à la condition d'y introduire un caractère abstrait qui traduise celui des données représentées. C'est ce que j'ai essayé de faire à travers les variables visuospatiales, qui définissent une sorte de cadre dans lequel viennent s'inscrire chacun des objets à définir; cette "soumission" de l'objet au cadre qui lui assigne sa place, permet de donner une priorité à l'abstrait sur l'analogique.
Dans le cas des schémas suivants,à fonction de représentation globale, il n'est pas nécessaire de limiter volontairemant le caractère analogique de la représentation.

Les rapports texte/plages visuelles:

J'ai fait l'hypothèse que la compréhension des phénomènes décrits ne pouvait être complète sans leur visualisation. J'ai donc choisi de placer les illustrations à l'interieur de l'espace du texte, pour leur donner une importance comparable. En ce qui concerne les schémas animés, je regrette de ne pas avoir pu être fidèle à ce principe à cause de l'absence de bouton déclencheur de l'animation dans le logitiel. En effet, j'imagine que la lecture du texte aurait été extrêmement perturbée par une ou plusieurs images qui s'animent quelque part dans le bas du texte! La solution consistait à les rendre accesibles par pointeur. Le phénomène décrit est rappelé en dessous du schéma pour que l'association visuelle des deux facilite la mémorisation.
J'ai placé chaque schéma immédiatement après les éléments verbaux qu'il reprend, afin de renforcer la compréhension et faciliter la mémorisation (fonction diaphorique).
La succession des schémas reprend la structure du texte qui me parait bonne d'un point de vue pédagogique: d'abord les pré-requis (la definition comparative des masses d'air chaud et froid, schéma statique) à la compréhension des phénomènes que l'on veut enseigner, puis ces phénomènes eux-mêmes (stabilité d'une masse d'air chaud, instabilité d'une masse d'air froid, les deux schémas animés). Cette progression est aussi valable dans la mesure où elle place le plus important à la fin (les phénomènes que l'on doit comprendre et retenir) et cet aspect est repris par la schématisation dans la mesure où les schémas animés, placés à la fin, attirent davantage l'attention (ce n'est pas forcément une qualité intrinsèque aux schémas animés et ne tient peut-être qu'à leur nouveauté dans les documents pédagogiques).
J'ai éliminé du texte deux passages ("cet air est stable", "cet air est instable") qui font référence à des phénomènes non expliqués à l'endroit où ils sont placés et qui constituent un facteur de confusion.

Les logitiels utilisés

PSP4 pour le schéma statique et les dessins des animations. La raison de ce choix est que c'est le seul dont je sache me servir à peu près bien et vu le temps (im)parti, il me semblait raisonnable de ne pas prospecter dans une autre direction, d'aurant que PSP4 m'a été recommendé par le professeur LUI-MEME, et si le professeur l'a dit, alors c'est vrai... (choeur: "Midenet fa-yote!)
GifConstructionSet pour les animations, pour la même raison. (choeur: bis)

A.M

COURS DE METEOROLOGIE
RETOUR à la liste des travaux pour STAF 13
RETOUR vers la PAGE PRINCIPALE