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Situation déclenchante (vidéo 1 min 38)Zack et sa mère s’apprêtent à aller se coucher quand une secousse sismique vient perturber leur tranquillité. Une fois le calme revenu, Zack, toujours effrayé, refuse que sa mère descende au rez-de-chaussée vérifier si tout est en état. Pour le rassurer, celle-ci lui explique que c’est certaine-ment une secousse isolée, comme il y en a beaucoup chaque jour, et qu’il y a peu de chance que cela recommence. Zack, qui a plusieurs exemples de tremblements de terre catastrophiques en tête, a du mal à la croire. Il se demande bien pourquoi ce tremblement de terre ne ferait aucun dégât alors que tous ceux dont il a entendu parler étaient dévastateurs.

QuestionnementPourquoi le tremblement de terre ressenti par Zack n’a fait aucun dégât alors que certains sont dévastateurs ?

Réponse attendueSi le tremblement de terre ressenti par Zack n’a fait aucun dégât alors que certains sont dévas-tateurs, c’est parce que : – la magnitude du séisme (l’énergie libérée) était faible ;– l’épicentre du séisme se trouvait très éloigné de chez Zack ;– l'habitat de Zack était adapté pour limiter l'effet de secousses. À la fin de la séquence, la question posée par l’animation et sa réponse construite par la classe doivent apparaître dans le cahier d’expériences.

Résumé de la séquence pédagogiqueLors des activités menées, l’élève définira ce qu’est un séisme. Il découvrira que les séismes naissent souvent dans des zones où les roches subissent des frottements importants, particulière-ment aux frontières des plaques terrestres. Il verra que plus les contraintes subies par ces roches sont importantes, plus l’énergie libérée lors du séisme est grande. Il recherchera les facteurs influençant l’intensité du séisme, c’est-à-dire les dégâts provoqués en surface, et comprendra pourquoi certains séismes sont extrêmement meurtriers alors que d’autres sont à peine ressentis.

ProgrammesDomaine : Le ciel et la Terre.Thème : Volcans et séismes, les risques pour les sociétés. Prérequis de cycle 2 : connaître la structure du globe terrestre (continents, océans, croûte, manteau, noyau).

Travail préliminaireFaire le point sur la séquence vidéo en invitant les élèves à résumer le plus fidèlement possible ce qu’ils viennent de voir et en vérifiant que la question finale : « pourquoi le tremblement de terre ressenti par Zack n’a fait aucun dégât alors que certains sont dévastateurs ? » a bien été identifiée et comprise (sans aucune interprétation ou analyse de la séquence à ce stade). L’enseignant peut effectuer avec les élèves plusieurs lectures de la vidéo, s’il juge qu’elles sont nécessaires à une meilleure compré-hension de celle-ci.Avant d’entamer l’activité 2 visant à répondre à la question posée par Zack, l’enseignant prévoit une activité dans laquelle :• il revient sur les termes « tremblement de terre » et « séisme » ; • il définit les nuances existant entre ces deux termes ; • il vérifie si les séismes peuvent avoir des effets différents.

MoDALiTéS• Durée du travail : travail préliminaire de 45 minutes + une activité de 45 minutes + une activité de 3 x 45 minutes.• Travail individuel et travail par groupes de trois élèves.

oRgAniSATion DeS AcTiViTéSTravailler en deux étapes : actIvIté 1 Les séismes peuvent-ils avoir des effets différents ? actIvIté 2 De quoi dépend la sévérité des effets ressentis ?

séquenCe n° 23tout secoué !

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Déroulementphase1 tRaVaIlcollectIf

L’enseignant demande aux élèves s’ils connaissent un autre mot qu’ils ont pu entendre, à la télé-vision par exemple, pour désigner un tremblement de terre. Il fait émerger le terme « séisme ». Si aucun élève ne le connaît, il le leur donne.

Partant du constat que les deux mots, « tremblement de terre » et « séisme », sont couramment employés, les élèves recherchent la définition de ceux-ci et tentent d’en comprendre les nuances :• définition de « séisme » dans le Larousse : « Mouvement brusque ou secousse de l’écorce terrestre provenant de la profondeur. » ; • définition de « séisme » dans le Dictionnaire de géologie d’Alain Foucault et Jean François Raoult (Dunod, 2005) : « Secousses ou série de secousses plus ou moins violentes du sol dont l’origine se trouve en profondeur. » ;• définition de « tremblement de terre » dans le Littré (2007) : « Secousses qui ébranlent vio- lemment la Terre. »

À partir de ces définitions, la classe s’accorde sur le fait que : • le terme « séisme » englobe l’ensemble du phénomène géologique, de son origine en profondeur (de la Terre) à ses effets en surface. Les séismes prennent naissance dans la lithosphère (croûte + une partie du manteau), où les matériaux sont rigides (compléments professeur n° 1 et n° 3). On peut le formuler ainsi sur le cahier d’expériences des élèves :

lesséIsmespeuVent-IlsaVoIRdeseffetsdIfféRents?

actIvIté 1

matériel• Pour la classe :

dictionnaire(s) de la langue française et dictionnaire

de géologie, papier ou en ligne

• Pour chaque élève : fiche élève n° 1 à coller

dans le cahier d’expériences

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On ne va pas plus loin, car une définition plus complète s’établit au cours des activités menées ;• le tremblement de terre désigne de façon plus restrictive les secousses ressenties en surface. On peut le formuler ainsi :

La question se pose alors de savoir si la naissance d’un séisme en profondeur se traduit toujours par des effets similaires en surface.L’enseignant laisse les élèves s’exprimer à ce propos pendant quelques minutes. Tous auront des exemples en tête et voudront témoigner de ce qu’ils savent, décrivant les dégâts nombreux et divers qu’ils ont pu voir dans des magazines par exemple.

phase2 tRaVaIlIndIVIduel

L’enseignant explique aux élèves qu’il existe un classement des séismes établi en fonction des dégâts observés en surface. Ce classement définit douze degrés d’intensité différents qui cons- tituent une échelle appelée l’échelle « MSK ». Les élèves reçoivent la fiche élève n° 1 leur présen-tant celle-ci et les différents degrés d’intensité (complément professeur n° 2). Il projette ensuite une nouvelle fois la vidéo, de façon que les élèves visualisent bien les effets ressentis par Zack. Ceux-ci correspondent à des secousses du sol provoquant un tremblement des objets. Ils ne laissent apparemment aucun dégât. En mettant en parallèle le document de la fiche élève n° 1 et les faits observés dans la vidéo, les élèves sont en mesure de :• définir le degré d’intensité correspondant au séisme ressenti par Zack ; • confirmer le fait que certains séismes ne font pas de dégât ;

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Grille de compétences

capacItéS DU SocLe teStéeS L’éLÈve a réUSSI SI

Inférer des informations nouvelles (compétence 1)

Il met en lien les informations contenues sur l’échelle « MSK » avec les données de la vidéo dont il dispose pour choisir le bon degré d’intensité.

Argumenter pour valider une hypothèse (compétence 3)

Il valide les phrases prononcées par la mère de Zack concernant les séismes et s’appuie sur les bons arguments contenus dans le document de la fiche élève n° 1.

phase3 mIseencommun

L’enseignant demande à plusieurs élèves le degré qu’ils ont choisi pour évaluer l’intensité du séisme vécu par Zack. Les élèves justifient leur choix ; le degré approprié est le IV car : • Zack a clairement ressenti le séisme ;• on voit les objets trembler dans le film ; • les secousses ne font aucun dégât.Cette description correspond exactement au niveau IV de l’échelle « MSK ».

En s’appuyant ensuite sur les informations livrées par l’échelle, la classe passe en revue les deux affirmations de la mère (« Tous les séismes ne sont pas catastrophiques », « Il y a des séismes que l’on ne sent même pas ») et les valide. Les élèves ont ainsi la confirmation qu’un séisme naissant en profondeur peut avoir des effets en surface tout à fait différents.

Pour clore cette première activité, l’enseignant passe en revue quelques images significatives (http://www.afps-seisme.org/index.php/fre/Galerie/Seismes) (complément professeur n° 4) à partir desquelles les élèves dégagent les trois catégories de dégâts pouvant survenir : 1) pertes humaines ;2) dommages aux constructions ;3) dégâts naturels. (Ils portent une attention particulière aux failles observées et définissent ce terme).

À l’issue de cette étude, ils complètent les deux traces écrites précédentes :

Les mots-clés de cette activité peuvent être notés dans le cahier d’expériences : séisme, failles, roche, échelle « MSK », intensité du séisme.

Après avoir vérifié, en s’appuyant sur les études scientifiques, que les effets provoqués en surface par les séismes peuvent être très divers (de non perceptibles à catastrophiques), les élèves se penchent maintenant sur les raisons de l’existence de telles différences.

• valider le fait que certains séismes ont des effets en surface qui ne sont même pas perceptibles par l’homme.Ils confirment ainsi que les séismes peuvent avoir des effets très variés en surface.

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Les élèves s’interrogent sur les raisons de ces différences ressenties en surface. Ils font part de leurs premières représentations dans une discussion ouverte. Celles-ci sont notées au tableau en reprenant toujours la même formulation : « S’il y a des séismes qui font plus de dégâts, c’est parce que… » :• « le séisme est plus fort » ; « ça tremble plus » ; « la Terre craque plus fort » ; « la Terre est plus chaude » ;• « le séisme est plus près de l’endroit où on est » ;• « il y avait des montagnes qui pouvaient tomber sur les gens » ; « le sol était plus mou » ; « les maisons étaient trop serrées ». À partir des exemples cités, l’enseignant fait ressortir trois pistes d’investigation : • partie A : la sévérité des effets ressentis dépend de la sévérité du séisme lui-même, c’est-à-dire de ce qui se passe à l’origine, à l’intérieur de la Terre (tous les arguments de ce type sont sou- lignés en vert au tableau) ;• partie B : la sévérité des effets ressentis dépend de la distance qui sépare le lieu du séisme et le lieu où les effets sont ressentis (tous les arguments de ce type sont soulignés en bleu au tableau) ;• partie C : la sévérité des effets ressentis dépend du lieu lui-même où les tremblements sont ressentis (tous les arguments de ce type sont soulignés en orange au tableau).

paRtIealaséVéRItédeseffetsRessentIsdépenddecequIsepasseÀl’IntéRIeuRdelateRRe

Déroulementphase1 paRgRoupesdetRoIsélèVes

Les élèves reçoivent la fiche n° 2. Sur la première page, ils découvrent la notion de « plaque terrestre » et visualisent le mouve-ment des plaques, grâce à des flèches (complément professeur n° 3). Ils discernent également la répartition des séismes sur le globe terrestre. En faisant le parallèle entre la disposition des plaques, la répartition des séismes et les données du texte, ils mettent en évidence que les séismes se produisent aux frontières des différentes plaques, c’est-à-dire aux endroits où elles subissent des contraintes (on parlera de « frottement » aux élèves de cycle 3). Sur la deuxième page, une courte expérience leur permet de montrer que deux objets en frot-tement emmagasinent de l’énergie (sous forme de chaleur dans l’expérience). Ils comprennent ainsi que les plaques en frottement accumulent elles aussi de l’énergie. Le document suivant, présentant l’échelle de Richter, revient sur cette notion. Les élèves découvrent que : • l’énergie emmagasinée peut être libérée brutalement. C’est ce qu’il se passe lors d’un séisme. Les roches soumises aux frottements cassent brutalement ;• l’énergie libérée quand les roches cassent peut être mesurée ;• l’échelle de Richter est établie en fonction de la quantité d’énergie libérée en profondeur lors du séisme.Sur la troisième page, ils construisent un texte court résumant les conséquences du frottement des plaques entre elles et montrent la corrélation existant entre l’énergie libérée (au foyer) lorsque les roches cassent et les dégâts subis en surface. Ils peuvent enfin valider l’hypothèse de départ.



Expérimenter (compétence 3) Il réalise l’expérience proposée conformé-ment aux consignes données.

Recueillir et consigner les résultats obtenus par l’observation (compétence 3)

L’élève note l’échauffement de ses mains lors du frottement.

dequoIdépendlaséVéRItédeseffetsRessentIs?

actIvIté 2

matériel• Pour l’enseignant :

1 bassine d’eau (la plus grande possible),

1 objet rond (caillou), 1 flotteur

• Pour la classe : Dictionnaire(s) de la langue

française et dictionnaire de géologie, papier

ou en ligne• Pour chaque élève :

fiches élève n° 2, n° 3 et n° 4 à coller dans le cahier

d’expériences

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Inférer des informations nouvelles (compétence 1)

Il utilise ses observations et l’indice scienti-fique donné pour fournir une bonne interpré-tation du phénomène (même s’il exprime mal ses idées ; le vocabulaire adapté sera introduit plus tard par l’enseignant).

Produire un court texte faisant la synthèse des observations et des conclusions (compétence 3)

Il produit un petit texte résumant correcte-ment l’enchaînement des événements : frot-tement des plaques, accumulation d’énergie, rupture brutale des roches.

Argumenter pour valider l’hypothèse de départ (compétence 3)

Il valide l’hypothèse de départ et cite des arguments pertinents pour justifier son choix.

phase2 mIseencommun

Lors de la mise en commun, l’enseignant invite les élèves à résumer les événements qui se pro-duisent aux frontières des plaques. Il les guide et les aide à employer le bon vocabulaire scien-tifique. La classe valide le lien existant entre l’énergie libérée lors du séisme et l’importance des dégâts observés en surface. L’enseignant précise aux élèves que dans certains documents plutôt que de parler d’« énergie libérée », on utilise le terme « magnitude » (sans aller plus loin). Il explique ensuite que la rupture des roches en profondeur entraîne le mouvement des blocs se trouvant autour, de proche en proche, jusqu’en surface. Il illustre le phénomène de propagation du mouvement en laissant tomber un caillou dans une bassine d’eau et montre facilement : • la progression des ondes (de manière concentrique) du point d’impact vers la périphérie ;• le mouvement vertical associé du flotteur. Les mots-clés de cette partie A de l’activité peuvent être notés dans le cahier d’expériences : énergie, vibrations, échelle de Richter, magnitude du séisme.

paRtIeBlaséVéRItédeseffetsRessentIsdépenddeladIstancequIsépaRelelIeuduséIsmeetlelIeuoùleseffetssontRessentIs


Les élèves reçoivent la fiche élève n° 3 sur laquelle ils tracent les courbes isoséistes du séisme d’El Asnam en Algérie, en tenant compte des informations contenues dans les documents proposés. Ils vérifient que, plus on s’éloigne de l’épicentre, moins les dégâts observés sont impor-tants. Ils valident l’hypothèse de départ et justifient leur choix. L’enseignant passe dans les rangs et veille à ce que tous les groupes comprennent ce que l’on attend d’eux. Il les laisse rechercher la meilleure manière de réaliser les courbes isoséistes. En cas d’échec, l’enseignant donne des pistes : « Vous pourriez noter sur la carte, à côté de chaque ville, l’intensité correspondante… », « Vous pourriez faire comme vous faites dans certains jeux où, en reliant les mêmes numéros, on peut découvrir des objets ou des personnages », etc.



Savoir organiser des informations numériques Il relie les villes conformément aux indications d’intensité dont il dispose.



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phase2 mIseencommun

Un représentant de chaque groupe affiche la carte obtenue après avoir tracé les courbes iso-séistes, de façon que la classe procède à la comparaison et sélectionne celle qui propose un tracé clair, respectant les données d’intensité pour chaque ville. Le représentant du groupe dont la carte a été sélectionnée propose ensuite son interprétation de ces courbes et valide ou non l’hypothèse de départ en justifiant son choix. Les autres élèves fournissent une critique argumentée de ces propositions.

Les mots-clés de cette partie B de l’activité peuvent être notés dans le cahier d’expériences : épicentre, courbe isoséiste.

paRtIec laséVéRItédeseffetsRessentIsdépenddulIeumêmeoùlestRemBlementssontRessentIs

Au début de l’activité 2, pour répondre à la question « Pourquoi y a-t-il des séismes qui font plus de dégâts que d’autres ? », certains élèves avaient évoqué des arguments tels que : « Il y avait peut-être des montagnes qui pouvaient tomber sur les gens » ; « Le sol était plus mou » ; « Les maisons étaient trop serrées », etc. Cela suppose qu’ils font l’hypothèse implicite que la configuration du lieu lui-même peut influer sur la sévérité des effets ressentis. L’enseignant valide leur proposition : il est en effet aisé d’imaginer que les séismes qui concernent le fond des océans ou des zones désertiques, sans habitant, font forcément moins de dégâts. La densité de population est donc un paramètre que les élèves n’ont pas besoin de mettre à l’épreuve. Cependant, il leur propose d’essayer de mettre en évidence d’autres paramètres importants. Les élèves doivent donc envisager si, oui ou non, des séismes d’une magnitude équivalente peuvent provoquer des dégâts différents.


Il distribue à chaque élève la fiche n° 4 constituée d’une page de documents concernant le séisme de 1995 à Kobe, au Japon, d’une page de documents concernant le séisme de 2003 à Bam, en Iran, et d’une page d’exploitation de ces documents. En mettant en parallèle ces deux séismes dont la magnitude, la distance à l’épicentre et l’heure d’enregistrement sont équivalentes, les élèves peuvent identifier les paramètres influençant la gravité des effets ressentis, à savoir : • la qualité des constructions ;• les actions de prévention réalisées auprès des populations peuplant des zones à risque. Les élèves d’un même groupe prennent connaissances des documents, remplissent le tableau comparatif et confrontent leurs résultats. Après discussion, ils valident ou non l’hypothèse de départ et justifient leur choix par écrit.



Mobiliser ses connaissances pour mieux com-prendre un texte (compétence 3)

Il utilise ce qu’il a appris sur les séismes, notamment les définitions de « magnitude » et « épicentre », pour comprendre les docu-ments et remplir correctement le tableau comparatif.

Être persévérant dans toutes les activités (compétence 7)

Il prend l’initiative, sans que la consigne ne soit explicitement donnée, de rechercher la signification des termes « constructions para-sismiques » s’il ne la connaît pas et remplit correctement la ligne correspondant dans le tableau comparatif.



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phase2 mIseencommun

Deux élèves volontaires font une lecture des descriptions de chaque séisme et énoncent les argu-ments du texte sur lesquels ils se sont appuyés pour remplir le tableau. Les autres élèves, attentifs, corrigent d’éventuelles erreurs. La classe valide l’hypothèse de départ. L’enseignant souligne que les deux séismes ayant des caractéristiques similaires (magnitude, distance à l’épicentre, heure), la comparaison des effets ressentis est particulièrement intéressante. Il vérifie ensuite que tous les élèves aient fait la recherche de la signification de « constructions parasismiques ». Enfin, il situe avec la classe, le Japon et l’Iran sur une carte et revient sur le contexte géologique des deux zones concernées. Il met en évidence la localisation de celles-ci en bordure de plaques ce qui lui permet d’introduire la notion de « zone à risque ». Il conclut que la qualité des construc-tions et l'information fournie aux populations vivant dans des zones à risque sont des éléments importants qui permettent de limiter les dégâts lors d'un séisme. Ensemble, ils consultent la carte française des aléas sismiques et définissent si l’école se trouve dans une zone à risque. Ils recherchent si d’éventuels dispositifs locaux existent. Pour finir, l’enseignant guide la classe vers la rédaction, sur le cahier d’expériences, de la réponse à la question posée par l’activité 2 :

Les mots-clés de cette partie C de l'activité peuvent être notés dans le cahier d’expériences : constructions parasismiques, prévention, zones à risque.

Pour clore la séquence, en s’appuyant sur tout ce qui vient d’être dit, les élèves, guidés par l’ensei-gnant, s’accordent sur la rédaction, dans leur cahier, d’une réponse complète, à la question posée par la vidéo : « pourquoi le tremblement de terre ressenti par Zack n’a fait aucun dégât alors que certains sont dévastateurs ? » (voir « Réponse attendue »).

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