Le ciel et la terre

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Le ciel et la terre

• Inspection académique de lIsère, stage 202
• 21 mars 2011
• Véronique Pellissier Alix Géronimi
  alix.geronimi_at_ujf-grenoble.fr

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Objectifs

• Développer connaissances enseignants
• Mettre à disposition des outils et repères pour
  construire une séquence

Introduction
Terre-soleil-étoiles
Phases de la lune
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Extrait Grille pilier 2 socle
Le ciel et la terre Le mouvement de la Terre (et des planètes) autour du Soleil, la rotation de la Terre sur elle-même la durée du jour et son changement au cours des saisons. Le mouvement de la Lune autour de la Terre. Lélève est capable de rendre compte de la rotation de la Terre sur elle-même et autour du soleil. (sens et axe de rotation), du mouvement de la Lune autour de la Terre. Il est capable dexpliquer le cycle jour / nuit, la durée du jour et son évolution au cours des saisons en sappuyant sur les schémas quil a produits ou les schémas non légendés qui lui sont fournis.
Le ciel et la terre Lumières et ombres. Lélève sait quun objet a une ombre sil est placé entre une source lumineuse et un écran. Il est capable dexpliquer que lombre dun objet varie lorsque la distance source lumineuse / objet est modifiée et quun objet peut avoir plusieurs ombres sil est exposé à plusieurs sources lumineuses. Se reporter aux situations dévaluation proposées sur Éduscol.
Le ciel et la terre Volcans et séismes, les risques pour les sociétés humaines. Lélève est capable de décrire une éruption volcanique en faisant référence au cône volcanique, au cratère, à la cheminée, au magma, aux différents rejets et projections. Il cite les risques quelle représente pour la population.
Le mouvement de la Terre (et des planètes) autour du Soleil, la rotation de la Terre sur elle-même la durée du jour et son changement au cours des saisons. Le mouvement de la Lune autour de la Terre. Lélève est capable de rendre compte de la rotation de la Terre sur elle-même et autour du soleil. (sens et axe de rotation), du mouvement de la Lune autour de la Terre. Il est capable dexpliquer le cycle jour / nuit, la durée du jour et son évolution au cours des saisons en sappuyant sur les schémas quil a produits ou les schémas non légendés qui lui sont fournis.
Lumières et ombres. Lélève sait quun objet a une ombre sil est placé entre une source lumineuse et un écran. Il est capable dexpliquer que lombre dun objet varie lorsque la distance source lumineuse / objet est modifiée et quun objet peut avoir plusieurs ombres sil est exposé à plusieurs sources lumineuses. Se reporter aux situations dévaluation proposées sur Éduscol.
Volcans et séismes, les risques pour les sociétés humaines. Lélève est capable de décrire une éruption volcanique en faisant référence au cône volcanique, au cratère, à la cheminée, au magma, aux différents rejets et projections. Il cite les risques quelle représente pour la population.
Introduction
Terre-soleil-étoiles
Phases de la lune
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Évaluation diagnostique

• Tout(e) seul(e) et pour vous, répondez aux
  questions du questionnaire qui vous est remis.
• Vous avez 7 minutes.
• Vous vous posez probablement des questions sur
  lastronomie ?

Introduction
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Comment expliquer la succession des journées et
des nuits ?

• Hypothèses  classiques 
• 1 La terre tourne sur elle-même et autour du
  soleil
• 2 Le soleil tourne autour de la terre
• 3 La terre tourne autour du soleil
• Le jour cest pour que les enfants jouent et la
  nuit cest pour quils dorment
• Moins  classique  une fois, dans une école, un
  élève ma dit .
• La terre tourne sur elle-même sans tourner autour
  du soleil

Introduction
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Comment tester ces hypothèses

• Modélisation corporelle
• Un élève dans le rôle du soleil
• Un élève dans le rôle de la terre
• Ou
• Un élève dans le rôle du soleil
• Une ronde délèves dos à dos dans le rôle de la
  terre

• Modélisation avec une maquette terre soleil
• Une boule de polystyrène mise à la place de la
  terre
• Une lampe de poche mise à la place du soleil
• Une épingle mise à la place du terrien

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Analyse des modèles (1)
Hypothèse 2, modèle corporel Le soleil tourne autour de la terre Hypothèse 2, modèle corporel Le soleil tourne autour de la terre Hypothèse 2, modèle corporel Le soleil tourne autour de la terre Hypothèse 2, modèle corporel Le soleil tourne autour de la terre
Le réel Que fait le réel ? A la place du réel Que fait ce qui remplace le réel ?
La terre Le terrien Reste immobile Immobile sur la terre Un élève avec casaque  terre  (variante ronde dos au centre) Le ou les mêmes élèves Reste immobile Observe sil perçoit une alternance jour / nuit
Le soleil Tourne autour de la terre Élève avec casaque jaune Tourne autour de lélève  terre 
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Analyse des modèles (2)
Hypothèse 2, modèle épingle-boule-lampe Le soleil tourne autour de la terre Hypothèse 2, modèle épingle-boule-lampe Le soleil tourne autour de la terre Hypothèse 2, modèle épingle-boule-lampe Le soleil tourne autour de la terre Hypothèse 2, modèle épingle-boule-lampe Le soleil tourne autour de la terre
Le réel Que fait le réel ? A la place du réel Que fait ce qui remplace le réel ?
La terre Le terrien Reste immobile Immobile sur la terre La boule de polystyrène Lépingle Reste immobile Observe sil perçoit une alternance jour / nuit
Le soleil Tourne autour de la terre La lampe Tourne autour de la boule en polystyrène
La terre Le terrien Un extra-terrestre Reste immobile Immobile sur la terre Regarde La boule de polystyrène Lépingle Reste immobile - Observe si le terrien perçoit une alternance jour / nuit
Introduction
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Comment représenter lexpérience avec le modèle
boule ?
N
N
Lever du soleil
Jour
Nuit
SOLEIL
Coucher du soleil
S
S
Schématisation spontanée
Schématisation après débat
Schématisation après travail didactique
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Quel est le sens de rotation de la terre ?

• Modèle corporel
• Modèle épingle-boule-lampe

Introduction
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Comment représenter le système solaire à échelle
réduite ? (1)

• Soleil
• Terre
• Terre-soleil

Introduction
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Représenter le système solaire à échelle réduite
? (2)

• Soleil
• Terre
• Terre-soleil

Une sphère de 1m de diamètre
Introduction
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Phases de la lune
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Représenter le système solaire à échelle réduite
? (3)

• Soleil
• Terre
• Terre-soleil

Une sphère de 4,4m de diamètre
Introduction
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Phases de la lune
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Représenter le système solaire à échelle réduite
? (4)

• Soleil
• Terre
• Terre Soleil

Une sphère de 33 m de diamètre
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Terre, soleil, planètes, étoiles

• Dans la cour
• Simulation distance terre soleil (soleil ballon
  de hand-ball)
• On rapproche terre et soleil pour sentendre
• Quand le terrien peut-il voir vénus ?
• Quand le terrien peut-il voir Jupiter ?

Introduction
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Les dimensions du système solaire (1)
Astre Distance / soleil (km) Approximation (km) (minutes lumière) Approximation (km) (minutes lumière) Diamètre (km) Approximation (km)
Soleil     0 0 0 1 391 000 1 400 000
Mercure 57 940 000 58 000 000 4 990 4 800
Vénus 108 270 000 110 000 000 12 400 12 200
Terre 149 680 000 150 000 000 8 12 756 12 750
Mars 228 060 000 230 000 000 6 800 6 700
Jupiter 778 730 000 780 000 000 142 700 143 000
Saturne 1 427 700 000 1 400 000 000 77 120 800 122 000
Uranus 2 872 400 000 2 900 000 000 47 100 52 000
Neptune 4 500 800 000 4 500 000 000 44 500 48 000
Pluton 5 914 800 000 5 914 800 000 4600 4600
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Les dimensions du système solaire (2)
Astre Distance astre soleil (km) Astre soleil / terre soleil Approximation (km) Diamètre astre / diamètre terre
Soleil     0 0 1 400 000 109,8
Mercure 58 000 000 0,39 4 800 0,4
Vénus 110 000 000 0,73 12 200 1
Terre 150 000 000 1,00 12 750 1
Mars 230 000 000 1,53 6 700 0,5
Jupiter 780 000 000 5,20 143 000 11,2
Saturne 1 400 000 000 9,33 122 000 9,6
Uranus 2 900 000 000 19,33 52 000 4,1
Neptune 4 500 000 000 30,00 48 000 3,8
Pluton 5 914 800 000 39,43 4600 0,4
Introduction
Terre-soleil-étoiles
Phases de la lune
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Comment évolue la forme de la Lune ?
Introduction
Terre-soleil-étoiles
Phases de la lune
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Évolution de laspect de la lune en juin 2009
Introduction
Terre-soleil-étoiles
Phases de la lune
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Pourquoi la lune na telle pas toujours le même
aspect ?

• Utilisation de la maquette simple ? point de vue
  de lextra-terrestre
• Utilisation de la maquette simple pour relever le
  point de vue du terrien
• Reconstitution des phases de la lune avec le
  modèle en carton
• Ronde des phases de la lune.

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 Voir  les phases de la lune

• Technique
• Fixer la position de la lune par rapport à la
  terre et au soleil
• lanneau est fixe, la terrienne tourne et
  observe ce quelle voit et quand elle le voit

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Bibliographie

• Rolando, J.M., (2003). L'astronomie à l'école
  construire des compétences et des savoirs au
  cycle 3. Paris Delagrave.
• Lacroix, D., (2003).Des ombres, la leur, la
  mienne. Grand N. 72, 83-104. Grenoble IREM.
• Merci à Anne Goube et à Jean-Claude Guillaud pour
  leurs conseils.

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Observer

• La course apparente du soleil dans le ciel
• Les variations dheure de lever et coucher du
  soleil

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Un ensemble de questions

• Le soleil se lève til toujours à la même heure,
  toujours au même endroit ?
• A lautomne, les journées conservent-elles
  toujours la même durée ?
• Quen est-il des autres saisons ?
• Quelles sont les différentes positions du soleil
  le matin, à midi et le soir ?

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Comment savoir quelle heure il est ailleurs sur
terre ?
LE SOLEIL
Les heures
Les villes
Changement de date