Sensibilisation au
risque d’inondation

Sur la base d’une recension d’écrits scientifiques, nous avons fait ressortir des caractéristiques de différents dispositifs didactiques visant l’éducation aux inondations en milieu scolaire. Ces ancrages nous ont permis d’élaborer une séquence d’enseignement qui sera utilisée en 2024 auprès d’élèves du premier cycle du secondaire dans trois disciplines (mathématiques, sciences et géographie). La séquence d’enseignement complète dans les trois disciplines couvre une quinzaine de périodes. Le bloc en mathématiques (probabilités) se développe sur quatre périodes avec trois activités complémentaires. Conformément à la recherche- développement (Bergeron et Rousseau, 2021), nous avons procédé à des mises à l’essai pour valider notre prototype et l’améliorer pour obtenir la séquence d’enseignement actuelle qui sera expérimentée sous peu.

Dans la séquence d’enseignement en probabilités que nous avons élaborée, les idées centrales des trois activités sont : 1) de rappeler que les inondations ne font pas appel à des connaissances déterministes, car elles sont incertaines ; 2) de comprendre le concept de période de retour d’une zone inondable ; 3) d’apprendre à se servir des connaissances probabilistes pour prendre une décision éclairée, à partir de l’articulation des trois approches probabilistes (théorique, fréquentielle et subjective). Pour bien appuyer ces idées centrales, nous avons aussi développé du matériel complémentaire pour assister les personnes enseignantes qui souhaitent expérimenter la séquence d’enseignement. Dans ce matériel complémentaire, on retrouve notamment des capsules vidéo sur les inondations qui appuient les concepts probabilistes à développer : aléas, risque, exposition, vulnérabilité (dont il a été question dans la première section de cet article), période de retour et zone inondable.

Tel que décrit dans le document de consignes pour les personnes enseignantes (monurl.ca/consignesprobs), les concepts et processus probabilistes devront être enseignés en parallèle aux trois activités de la séquence (ou avoir été enseignés préalablement). En ce sens, les questions prévues dans les activités peuvent soulever des discussions et nécessiter des explications supplémentaires sur le plan des notions probabilistes. Au début de la séquence, il serait intéressant d’amorcer des discussions avec les élèves pour réactiver les concepts et processus probabilistes travaillés dans les années précédentes pour que les élèves comprennent bien ce qu’est une probabilité ainsi que les trois approches probabilistes.

La première activité intitulée « Émettre une prédiction… en se méfiant de l’eau qui dort ! » (monurl.ca/probsprediction) vise à amener les élèves à émettre une prédiction de manière qualitative (droite des probabilités) et quantitative, à reconnaître qu’une probabilité se situe entre 0 et 1, puis à mobiliser le vocabulaire probabiliste. Un autre concept important lié au risque d’inondation est l’interprétation d’un hydrogramme qui sera travaillé avec les élèves même si ce concept n’est pas à l’étude dans les documents ministériels. En rapport avec cette activité d’environ une heure, voici un exemple de question (Figure 1) qui amène les élèves à émettre une prédiction par l’approche subjective, à l’aide de données quantitatives.

Consulte le diagramme suivant (qu’on appelle un hydrogramme) qui regroupe les données d’inondations d’une rivière au cours des dernières décennies.

On considère qu’il y a une inondation quand le niveau maximum annuel dépasse un seuil critique. Dans cet exemple, il est de 48 m, représenté par la ligne rouge. En t’appuyant sur ces informations, estime la probabilité qu’il y ait une inondation dans cette région au cours des 10 prochaines années. Situe cette probabilité à l’aide d’un X sur la droite qualitative des probabilités.

La deuxième activité, intitulée « Réaliser des essais dans des conditions similaires comme deux gouttes d’eau » (monurl.ca/probsessais), vise à amener les élèves à réaliser des essais, puis à constater les particularités du phénomène aléatoire. C’est alors l’occasion de mettre à l’épreuve leur prédiction, de simuler des expériences aléatoires avec du matériel (dés), puis avec des outils technologiques, de reconnaître la variabilité des résultats possibles (incertitude), de comparer les résultats d’une expérience aléatoire aux probabilités théoriques, etc. En ce qui concerne les outils technologiques, les élèves auront recours à l’approche fréquentielle à l’aide de simulateurs, soit une roulette (monurl.ca/rouletteinondations), un dé (monurl.ca/simulateurde) et une série de roulettes (monurl.ca/roulettesinondations), ainsi qu’un tableur collaboratif (monurl.ca/resultatsroulette) pour noter leurs résultats. C’est aussi dans cette activité que les élèves apprendront à interpréter la période de retour, qui n’est pas à l’étude en mathématiques au secondaire, mais qui sera abordée considérant qu’il s’agit d’un concept important pour s’approprier le concept de risque d’inondation. Pour cette activité d’environ deux heures, voici un exemple de question (Figure 2) qui amène les élèves à réaliser des simulations d’essais par l’approche fréquentielle à l’aide d’un simulateur sur Polypad (monurl.ca/roulettesinondations).

En ce qui concerne la troisième activité, intitulée « Prise de décision… se jeter à l’eau ! » (monurl.ca/probsdecision), elle vise à amener les élèves à calculer des probabilités, puis à prendre une décision en exerçant un jugement critique. Il faudra notamment dénombrer les résultats possibles d’une expérience aléatoire et les représenter à l’aide d’un diagramme en arbre. Pour cette activité d’environ une heure, voici un exemple de question (Figure 3) qui amène les élèves à articuler l’approche théorique (calculs et diagramme en arbre) et l’approche subjective (prise de décision).

Pour chacune des trois activités, un guide d’enseignement est en cours de développement et sera accessible via monurl.ca/consignesprobs, pour suggérer des manières possibles de piloter les activités selon les intentions ciblées.