L’exercice pratique de cartographie de l’agrégation externe

L ’explosion de la publication de cartes géologiques

Dès 1830, et sous l’impulsion des Conseils généraux, des cartes géologiques départementales commencent à être publiées. Les mémoires de géologie régionale et locale qui se multiplient alors sont souvent accompagnés de cartesgéologiques. François Ellenberger n’hésite pas à parler 18 pour cette époque « d’explosion cartographique ». Ami Boué, qui dans cet élan de la géologie naissante, cherche à en faire partager les découvertes à un public cultivé, publie en 1836 un « Guide du géologue-voyageur ». Ce guide recense déjà un très grand nombre de cartes géologiques. C’est à cette époque que la carte géologique fait son apparition dans les textes et programmes officiels de l’enseignement secondaire. Précisons alors les contenus de ces cartes, susceptibles d’avoir été utilisées dans cet enseignement, en distinguant tout d’abord les cartes géologiques départementales, la couverture au 1/80 000 (et au 1/320 000), les cinq premières éditions de la carte de la France au 1/1 000 000, la couverture au 1/50 000 (et au 1/250 000), la carte de la Franceau 1/1 500 000 et enfin la 6 e édition de la carte de la France au 1/1 000 000 .

Les cartes géologiques départementales

Le projet de carte départementale

En 1835, une circulaire 20 à MM. les Préfets, de M. Legrand, Conseiller d’Etat et Directeur Général des Ponts-et-Chaussées et des Mines, engage les conseils généraux des départements à dresser et à publier des cartes géologiques départementales, avec l’aide des ingénieurs des mines et des géologues amateurs locaux. L’extrait qui suit d’une partie de cette circulaire nous permet à la fois d’exposer les objectifs de la carte de la France au1/500 000, d’en préciser la technique de lever, et d’établir la continuité de projet entre celle-ciet les cartes géologiques départementales. M. le Préfet, vous avez vu par le compte rendu des travaux des ingénieurs des Mines pendant l’année 1834, le degré d’avancement auquel est parvenu la carte géologique de la France [le dessin est achevé en 1835]. Ce grand ouvrage, qui doit être tout à la fois pour la science un monument précieux et pour l’industrie une source féconde de renseignements utiles, arrive à son terme.
Dans les explorations qu’ont dû faire les ingénieurs particulièrement chargés de ce travail, il était impossible de visiter en détails tous les cantons, toutes les communes, dont se compose le territoire du royaume. Après avoir observé tel ou tel terrain sur une vaste étendue, on a déterminé avec soin certains points de ces limites, qu’on a joints ensuite sur la carte par des lignes droites ou des contours suivant le relief du sol ; on n’a pu s’occuper de reconnaître les sous-divisions de chaque terrain : cette opération eût été trop longue, et il n’aurait pas été possible d’en retracer les résultats sur la carte générale d’une manière distincte. Ces recherches de détails auraient d’ailleurs détournées l’attention de l’objet principal, qui était de juger les masses avec exactitudes, et surtout de bien caractériser les terrains, c’est à dire de discuter et d’établir avec soin leur étage géologique. En un mot, il s’agissait de faire en sorte une grande triangulation [ce dernier mot est en italique dans le texte] avec toute la précision rigoureuse qui peut résulter d’une étude approfondiedela science, etd’arrêter exactement les grandstraits dela constitution géologique du royaume. C’est danscebut queletravail a étéentrepris etdirigé.

La couverture au 1/80 000

La nécessité d’une couverture nationale

Dufrénoy et Elie de Beaumont présentent, lors de l’exposition universelle de 1855, un premier essai de cartes géologiques détaillées au 1/80 000, établies à partir des cartes départementales et de divers travaux. Cet essai ne comportait que 20 feuilles. Pour l’exposition universelle de 1867, un service provisoire de la carte a été organisé suivant un projet de Elie de Beaumont : 62 cartes sont présentées à l’état de minute, elles couvrent le quart nord-est de la France. Le 1 octobre 1868 un décret impérial crée le Service de la carte géologique et le charge de publier une carte géologique détaillée de la France à l’échelle du 1/80 000. Le service est dirigé par EliedeBeaumont. La carte géologique détaillée de la France a pour but de figurer uniformément, pour l’ensemble du pays, la distribution des formations géologiques et des matières utiles, avec le détail que comporte la grande échelle de la carte topographique de l’état-major sur laquelle elle est établie.
Ce qui manquait fondamentalement aux cartes géologiques départementales c’était une unité. La couverture au 1/80 000 va chercher à atteindre celle-ci autant dans le support topographiqueque dans le contenu géologique.
Pour établir un système géologique uniforme susceptible d’être appliqué aux différentes feuilles, on a dû exécuter d’abord en commun les relevés et tracés ; les premières feuilles sont, en conséquence, présentées à titre de travail collectif. Toutefois on a tenu à marquer dès le début l’adoption du principe de responsabilité personnel le nettement posé dans la carte de l’état-major et qu’il importe de faire également prévaloir dans la publication géologique. Les notions explicatives ont donc été rédigées et signées par les ingénieurs qui ont été finalement chargés de vérifier les tracés des feuilles correspondantes.

La carte géologique réduite au 1/320 000

L’avertissement relatif à la carte géologique détaillée au 1/80 000 prévoyait en 1874 de dresser une carte géologique réduite au 1/320 000 et une Carte d’ensemble au 1/1 000 000. La première feuille est éditée en 1892, il s’agit de celle de Paris. Sur les 21 prévues, il n’y en a que 9 d’éditées en 1937, lors de la première réédition de celle de Paris.
La couverture au 1/320 000 a été établie essentiellement à partir des feuilles au 1/80 000 (par report des tracés et harmonisation). Le changement d’échelle nécessitait bien sûr des simplifications. Elles consistent essentiellement en un regroupement d’étages et une disparition des formations superficielles. Le tracé, épuré, sans relief, facilite la lecture des structures régionales.
Cette couverture est destinée à des travaux à l’échelle régionale, à l’échelle des grandes unités géologiques.
Les teintes choisies pour représenter les différents systèmes, sont communes à toute la France. Leur légende est en revanche totalement différente de la carte au 1/80 000 et des premières éditions de la carte au 1/1 000 000. Pour passer d’une échelle à une autre, il faut jongler avec trois légendes différentes.

La carte au 1/1 000 000 : les 5 premières éditions

La carte géologique générale de la France de Dufrénoy et Elie de Beaumont, malgré une révision en 1870, n’était plus en phase avec l’état de la géologie française de la fin du XIX e siècle.
Le lever de la carte de détail a considérablement amélioré les connaissances, et une nouvelle carte générale étaitnécessaireElle était prévue dans l’Avertissement à la carte géologiqueau 1/80 000 de 1874. Elleparaît en 1889.
De 1885 à 1889, L. Carez et G. Vasseur publient une « Carte géologique de la France au 1/500 000 sur la carte chorographique du Dépôt des Fortifications ». Elle se présente en 48 feuilles dont trois sont consacrées à la légende. Les tracés sont très détaillés et l’esthétisme de la carte est remarquable. Les terrains stratigraphiques sont codés par 46 couleurs (les couleurs d’un même système sont des dégradés d’une même teinte) et les roches éruptives par 6 couleurs. Le risque de confusion est réduit par l’ajout d’un codage des terrains par lettres et chiffres. Curieusement cette carte semble avoir eu une publication très restreinte à en juger par la difficulté à en retrouver une aujourd’hui en bibliothèque. On retrouvera ces auteurs dans la deuxième édition de la carte au 1/1 000 000 en 1905.

La carte au 1/1 500 000

En 1980 est publiée une Carte géologique de la France et de la marge continentale, à l’échelle du 1/1 500 000. Les innovations sont nombreuses tant sur la forme que sur le fond, elles traduisent aussi bien des progrès techniques que des changements conceptuels importants. Le titre, à lui seul, est évocateur. On ne peut plus désormais séparer la géologie des terres émergées de celle du plateau continental. La « révolution dans les sciences de la Terre » a secoué la cartographie française. J. Bodelle, à l’origine du projet de cette carte, écrivait à l’occasion du 26 e Congrès géologique international en 1980 : « le regard neuf, éclairé par les renouvellements ou les affinements de concepts ou de méthodes, qui sont apparus dans les Sciences de la Terre depuis 15 ans, ont conduit au cours des dix dernières années à un grand nombre de publications remettant en cause localement l’image d’ensemble de l’évolution géologique de la France. (…) C’est très conscient de ce besoin de synthèse, de mise en circulation de ces données nouvelles, que le Service géologique national y consacra l’aide matérielle nécessaire. »
Ce discours, en avant-propos de la publication d’une série de colloques, pourrait très bien servir d’introduction à cette nouvelle carte. Cette carte géologique générale s’imposait, elle est dans la lignée de l’évolution de la géologie française et internationale.
Elle s’appuie sur la couverture au 1/50 000 qui couvre alors près de 63 % du territoire, sur les cartes à l’échelle régionales (cartes de synthèse au 1/250 000 établies à partir des feuilles au 1/50 000 ) et sur de nombreux travaux locaux et régionaux. Parallèlement, entre 1970 et 1978, l’Espagne, la Grande-Bretagne, la Suisse, la République fédérale d’Allemagne, le Luxembourg, l’Italie, la Belgique, les Pays-Bas ont publié ou levé de nouvelles cartes nationales qui permettent également de reprendre toutes les régions géologiques frontalières.
Cette nouvelle échelle permet la publication d’une carte moins grande, en une seule feuille, ce qui la rend au moins plus maniable. En diminuant l’échelle on pouvait craindre de perdre des informations, mais ce n’est pas vraiment le cas. On peut signaler toutefois la réduction de la toponymie, qui ne fait plus figurer que les localités qui donnent leur nom à une feuille au 1/50 000 ou au 1/80 000, et la perte du tableau d’assemblage des feuilles au 1/80 000 figuré jusqu’alors en surimpression. Cette caractéristique facilitait le passage de la carte de la France à la carte détaillée, mais l’usage du 1/80 000 tendant à disparaître lorsqu’il existe une feuille au 1/50 000, celle-ci ne se justifiait plus. Surimposer un tableau d’assemblage des cartes au 1/50 000 n’est pas envisageable pour des raisons de lisibilité. Ajoutons enfin qu’on peut alors se procurer facilement auprès du B.R.G.M.ces tableaux d’assemblages avec indication des cartes disponibles,épuisées ou en projet.
Le fond topographique figure désormais les grands axes routiers et les grandes unités géologiques (Massif armoricain, Bassin aquitain…). Il s’appuie sur des documents I.G.N. au 1/1 000 000 et 1/1 750 000. L’Ile de Beauté est pour la première fois à sa place (jusqu’alors elle était placée en encart en Méditerranée ou dans le Golfe de Gascogne). La légende est également déplacée, du Golfe de Gascogne à l’est de la carte, sur l’Allemagne, la Suisse et le nord de l’Italie. La bathymétrie de la Mer Ligureet du Golfe de Gascogneest ainsi plus clairement observable.

La bifurcation des études(1852)

Au lendemain du coup d’état du 2 décembre 1851, Hippolyte Fortoul devient ministre de l’instruction publique et cherche à réorganiser l’Université. Il modifie le Conseil supérieur de l’instruction publique (écarte Victor Cousin), augmente les pouvoirs de l’Inspection générale et élabore un nouveau plan d’études des lycées qui doit renforcer l’enseignement public face à la concurrence des établissements libres. Ce nouveau plan d’étude s’inspire fortement du projet de Jean-Baptiste Dumas . Il cherche, de plus, à intégrer tous les enseignements spéciaux qui s’étaient développés en marge des classes normales des lycées. L’enseignement comprendra désormais un enseignement commun à tous les élèves de lycées de la 6 e à la 4 e (division de grammaire) puis au-delà (division supérieure) il y aura deux filières (réforme dite de la bifurcation) : une filière littéraire et une filière scientifique de la 3 e à la classe de logique (ex classe de philosophie). Ces deux sections seront sanctionnées par le baccalauréat ès lettres d’une part et un baccalauréat ès sciences, d’autre part. L’inscription dans les facultés de médecine et de pharmacie et l’admission à la plupart des écoles spéciales ne pourra se faire qu’avec le baccalauréat ès sciences. La division de grammaire assure un enseignement de grammaire, de langues anciennes, d’histoire, de géographie et d’arithmétique. La division supérieure distingue la série scientifique de la série littéraire. L’année de logique est commune aux deux sections.

Table des matières

Problématique et objectifs de cette recherche
Problématique et méthodologie
I.Le bilan sur l’enseignement de la cartegéologique dans le secondaire
II.Discussion sur les potentialités formatives de la carte
I. Bilan de150 ans d’enseignement de la carte géologique
Les avoir savant de référence:étude descriptive des cartes géologiques de puis le début du XIXe siècle
Préambules
1. Des projets et esquisses, à la carte géologique de France de Dufrénoy et Elie de Beaumont
1.1. Premiers projets
1.2. Premières réalisations
1.3. Les cartes géognostiques de Cuvier et Brongniart et de d’Omaliusd’Halloy
1.4. La carte géologique de Dufrénoy et Elie de Beaumont
1.5. L’explosion de la publication de cartesgéologiques
2. Les cartes géologiques départementales
2.1. Le projet de carte départementale
2.2. Une diversité de contenus
3. La couverture au 1/80 000
3.1. La nécessité d’une couverture nationale
3.2. Un contenu codifié
3.3. La carte géologique réduite au 1/320 000
4. La carte au 1/1 000 000 : les 5 premières éditions
4.1. L’édition de 1889
4.2. L’édition de 1905
4.3. Les mises à jour de 1933 et 1955
4.4. L’édition de 1968, ou l’édition du centenaire
5. La couverture au 1/50 000
5.1. Des débuts difficiles
5.2. Un projet ambitieux
5.2.1. Le contenu souhaité
5.2.2. Au bilan, 20 ans après
5.3. La carte régionale au 1/250 000
6. La carte au 1/1 500 000
7. La 6e édition de la carte au1/1 000 000
Conclusion
Les avoir à enseigner:les textes officiels
1. Avertissement à l’étude des textes et programmes officiels d’enseignement
1.1. Pourquoi étudier les textes et les programmes officiels ?
1.2. Le corpus des textes officiels
1.3. Histoire ou regard historique ?
2. Etapes historiques
2.1. L’introduction de l’enseignement des sciences
2. 1.1. L’enseignement secondairené de la Révolution
2.1.2. Les lycées napoléoniens: introduction d’un enseignement de minéralogie
2.1.3. Les collèges royaux de la restauration
2.2. L’introduction de l’enseignement de la géologie
2.2.1. Une fausse entrée en scène durant la Monarchiede Juillet(1830-1848)
2.2.2. L’enseignement secondaire spécial(1847)
2.2.3. La bifurcation des études (1852)
2.2.4. L’après bifurcation (1863)
2.2.5. Le plan Jules Ferry(1880)
2.3. Evolution de l’enseignement des cartes géologiques : 1890-1995
2.3.1. Une géologie sans carte
2.3.2. Les premiers travaux pratiques sur les cartes
2.3.3. Un enseignement de la cartographie géologique
2.3.4. Le recul de l’enseignement de la carte
2.4. Bilan sur l’enseignement de la carte géologique à travers les textes et programmes officiels
2.4.1. Résumé de deux siècles d’enseignement
2.4.2. Les utilisations de la carte
2.4.3. La production de cartes
Les avoir enseigné :approche à travers les livres scolaires
1. Livres scolaires et savoir senseignés
1.1 Une approche du savoir enseigné
1.2. Une analyse des livres scolaires
2. L’enseignement de la carte avant 1959
2.1. Le commentaire de la carte géologique de France
2.2 Travaux avec et sur la carte
2.2.1 Discours sur la carte et exercices de lecture ponctuelle
2.2.2 L’exercice pratique de lever d’une carte simplifiée
2.2.3 La construction de coupes géologiques
3. L’enseignement de la carte depuis 1959
3.1 Evolution de l’enseignement en classes de 4e et 3e
3.1.1 Le lever d’une cartegéologique locale simplifiée
3.1.2 Les utilisations de la carte
3.1.2.1 La présentation de la carte
3.1.2.2 Les lectures géographiques
3.1.2.3 Les cartes thématiques
3.1.2.4 L’étude des relations spatiales entre terrains
3.1.2.5 L’histoire géologique
3.1.3 Les cartes géologiques présentées: fond et forme
3.2 L’enseignement en lycées
3.2.1 Caractérisation de l’enseignement de cartographie en classe de 1reD
3.2.1.1 Présentation des cartes et analyse comparée des cartes et photographies aériennes
3.2.1.2 Etude sur la disposition des terrains
3.2.1.3 La reconstitution de l’histoire géologique
3.2.2 La classe de 1re S:vers un enseignement de géodynamique globale
3.2.3 L’étude des ressources géologiques en classe de 2nde
3.2.4 La chronologie relative dans l’enseignement de spécialité de la terminale S
4. Conclusions sur un siècle et demi d’enseignement
Les avoir des enseignants : place de la carte dans les concours de recrutement(CAPES et Agrégation)
Préambule
1. Les concours de recrutement: historique et contenu
1.1 L’agrégation
1.2 Du CAECauCAPES
1.3 Les autres catégories d’enseignants
1.4 Domaine de l’étude
2. L’exercice pratique de cartographie de l’agrégation externe
2.1 Nature et évolution de l’épreuve
2.2 Jugements portés par les jurys sur les résultats
3. L’épreuve écrite de géologie (Agrégation, CAPES)
3.1 Travaux demandés sur la carte géologique
3.2 Rapports des jurys sur ces travaux de cartographie
4. Epreuves et questions orales
4.1 Place de la carte dans les leçons et questions d’orales
4.1.1 Typologie des leçons faisant appel à la cartegéologique
4.1.2 Fréquence
4.2 Importance portée à la carte par les jurys
Bilan sur les savoirs attendus des enseignants aux concours de recrutement(Agrégation, CAPES)
Conclusion
II.La carte géologique :pour que lapprentissage?
Analyse du contenu de la carte
Préambule
1. La dimension chronologique et temporelle
1.1 Le temps sédimentaire
1.1.1 Eléments de stratigraphie
1.1.2 Codage cartographique du temps sédimentaire
1.2. Le temps magmatique
1.2.1. Mesure relative au temps sédimentaire
1.2.2 Mesure relative au temps présent
1.2.3 Codage cartographique du temps magmatique
1.3 Le temps métamorphique
1.3.1 Temps double et plus
1.3.2 Codage cartographique
1.4 Les codages cartographiques du temps
2. La dimension spatiale
2.1 Le codage du relief
2.2 L’espaces ou terrain : l’espace géologique
3. La dimensioninter prétative
3.1 Interpréter
3.2 L’interprétation dans la cartegéologique
3.2.1 La construction de la carte
3.2.2 La lecture de la carte
L’apprentissage des dimensions: espace, temps et interprétation
1. L’espace
1.1 Constat
1.2 Pistes de réflexion
1.2.1 L’illusion de l’opérationnalité
1.2.2 Auxiliaire mais pas substitut
1.2.3 La transposition des représentations en 3Det en 2D
2. Le temps
2.1 Constat
2.2 Pistes de réflexion
2.2.1 La chronologie des événements
2.2.2 De la durée à la vitesse des événements
2.2.3 Rôle potentiel de la carte dans l’apprentissage du temps géologique
3. L’interprétation
3.1 Constat
3.1.1 Enquête sur la prise en compte de l’interprétation par des élèves
3.1.2 Interprétation et approche épistémologique de la connaissance
3.2 Réflexion sur un apprentissage de la construction d’un savoir : la carte géologique
3.2.1 Observation et interprétation :le lever cartographique
3.2.2 Interprétation :de la minute à la carte
Travail sur l’interprétation: protocoles d’apprentissages
1.Mise en oeuvre d’un apprentissage expérimental
1.1 Contraintes humaines et matérielles
1.2 Occasions d’expérimentations
2. Propositions d’apprentissages
2.1 Observer, ou questions sur le le ver de terrain
2.1.1 L’étude descriptive du contenu de la carte géologique
2.1.2 L’étude analytique de la carte des affleurements et des notes du carnet de terrain
2.1.3 L’étude de terrain
2.2 Interpréter, ou la transformation de la minute en carte
2.2.1 La dimension spatiale des cartes
2.2.2 L’argument aireinter prétatif
2.2.2.1 Première étape
2.2.2.2 Deuxième étape
2.2.2.3 Troisième étape
2.2.2.4 Quatrième étape
2.2.2.5 Cinquième étape
Conclusion générale
Bibliographie
Annexes