Ou Comment faire aimer les sciences en s’amusant?

Présentation au sujet: "Ou Comment faire aimer les sciences en s’amusant?"— Transcription de la présentation:

1 Ou Comment faire aimer les sciences en s’amusant?
Découvrir les sciences sous forme de leçon de choses à l’école primaire : à quoi çà sert ? Ou Comment faire aimer les sciences en s’amusant?

2 Constat : La France manque de scientifiques de haut niveau, de chercheurs. Les lycées ont toutes les difficultés pour maintenir des terminales scientifiques alors que les classes du secteur tertiaire se portent bien. A plus de 50%, les élèves reçus au Bac S choisissent d’autres filières (économie, commerce, secteur tertiaire, force de vente….). Les facultés scientifiques voient les effectifs diminuer et sont obligées de revoir l’orientation de certains étudiants à l’issue du premier trimestre car leur niveau est trop faible. Lors de l’élaboration des programmes on oublie souvent que les sciences sont dans un premier temps expérimentales avant de devenir théoriques .Il faut que l’élève retrouve le goût de l’expérimentation et de l’observation. Pour cela éviter l’abus de logiciels où l’élève ne fait que subir les volontés du concepteur. Voici ce que m’écrivait en janvier de cette année Monsieur Cohen-Tannoudji Prix Nobel de physique, grand spécialiste du refroidissement des atomes et de l’amélioration de l’horloge astronomique (10-21s) : " Je vous félicite pour votre action en  faveur de l'enseignement des sciences dans les écoles primaires. Il s'agit là d'un problème capital et il faut commencer à ce niveau si l'on veut à terme redresser la situation catastrophique que nous constatons concernant la mauvaise perception de la science et le développement d'attitudes rétrogrades et fondamentalistes".

3 Suivant le combat que mène Georges Charpak Prix Nobel de Physique, inventeur de la chambre à fils capable de détecter les particules fondamentales comme l’électron et le proton, j’ai décidé de donner un peu de mon temps pour aider les maîtresses et les maîtres dans leur classe à l’école primaire : là où l’enfant est avide d’apprendre, là où il est plein de spontanéité et d’enthousiasme. Ecoutons Georges Charpak et Diderot , un des fondateurs de l’Encyclopédie. Georges Charpak : « ….. Mais vous avez aussi appris à connaître le doute et à ne pas considérer que tout peut être facilement expliqué…… La nature ne révèle pas facilement tous ses secrets…….vous avez également appris à apprécier l’existence de phénomènes peu probables et vous avez acquis le respect du calcul de probabilités. Vous savez désormais comment faire croire à des foules immenses des sornettes en raison de l’absence quasi générale de l’apprentissage, dès la tendre enfance, du raisonnement scientifique. » Diderot : « Les principes de la méthode scientifique sont : l’observation de la nature, la réflexion et l’expérience. L’observation recueille les faits, la réflexion les combine, l’expérience vérifie le résultat de la combinaison. Il faut que l’observation de la nature soit assidue, que la réflexion soit profonde et que l’expérience soit exacte. »

4 Georges Charpak : « Malgré le succès de Devenez sorciers, devenez savants, le poids énorme des sorciers, devins, astrologues, menteurs, tricheurs de tout acabit dans notre société n’a pas bougé d’un fil de toile d’araignée. Ils ont dans les pays les plus civilisés, gagné le contrôle partiel des milieux médiatiques et exercent un pouvoir qui ne pourra être rogné qu’aux prix de progrès immenses dans l’éducation. » Deux exemples à retenir : Pour gagner le gros lot au Loto, quelle est la probabilité ? Une chance sur environ 14 millions. Bon courage ! L’astrologie et l’horoscope : Au IIe siècle avant notre ère, l’astronome Hipparque découvre la précession des équinoxes. Du fait de l’inclinaison de l’axe terrestre et surtout du fait que cet axe n’a pas une direction fixe dans l’espace en pivotant comme l’axe d’une toupie pour décrire un cercle en ans, la position de la terre sur son orbite autour du soleil n’est pas la même d’une année à l’autre le même jour, à la même heure. Ainsi ceux qui se croient dans le signe zodiacal : poisson sont en réalité verseau.

5 Si bleu, si calme » Verlaine
L’ASTRONOMIE (cycle 3) « Le ciel est, par-dessus le toit, Si bleu, si calme » Verlaine

6 Ecoutons Hubert Reeves
Le ciel des étoiles est une des grandes victimes de notre technologie moderne…Nos routes et nos maisons bénéficient de l’éclairage nocturne, mais nous ne connaissons plus les constellations. Il suffit de passer quelques jours dans le Sahara pour sentir l’intensité la présence des étoiles. Pour comprendre jusqu’à quel point elles faisaient partie de la vie de nos ancêtres…… Reconnaître les étoiles, c’est à peu près aussi utile (ou inutile) que de savoir nommer les fleurs sauvages dans les bois. La navigation se fait aujourd’hui avec des satellites appropriés. Il n’y a guère plus que les amateurs de voile qui lèvent quelquefois les yeux vers le ciel pour se diriger ; une ou deux constellations leur suffisent à retrouver l’étoile Polaire. La vraie motivation est ailleurs. Elle est de l’ordre du plaisir. Le plaisir de transformer un monde inconnu et indifférent en un monde merveilleux et familier. Il s’agit d’ »apprivoiser » le ciel, pour l’habiter et s’y sentir chez soi….. Une des raisons de la popularité de l’astronomie aujourd’hui c’est, je crois, le lien qu’elle montre entre l’homme et les étoiles… Nous sommes redevables aux étoiles d’avoir fabriqué les atomes dont sont constituées les molécules de nos yeux tournés vers elles……Avant d’être français ou canadiens, noirs ou blancs, hommes ou femmes, nous sommes terriens, solaires, « voie lactien », fils et filles de l’Univers. Nos racines sont dans les étoiles….. A la rationalité doit s’associer l’émotion de retrouver la nébuleuse d’Orion (1) -haut lieu de naissance stellaire -, ou Antarès (2) – génératrice de carbone et de l’oxygène. (1): Vaste nuage de matière essentiellement constitué d’hydrogène à partit duquel naissent les étoiles.  (2): Etoile la plus brillante du Scorpion qui signifie « Anti-Mars ». Sa couleur rouge rivalise avec Mars (Arès en grec)

7 cygne céphée cassiopée dragon persée hercule Étoile polaire Grande ourse Le bouvier lion Le serpent La vierge Hydre femelle balance corbeau

8 Principes directeurs de la démarche pédagogique
Partir de ce que connaît l'enfant, de ses représentations sur la lumière, le soleil, les ombres, le lever ou le coucher du soleil, ou encore les formes de la lune. Puis essayer de passer des questions du type " qu'est-ce que c'est ?", ou " Pourquoi ?" à la question "Comment ça marche ?". En démontant par des expériences les faits dont il est le témoin dans son quotidien, l'enfant découvre peu à peu les mécanismes qui expliquent ces phénomènes, ce qui lui permet de parvenir à mieux comprendre le monde qui l'entoure. Placer l'enfant au centre d'une démarche expérimentale vécue fait acquérir à l'enfant une démarche de chercheur utile dans tous les domaines. Il apprend à observer les phénomènes naturels tels les phénomènes célestes d'une manière scientifique. Il ne se contente plus de ce qu'il voit mais essaie d'analyser le pourquoi et le comment des "observables" se construisant ainsi des modèles qu'il pourra réinvestir dans de nouvelles situations, et il nourrit en même temps son esprit inventif.

9 Articulation entre les différents objectifs
En Français "La science pour écrire et écrire pour la science" est l'objectif que nous tenterons d'atteindre par le truchement d'expériences, de réalisations scientifiques, de manipulations, de maquettes à réaliser. L'élève devra pouvoir décrire les expériences et les manipulations ainsi que la construction des maquettes dans différents types de texte : descriptif, prescriptif, injonctif, narratif... Il apprendra aussi à manier un vocabulaire technique et scientifique spécifique, à l'employer à bon escient ; et à le faire partager par l'écrit, ainsi que ses découvertes, ses acquis, à des lecteurs différents en utilisant des supports variés (compte-rendu d'expérience, de visites, article de journaux, article scientifique, récit...) Ce projet est de trouver toutes les situations possibles pour amener l'enfant à la lecture et à l'écriture. Cet objectif entre dans l'optique "l'enfant lecteur". Dans le cadre de l'enfant producteur de textes, plusieurs supports sont envisagés : Enfants producteurs de textes scientifiques : Un projet "nouvelle de science-fiction " : avec exploration d'un genre littéraire contemporain, apprécié des élèves, dans ses rapports avec la science et pour sa valeur intrinsèque, qui débouchera sur l'écriture d'une nouvelle. Enfants lecteurs et producteurs de texte en poésie, en découvrant que le ciel et les astres ont été de tout temps une source d'inspiration, ils constitueront une anthologie de poèmes "astraux" et créeront leur propre recueil de poèmes.

10 Je me souviens de la soirée d’hier.
Exemples: Je me souviens de la soirée d’hier. D’un bleu vaste et profond étaient les cieux, Les feuilles frémissaient et les étoiles Nous regardaient dans les yeux, nous parlaient. Le crépuscule éclairait les lointains. Très fort une fontaine étincelait, La voie lactée voguait infiniment Elle disait: « Regarde encore, encore ! » A.Fèt Afin de saluer la terre spacieuse, Et tous ces filateurs et toutes ces fileuses Mêlant et démêlant l’écheveau de leur course, Et dans le sable d’or des vagues nébuleuses Sept clous articulés découpaient la Grande Ourse. Charles Péguy.

11 J’aime une lune ardente et rouge comme l’or
Se levant dans la brume épaisse, ou bien encor Blanche au bord d’un nuage sombre. Victor Hugo A l’Est se lève d’abord une bande pâle Du jaune citron à l’orangé puis au rose puis au rouge. Un nouveau coup de cymbales et le soleil se lève Victoire ô lumière, le cœur de la nuit est percé ! Maurice Weyer

12 En Mathématiques Dans tous les domaines de l'astronomie, la référence aux mathématiques est constante que ce soit en arithmétique (grands nombres, puissances, nombres décimaux...) ou en géométrie (cercle, diamètre, parallèles, perpendiculaires...) En Sciences et Technologie Le programme de CM2 invite à l'exploitation de notre thème " l’astronomie ", ce qui ne nous fera pas négliger les autres facettes du programme.

13 Les axes directeurs du module
Le Soleil, une étoile parmi d'autres étoiles qui émet une lumière, lumière indispensable à la vie sur Terre. Sans cette lumière, pas de vision du monde qui nous entoure, pas de vie. Toutes nos connaissances passent par la lumière. Mais qu'est-ce que la lumière? De quoi est-elle composée? D'où vient-elle? Comment nous parvient-elle ? Comment traverse-t-elle l'espace, le vide pour parvenir jusqu'à nous ? 1) L'étude de l'astronomie par la théorie, au moyen des livres: Histoire Système Solaire Constellations et légendes 2) L'étude de l'astronomie à l'aide d'expériences et d’observations des phénomènes physiques et astro- physiques Le Soleil La lumière Le système solaire Les constellations L’orientation, les points cardinaux

14 L'organisation Une plage horaire est réservée chaque semaine afin que les enfants puissent en manipulant, en construisant, en réalisant, appréhender des phénomènes comme: la réfraction la réflexion la spectrographie - les couleurs de la lumière la diffusion de la lumière la perception lumineuse l'énergie de la lumière les éclipses la chaleur Un cahier d'expériences est tenu. Les enfants y consignent leurs hypothèses, leurs vérifications, leurs conclusions. Ils établissent une fiche prescriptive pour chaque expérience et rédigent une formule conclusive synthétique qui explique le phénomène qu’ils étudient. Cette fiche sert d'évaluation du travail accompli. Plusieurs cahiers de laboratoire sont tenus dans lesquels les enfants notent les relevés effectués : les heures de lever ou de coucher du soleil, la hauteur du soleil, la longueur des ombres, les phases de la lune, sa position, sa forme, son orientation... Pour toute expérience de longue durée, les enfants y notent au jour le jour leurs observations. Dans un monde où les sources d'informations sont multiples et attrayantes, apprendre à l'enfant à tenir le rôle de l'observateur, à vivre en temps réel un phénomène c'est lui apprendre à utiliser de façon rationnelle les sources d'informations, qu'il sache où s'informer, comment s'informer; qu'il développe un esprit critique envers les informations.

15 ASTRONOMIE: Une idée de progression
Séance 1 : Prise de contact avec questionnement sur ce que savent les élèves. Séance 2 : Comment repérer les étoiles dans le ciel ? Comment repérer la position du soleil, de la lune ? La boussole et son usage Séance3 : Mouvement apparent du Soleil ; relevé de l’ombre d’un gnomon Séance 4 : Obtention des ombres d’un gnomon avec pour soleil une lampe torche. Préparation d’un cadran solaire horizontal. Séance 5 : Rotation de la terre. Alternance de la nuit et du jour. Application : les fuseaux horaires avec exercice : quand il est midi à Paris quelle est l’heure à Sydney, à Pékin et à New York ? Séance 6 : Révolution de la terre autour du soleil : étude des saisons Application : choisir deux capitales dans les deux hémisphères placées sur le même méridien (Le Cap et Varsovie) Séance 7 : Etude du mouvement de la Lune autour de la Terre : étude des phases de la Lune. Séance 8 : Construire un cadran solaire équatorial Séance 9: Etude de la lunette astronomique et du télescope.

16 Séance n°1 : Prise de contact et questionnement
Objectifs : recueillir les conceptions et les connaissances initiales des élèves. Devant un sujet aussi vaste il faut canaliser et doucement orienter leurs questions vers l’étude des astres et tout particulièrement la Terre, la Lune et le Soleil. Matériel : Par groupe de 3 ou 4. Un globe terrestre Une lampe avec un papier calque, une boule blanche en polystyrène (balle de tennis), une balle de ping-pong. Un pique à brochettes Une orange Un cahier d’expériences. Un dictionnaire. Déroulement de la séance : Avez-vous regardé le ciel la nuit ? Qu’avez-vous observé ? Le jour, que décrit le soleil dans le ciel ? Savez-vous comment les astronautes voient la Terre ? Savez-vous ce qu’est : une étoile, un astre, un astéroïde, une planète ? La Terre est-elle immobile ? Que fait-elle ? Y a-t-il d’autres objets comme la Terre dans le ciel ? Que savez-vous du système solaire ?

17 Question Ce que je pense Correction
Demander à chaque élève de préparer un tableau avec 3 colonnes : exemple. Question Ce que je pense Correction Qu’avez-vous observé dans le ciel le jour ? Qu’avez-vous observé dans le ciel la nuit ? Que savez-vous du système solaire ? La terre est-elle immobile ? Quelle trajectoire décrit le soleil dans une journée ? Le but de ce questionnement est : de faire la distinction entre une planète et une étoile et ainsi de parler de la Terre et du Soleil. D’aborder le système solaire : inviter les élèves à utiliser le dictionnaire à la maison et se poser la question : pourquoi a-t-on nommer les planètes de cette façon ?

18 Présentation interactive : L’univers et le système solaire.
Notre système solaire est né il y a 4,5 milliards d’années d’une nébuleuse où la matière se concentre. Sous l’effet de l’explosion d’une supernova, un disque très chaud tournant de plus en plus vite se mit à briller : le soleil. Toute la matière (H 90%, He 10%, traces de métaux lourds, d’atomes : O, C, N) n’a pas été utilisée pour former le soleil et ainsi ce reste de matière se rencontrent, se concentrent, s’attirent pour former les planètes qui entraînées dans un vaste tourbillon tournent toutes dans le même sens autour du soleil. Près du soleil où la température est élevée les atomes forment des molécules de gaz (H2O, CH4, NH3,…) qui ne peuvent être incorporées dans les embryons planétaires qui ne contiennent que des éléments lourds tels que les silicates et les métaux. Les planètes ainsi formées sont denses et possèdent une croûte solide : ce sont les planètes telluriques (Mercure, Vénus, Terre, Mars). A plus grande distance du soleil, la température décroît ; l’eau et les molécules hydrogénées condensent sous forme de glaces qui alimentent de gros noyaux constitués d’hydrogène et d’hélium qui forment les planètes géantes peu denses et très massives ( Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune ) Entre Mars et Jupiter une multitude de petites planètes : les astéroïdes. Notre système solaire fait partie de la galaxie (formée de milliards d’étoiles, de poussières appelées nébuleuses) : la Voie lactée.

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20 Le Soleil : diamètre 140000km (110 fois celui de la terre).
Le soleil brûle plusieurs tonnes de combustible par seconde. Il disparaîtra dans 5 milliards d’années, il deviendra une géante rouge et il englobera les planètes telluriques. Il deviendra ensuite une naine blanche puis une naine brune invisible La Terre : diamètre équatorial : km, diamètre polaire : km ; distance au soleil : 150 millions de km. Planète : corps céleste non lumineux par lui-même qui gravite autour d’une étoile. Astre : corps céleste naturel Astéroïde : petite planète Comète : astre du système solaire formé d’un noyau solide rocheux et glacé. Mercure : pas d’atmosphère ( entre +400 et –170°C) Vénus : CO  : 450 Terre : O2, H2O Mars : CO2, oxydes de fer Jupiter : planète géante (H2, He )

21 Distance terre soleil : 150 000 000 km
Amusons-nous un peu! Essayons d’imaginer notre système solaire à notre échelle en ramenant le soleil aux dimensions d’une orange de 10 cm de diamètre. Supposons que: Diamètre du soleil : km Distance terre soleil : km Diamètre de la terre ≈ km soit le 1/100 du diamètre du soleil Distance Jupiter soleil : km ≈ 5 fois la distance terre soleil Diamètre de Jupiter : km soit le 1/10 du diamètre du soleil Distance Soleil Proxima du centaure (étoile la plus proche du soleil): x km

22 Réponse: En considérant le soleil comme une orange de 10 cm de diamètre, la terre serait une tête d’épingle de 1mm de diamètre à 10m de l’orange, Jupiter serait une bille de 1cm de diamètre à 50m de l’orange et Proxima du centaure serait à 2700km de l’orange.

23 Un vaisseau spatial qui irait de la terre à la lune en 1s ( c’est grossièrement la distance parcourue par la lumière en 1s) mettrait 8min pour aller jusqu’au soleil, 30min jusqu’à Jupiter, 5h pour sortir du système solaire, 4,5 ans pour atteindre l’étoile la plus proche: Proxima du Centaure, et plus de ans pour traverser la galaxie.

24 Séance n°2 : (2 séquences) La Terre est un aimant
Séance n°2 : (2 séquences) La Terre est un aimant. La boussole et son usage. Comment repérer les étoiles dans le ciel ? Comment repérer la position du soleil, de la lune ? Objectifs : La terre se comporte comme un aimant, d’où l’utilisation d’une boussole. La boussole : comment la construire ? Savoir s’en servir ? Repérage des points cardinaux. Comment repérer la position d’un objet, d’un lieu, d’une étoile ….. ? Comment repérer la position d’un lieu sur le globe terrestre ? Notion de latitude et de longitude. Comment retrouver le sens de rotation de la Terre sur elle-même ? Attention : Il ne faut pas regarder directement le soleil car les yeux peuvent subir des lésions parfois graves. Matériel : Un aimant rectiligne Une aiguille ou un clou Un bouchon en liège Un récipient transparent Une boussole témoin. Une orange pour la réalisation d’un planisphère Globe terrestre, planisphère Déroulement : Manipulation : Réalisation d’une aiguille aimantée. On met en contact l’aiguille avec l’aimant droit. Quand l’aiguille (ou un clou) est aimantée, on la place sur un bouchon en liège flottant sur l’eau. L’aiguille prend elle une direction privilégiée ? Placer la boussole témoin, la tourner, la changer de place….. . Conclusion : Il y a une direction privilégiée ? Elle indique le Nord magnétique qui est proche du Nord géographique. Définir les termes Nord, Sud, Ouest, Est.

25 Une boussole indique la direction du nord magnétique
Une boussole indique la direction du nord magnétique. C’est pratiquement celle du nord géographique

26 Il est possible de construire une rose des vents
(se trouve souvent au sommet du clocher de l’église).

27 Utilisation d’une orange pour réaliser un planisphère
Comment repérer un point sur le globe terrestre? - Construction des parallèles et des méridiens - Choix de deux repères - Utilisation d’un planisphère Utilisation d’une orange pour réaliser un planisphère Travailler à partir de cartes sur lesquelles les élèves doivent repérer la position de différentes villes : Boulogne Sur Mer est au ….. de Paris, Marseille est au…..de Lille etc.

28 Question Ce que je sais Correction Quelle est la forme de la Terre ? Sphère Que fait la terre autour de l’axe des pôles? Elle est en rotation Qu’est-ce que l’équateur ? Grand cercle de la sphère terrestre dont le plan est perpendiculaire à la ligne des pôles Méridien Demi cercle passant par les pôles Longitude Angle du plan méridien du lieu avec le méridien origine de Greenwich Parallèle Latitude Cercle imaginaire parallèle à l’équateur servant à mesurer la latitude du lieu. Angle que fait l’équateur et le plan parallèle passant par le lieu.

29 Manipulation pour retrouver les parallèles et les méridiens :
Sur une orange tournant autour d’un pique à brochettes, tracer l’équateur, le tropique du cancer, le tropique du capricorne et quelques méridiens. Puis retirer l’écorce de l’orange suivant ½ méridien et la plaquer sur la table. On obtient un planisphère

30 Séance n°3 : Mouvement apparent du Soleil ; relevé de l’ombre d’un gnomon.
Objectif : Repérer les ombres produites par le Soleil à l’aide d’un gnomon durant une journée ensoleillée. Matériel : Pour un groupe de 2 : une planche de bois (format A4) avec dessus une feuille A4 punaisée. Un pic à brochette (tige ou allumette) fixé au milieu d’un bord sur la longueur de la feuille et perpendiculaire à la planche. Une boussole. Un niveau à bulle. Déroulement : Chaque groupe place la planche horizontalement sur le sol dans un endroit bien éclairé par le soleil durant toute la journée. Il repère la direction Sud Nord à l’aide de la boussole et oriente la planche de façon à ce que cette direction privilégiée partage la feuille en deux parties égales. La position de la planche doit rester fixe toute la journée. Toutes les heures, les élèves relèvent les extrémités de l’ombre du gnomon à l’aide d’une croix au crayon de bois et note l’heure solaire. Sur la feuille, on indique le matin, le midi et le soir. A 16h, chaque groupe prend la feuille A4 et dessine proprement à l’aide d’une règle les ombres du gnomon. Ces ombres partent toutes d’un même point. Lequel ? Attention : Il ne faut pas regarder directement le soleil car les yeux peuvent subir des lésions parfois graves. Questionnement : Dans quelle direction se trouve le Soleil à une heure donnée ? Exemple à 9h, à 12h, à 15h. Le matin, le soleil se lève au Nord, au Sud, à l’Est, à l’Ouest ? Le midi, le soleil se lève au Nord, au Sud, à l’Est, à l’Ouest ? Le soir, le soleil se lève au Nord, au Sud, à l’Est, à l’Ouest ? Quelle course semble faire le Soleil dans le ciel ? A quel moment de la journée le soleil est-il le plus haut dans le ciel ? La valeur de l’angle balayé par l’ombre du gnomon durant une heure, est-elle la même durant toute la journée ? Question : Vous êtes seul et perdu dans le désert. Vous n’avez plus d’eau et vous savez qu’il y a un puits au Sud du lieu où vous vous trouvez à quelques km. En vous souvenant de ce que vous avez appris en classe, que faites-vous ?

31 Le SOLEIL Observation: Chaque matin, dans le référentiel terrestre, je vois le soleil se lever à l’Est puis vers midi il se trouve le plus haut dans le ciel et il se couche le soir à l’Ouest après avoir décrit un arc de cercle dans le ciel. C’est un mouvement apparent car en réalité c’est la Terre qui tourne autour du soleil qui est fixe. Comment repérer la position du Soleil sur la sphère céleste pour un terrien ? Il faut connaître la latitude du lieu : exemple La capelle λ = 50° (

32 Application : le cadran solaire horizontal.
Séance n°4 : Obtention avec une lampe torche des ombres observées au Soleil. Application : construction d’un cadran solaire horizontal : avantages et inconvénients. Objectif : Permettre à n’importe quel moment de l’année, dans la classe, quel que soit le temps, de réinvestir ce qui a été découvert dans la séance 3 et de reconstituer le déplacement apparent du soleil pour enfin aborder la notion de cadran solaire. Matériel : Pour 2 élèves : une planche en bois (format A4) un pic ou une allumette ou autre… une feuille A4 une lampe torche une boussole Déroulement : Savoir placer la planche horizontalement dans la direction Sud-Nord. Retrouver et déplacer la lampe en suivant approximativement le mouvement apparent circulaire du soleil dans le ciel. Application : le cadran solaire horizontal.

33 A midi, le soleil est au sud, les ombres se dirigent vers le nord.
Supposez que vous observiez tous les jours le soleil se lever et se coucher. En utilisant des repères sur l'horizon, arbres, maisons, etc., vous vous rendez rapidement compte que les points où le soleil se lève et se couche ne sont pas toujours identiques, mais se décalent d'une semaine à l'autre. Mais, la direction du Sud, celle où le soleil est "le plus haut" au-dessus de l'horizon, ne change pas, ni par conséquent celle du Nord, où l'ombre est toujours la plus courte de la journée. Puisque ces directions sont fixes, elles sont plus faciles à repérer que l'Est et l'Ouest "vrais", qui leur sont perpendiculaires. Ce n'est que deux fois par an que le lever ou le coucher du soleil est exactement dans ces directions, mais elles aident à mesurer et comprendre ce qui se produit dans le reste de l'année.   A midi, le soleil est au sud, les ombres se dirigent vers le nord. A midi, le Soleil est au Sud, l’ombre est dirigée vers le Nord. La perpendiculaire au plan décrit par le Soleil passe par l’étoile polaire.

34 Remarque: Aux équinoxes, l’extrémité de l’ombre du bâton se déplace sur une droite et le soleil se lève exactement à l’est et se couche exactement à l’ouest. Il y a égalité de la durée du jour et de celle de la nuit. Soleil à midi Soleil l’après-midi Soleil le matin OUEST Courbe décrite par l’extrémité de l’ombre du bâton. SUD NORD Sol horizontal lEST

35 Séance n°5 : La rotation de la Terre. Alternance du jour et de la nuit.
Objectif : Modéliser la rotation de la terre éclairée par une lampe et observer les parties éclairées et sombres. Matériel : Un globe terrestre Pour 2 élèves : une balle de tennis piqué par un pic à brochette ou une orange 3 punaises chat une lampe torche Déroulement : Chaque groupe doit éclairer la balle dans une salle où l’on fait le noir. Sur la balle, on place la punaise chat qui joue le rôle d’un être humain. Placer la lampe sur la table et déplacer la balle de tennis ou l’orange sur la table On repère sur la balle le pôle Nord et le pôle Sud. Le maître observe et note les différentes méthodes utilisées par les élèves. Certains réinvestissent ce qui a été vu précédemment en maintenant la balle fixe et en faisant tourner le Soleil (Ptolémée : IIème siècle après J.C.) D’autres maintiennent la lampe fixe et font tourner la Terre (Copernic : 1543)

36 Pourquoi et comment repérer l’étoile polaire
Pourquoi et comment repérer l’étoile polaire ? L’axe des pôles passe très près de l’étoile polaire.

37 Recherche du sens de rotation de la terre:
Sachant que le soleil se lève chaque matin à l’Est pour se coucher à l’Ouest, comment retrouver le sens de rotation de la terre autour de son axe ? Construction du personnage avec les bras tendus. Expérience :

38 Questions : Observe-t-on toujours une alternance du jour et de la nuit ?
Quel est le(s) groupe(s) qui a toujours observé la même partie de la balle éclairée. Pourquoi ? Quel est le(s) groupe (s) qui en maintenant la lampe et l’axe de la balle fixes a obtenu l’alternance du jour et de la nuit ? Que faut-il faire avec la balle, faut-il garder la balle immobile ? On invite les élèves à placer 3 punaises à 3 endroits différents. Chaque groupe doit alors vérifier qu’il faut que la terre tourne sur elle-même pour montrer le décalage horaire Une conclusion générale est indispensable : Pour obtenir l’alternance des jours et des nuits, il faut : que le soleil et la terre soient immobiles mais que la terre tourne sur elle autour de l’axe des pôles. Sachant maintenant que la Terre tourne sur elle-même en 24h, il est possible en piquant les 3 punaises (l’une dans l’hémisphère nord, l’autre dans le sud, la 3ème sur l’équateur) de montrer que: le soleil se lève à l’est et se couche à l’ouest à un instant donné, le soleil peut être vu sous 3 angles différents. il y a un décalage horaire : ce qui est une conséquence de la rotation de la Terre sur elle-même.

39 Dans l’hémisphère Nord, comment se présente la Terre par rapport au soleil ? Au solstice d’été : le 21 juin. Observation dans un repère héliocentrique : Le plan de l’équateur fait avec le plan de l’écliptique un angle de 23°30

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41 Conseil : Le maître, à l’aide du globe terrestre, reprend toutes les notions vues durant cette importante séance. Il peut montrer que lorsqu’il est midi (heure solaire) à Boulogne Sur Mer, Washington est dans la nuit et va se lever alors que Pékin entre dans la nuit. Séance n°6 : Révolution de la terre autour du soleil : étude des saisons Objectif : Aborder la notion de mouvement apparent d’un objet et faire constater que le mouvement dépend de la position de l’observateur. Adopter le modèle héliocentrique. Montrer que les saisons sont dues au fait que la terre tourne autour du soleil et que l’axe de rotation de la terre est incliné.

42 Le mouvement que la Terre effectue autour du soleil s'appelle la révolution de la Terre. La Terre met 365 jours 1/4 pour faire le tour du soleil. La Terre tourne autour du soleil en formant presque qu’un cercle de 150 millions de km

43 Dans l’hémisphère Nord, comment se présente la Terre par rapport au soleil ? Au solstice d’été : le 21 juin. Observation dans un repère héliocentrique : Le plan de l’équateur fait avec le plan de l’écliptique un angle de 23°30

44 Le Soleil fait un angle de 23°30 au-dessus du plan décrit par A tournant autour de l’axe des pôles au solstice d’été On constate, d’une part que les jours sont plus longs que les nuits en été, d’autre part, à midi au point A les rayons du soleil sont beaucoup plus proches de la verticale passant par A en été qu’en hiver. Ainsi le soleil semble « passer » beaucoup plus haut dans le ciel pour un observateur terrestre en été. Au tropique du Cancer, le soleil est au zénith à midi au solstice d’été. En hiver, les nuits sont plus longues que les jours en A. Au solstice d’hiver

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47 Séance 7  Etude du mouvement de la Lune autour de la Terre : étude des phases de la Lune.
Objectif : Modéliser le système Soleil-Terre-Lune Expliquer que la Lune est un satellite de la Terre. Savoir comment obtenir une ombre. Reconnaître les différentes phases de la Lune Matériel : Pour 2 élèves : Deux balles blanches de diamètre (Terre et Lune) différent montées sur un support Lampe torche Manipulation: Travailler sur une feuille cartonnée rectangulaire . On place la lune sur sa trajectoire en 8 points en tournant autour de la terre en sens contraire des aiguilles d’une montre. On éclaire l’ensemble par une source étendue. On place la lune en un point : exemple en 8, l’hémisphère blanc face au soleil. On place l’œil diamétralement opposé en 4 et on observe l’aspect de la lune suivant la direction Terre Lune. On observe en 8 un croissant.

48 position 1 2 3 4 5 6 7 8 Aspect de la Lune

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50 Séance 8  Construire un cadran solaire équatorial Du gnomon au cadran solaire.
Historique : L’homme , depuis l’Antiquité , observant l’alternance régulière des jours et des nuits , voulut mesurer le temps. Très vite il s’aperçut qu’un bâton planté dans le sol, appelé gnomon, sous l’action du soleil, projetait une ombre sur le sol . Comme il vivait toujours dehors , il remarqua que chaque matin l’ombre était toujours dirigée vers la même direction , de même que celle du soir. Il observa que cette ombre se déplaçait comme se déplaçait le soleil dans le ciel . Ainsi chaque fois que le soleil était le plus haut dans le ciel , l’ombre prenait toujours la même direction et sa longueur était la plus petite de la journée. C’est alors qu’il se mit à construire des Menhirs dont les vestiges peuvent être vus en Bretagne . Les égyptiens construisirent de gigantesques gnomons appelés obélisques. Sachez que celui placé à la Concorde à Paris provient de Thèbes. Malheureusement le gnomon est une horloge imprécise et nos ancêtres inventèrent le cadran solaire qui permit de diviser une journée en 24 heures. Ainsi , il était alors possible de communiquer et de se rencontrer en se fixant une heure « précise » . Au XIXème siècle , les bergers se déplaçaient avec leurs troupeaux dans les champs avec leur cadran solaire . Il existe différents cadrans solaires qui sont de véritables œuvres d’art et que l’on trouve surtout dans le sud de la France. Les premiers cadrans solaires furent trouvés en Egypte vers 800 ans avant Jésus-Christ. Puis l’homme maîtrisa de mieux en mieux les techniques permettant le déplacement d’une aiguille indiquant l’heure grâce aux oscillations d’un pendule . Au XVIIème siècle apparurent les premières horloges à pendules puis les montres avec aiguilles et ressorts. En 1929, la première horloge à quartz fut construite . En 1948 , la première horloge atomique est créée . Ainsi , vous avez maintenant des montres munies de chronomètres capables de donner l’heure au centième ( voire millième) de seconde.

51 Rappel: le gnomon Questionnement: Comment trouver la direction sud nord? Où est l’ombre quand le soleil se lève? Se couche? En une heure, l’ombre balaie-t-elle toujours le même angle? Peut-il servir d’horloge? Pourquoi?

52 Ce que nous savons: La Terre autour de l’axe des pôles en 24h. Travail à faire en classe: Tracer un cercle de centre O et de 5 cm de rayon . Tracer un diamètre horizontal et un diamètre vertical . Questions: Le cercle est partagé en combien de secteurs égaux? Mesurer la valeur angulaire de chaque secteur. Quelle est la valeur angulaire du cercle? De quel angle tourne la terre en une heure?

53 Le cadran solaire équatorial :
Préparer sur une feuille de 4cm de côté un tracé de 24 angles de 15° bien centré au centre de la feuille. Noter les heures de 0 à 24h. On notera que 0 et 24h sont confondues. Pourquoi ? Photocopier.

54 Tracer un segment EF perpendiculaire au rayon OC
Sur une grande feuille tracer un cercle assez grand de centre O : ce cercle représente la terre. Tracer le diamètre QR représentant l’équateur puis l’axe des pôles SN en indiquant le pôle Sud et le pôle Nord . Tracer un rayon ( OC) faisant un angle de 50° par rapport à l’équateur ( c’est la latitude de La Capelle) et noter la position de La Capelle ( point C). Tracer un segment perpendiculaire à l’axe des pôles au pôle Nord passant par le point N ( segment AB) Tracer un segment EF perpendiculaire au rayon OC Tracer un segment EG faisant un angle de 40° par rapport à EF

55 Suivre la rotation de l’ombre d’un gnomon durant une journée.
Il faut donc fabriquer un gnomon parallèle à l’axe des pôles : le cadran équatorial car son plan est parallèle à l’Equateur. Objectifs : Suivre la rotation de l’ombre d’un gnomon durant une journée. Vérifier si l’angle de rotation durant une même durée (durant une heure solaire) reste identique ou varie . Utiliser le cadran solaire équatorial pour repérer l’heure solaire avec une bonne approximation.

56 Séance 9: Etude de la lunette astronomique et du télescope.
A) Texte : Né à Pise en 1564, Galileo Galilei est le fils d’un musicien et compositeur florentin. Galilée étudie les mouvements et décrit la chute des corps. En mai 1609, Galilée entreprend la construction d’une lunette afin de mener ses propres expériences. Cet instrument lui permettra aussi de gagner l’argent dont il manque cruellement. Il fabrique lui-même les lentilles et obtient une lunette grossissant six fois sans déformation de l’image. Fort de ce premier succès, il réalise une nouvelle lunette d’un grossissement de neuf. Le mérite de Galilée fut de braquer sa lunette, non pas vers la Terre, mais vers le ciel. Au début de l’année 1610, Galilée observe le ciel avec sa dernière lunette. En pointant l’instrument sur Jupiter, il découvre trois puis quatre étoiles alignées autour de la planète. Il trouve rapidement l’explication : Jupiter possède des satellites. C’est à cette période que Galilée publie ses premiers résultats dans un ouvrage rédigé en latin : Le Messager des étoiles. Il y expose ses observations de la Lune, qui n’est pas une sphère parfaite mais se révèle montagneuse et accidentée. Il y donne également une explication de la "lumière cendrée" qui n’est autre que la réflexion sur la terre de la lumière solaire : on appelle cela le « clair de terre » est une année faste pour Galilée. Il est au faîte de sa gloire et reçoit l’appui d’astronomes illustres comme Kepler. En pointant sa lunette sur Vénus, il observe des phases, comme celles de la Lune, et des variations de sa taille apparente. Pour lui, cela ne fait aucun doute : la planète tourne autour du Soleil et se déplace par rapport à la Terre. *Clair de Terre : éclairement de la Lune par la lumière du Soleil renvoyée par la Terre.

57 B) Construction d’une lunette de Galilée :
Questions : Qu’a construit Galilée ? Vers quelle partie de l’univers a-t-il braqué sa lunette ? Qu’a-t-il découvert autour de Jupiter ? Galilée a observé une autre planète : laquelle ? Qu’a-t-il observé sur la Lune ? B) Construction d’une lunette de Galilée : C) Construction d’une lunette astronomique :

58 La lunette astronomique
Elle est utilisée pour l’observation d’objets très lointains comme les astres. Elle se compose de deux lentilles convergentes : l’objectif et l’oculaire. L’objectif est une lentille convergente de grande distance focale: f’1 L’oculaire est une lentille convergente de faible distance focale: f’2 Le grossissement vaut: G = - f’1/f’2 Le télescope En 1609, Galilée effectua ses premières observations à l’aide d’une lunette comportant une lunette convergente et une lunette divergente. Cependant les images étaient perturbées par les irisations produites par l’objectif. Newton eut alors l’idée géniale de remplacer les lentilles par des miroirs concaves qui ont la propriété d’envoyer tous les rayons lumineux en un point appelé foyer du miroir: le télescope est né. Mais le problème du télescope est que l’image se forme devant le miroir. Il faudrait mettre l’œil devant le tube pour voir cette image , ce qui empêcherait la lumière de pénétrer dans le tube. Autre idée géniale, Newton renvoie la lumière non pas vers l’arrière mais sur le côté en plaçant un petit miroir incliné à 45° sur l’axe du tube. Ainsi fut conçu le premier télescope à miroirs de Newton dont il présenta un prototype en 1672 et en fit don à la Royal Society de Londres.

59 La lumière arrive parallèlement à l’axe du tube et frappe un miroir concave sur lequel elle se réfléchit . Elle arrive sur un miroir plan incliné de 45° qui la revoie sur un oculaire placé sur le côté du tube.

60 Quelques documents scientifiques
Agathe et Mathéo visitent le ciel. Agathe et Mathéo ont suivi, l’an dernier, l’émission télévisée: « La nuit des étoiles » animée par deux astrophysiciens Hubert Reeves et André Brahic. Bien que n’ayant pas tout compris, ils ont gardé un merveilleux souvenir de cette émission car ils ont pu côtoyer les étoiles, les planètes et jouer avec le soleil. Il y a six mois, leur maîtresse leur annonçait la venue du professeur qui les avait fait rêver : André Brahic. Ils purent ainsi lui poser toutes les questions tel que: « Y a-t-il des martiens sur Mars ? Comment est né notre système solaire? Est-ce le Soleil qui tourne autour de la Terre ? Est-ce la Terre qui tourne autour du Soleil ?… » . De plus Monsieur Brahic, avec son ordinateur, a permis à Agathe et Mathéo de suivre les deux véhicules, nommés Spirit et Opportunity, qui se déplacent sur Mars, au milieu d’immenses cratères. Jamais ils n’oublieront cette journée. Respectant les conseils de Monsieur Brahic, ils emmenèrent leur grand frère Julien et leurs parents à la campagne loin du bruit et des lumières de la ville pour observer le ciel par une belle nuit d’été.

61 Agathe: Quand nous sommes arrivés à la campagne, il faisait très noir et ce n’est qu’au bout d’une dizaine de minutes que le ciel est apparu dans toute sa beauté. Tu voulais tout de suite prendre les jumelles et moi l’appareil muni d’un long tube reposant sur un trépied. Mais nos parents nous ont demandé de prendre notre temps et d’observer, allongés sur un sac de couchage, le ciel à l’œil nu. Mathéo : Le ciel était rempli de points lumineux, certains scintillaient. Agathe : J’ai vu deux points lumineux un peu plus gros : l’un brillait très fort et l’autre était légèrement rouge. Ils ont lentement bougé dans le ciel au milieu des autres points qui semblaient immobiles durant nos deux heures d’observation. Mathéo : Monsieur Brahic nous a dit que l’étoile du berger était le point lumineux que l’on peut voir le matin au lever du soleil et le soir à son coucher, point lumineux plus gros que ceux qui scintillent. Il ne faut surtout pas confondre l’étoile du berger avec l’étoile polaire. Agathe : La petite boule rouge dans le ciel est appelée Mars car son sol a la couleur rouille de l’oxyde de fer. Mais l’étoile du berger n’est pas une étoile : elle s’appelle Vénus et c’est une planète. Par contre l’étoile polaire est une des étoiles la plus brillante dans le ciel et c’est cette étoile que les bergers, les paysans et les marins repéraient pour pouvoir s’orienter et pour retrouver les 4 points cardinaux.

62 Mathéo : Mais d’où viennent ces noms donnés aux planètes?
Agathe : Je regarderai dans le dictionnaire. Je sais cependant que la plus grosse planète du système solaire a pour nom Jupiter. Dans la mythologie grecque, Jupiter s’appelait Zeus. C’était le maître du ciel et de tous les dieux. Mathéo : Rappelle toi, brusquement nous avons vu des centaines de petites étoiles traverser le ciel et Julien nous a dit que c’était des étoiles filantes puis de temps en temps une lumière clignotante se déplaçait lentement dans le ciel. Agathe : Sache que l’étoile filante n’est pas une étoile et qu’elle provient souvent d’une comète et que la lumière clignotante vient certainement du déplacement d’un avion dans le ciel. Mathéo : J’ai beaucoup aimé le moment quand Julien nous a expliqué que l’on pouvait grouper les étoiles afin d’obtenir des formes ressemblant à des objets (la grande Ourse ressemble à une casserole), à des animaux (lion, taureau, cygne, scorpion…) …. Agathe : Moi j’ai adoré le moment où nous avons observé la lune avec la lunette astronomique. On voyait nettement les cratères appelés « mers ». J’ai même retenu que le cratère Tycho est le plus spectaculaire à la pleine lune. Mathéo : Mais nous n’avons vu qu’une moitié de Lune. Pourquoi ?

63 Agathe : Papa nous a répondu que la Lune apparaît dans le ciel sous différentes formes et qu’il faudra demander les explications à la maîtresse. Mathéo : Tout au long de notre observation nous avons vu une bande blanchâtre qui traversait le ciel mais fatigué je n’ai pas écouté les explications de Julien. Agathe : Je crois qu’il a dit que c’était la Voie Lactée. Le lendemain, fouillant dans la bibliothèque de notre grand-père, nous avons trouvé un vieux livre de science rempli d’histoires toutes plus belles les unes que les autres. Nous apprîmes que dans l’Antiquité, les Persans, habitants de la Perse, prétendaient que la Voie Lactée était un grand fleuve qui coulait dans le ciel et que sur ses berges paissaient des troupeaux de gazelles aux pattes fines, des chameaux, des chevaux et des autruches. Près des tentes s’étendaient des oasis plantés de dattiers et au milieu du paradis d’Allah se trouvait un trésor de pierres précieuses. Cela nous fit rêver et oublier les notes moyennes obtenues dans la semaine en classe. Mais qu’est-ce que réellement la Voie Lactée ? Ravis de notre belle soirée, nous avons donné rendez-vous à tous nos camarades de la classe pour observer à nouveau le ciel la nuit au printemps prochain.

64 Du gnomon au cadran solaire
Historique : L’homme , depuis l’Antiquité , observant l’alternance régulière des jours et des nuits , voulut mesurer le temps. Très vite il s’aperçut qu’un bâton planté dans le sol, appelé gnomon, sous l’action du soleil, projetait une ombre sur le sol . Comme il vivait toujours dehors , il remarqua que chaque matin l’ombre était toujours dirigée vers la même direction , de même que celle du soir. Il observa que cette ombre se déplaçait comme se déplaçait le soleil dans le ciel . Ainsi chaque fois que le soleil était le plus haut dans le ciel , l’ombre prenait toujours la même direction et sa longueur était la plus petite de la journée. C’est alors qu’il se mit à construire des Menhirs dont les vestiges peuvent être vus en Bretagne . Les égyptiens construisirent de gigantesques gnomons appelés obélisques. Sachez que celui placé à la Concorde à Paris provient de Thèbes. Malheureusement le gnomon est une horloge imprécise et les Egyptiens inventèrent le cadran solaire vers 800 avant J-C en divisant le cadran en 24 secteurs de 15° correspondant aux 24h de la journée. Il pouvait alors lire l’heure par rapport à la position de l’ombre portée du style sur le cadran. Il y a 1000ans, on utilisait des bougies graduées sur le côté. Au fur et à mesure que la bougie brûlait, on savait combien d’heures s’étaient écoulées. On utilisait aussi des horloges à eau appelées clepsydres : l’écoulement de l’eau qui provoquait un changement du niveau d’eau indiquait l’heure.

65 Au XIXème siècle, les bergers se déplaçaient avec leurs troupeaux dans les champs avec leur cadran solaire. Il existe différents cadrans solaires qui sont de véritables œuvres d’art et que l’on trouve surtout dans le sud de la France. Les premiers cadrans solaires furent trouvés en Egypte vers 800 ans avant Jésus-Christ. Puis l’homme maîtrisa de mieux en mieux les techniques permettant le déplacement d’une aiguille indiquant l’heure grâce aux oscillations d’un pendule. Au XVIIème siècle apparurent les premières horloges à pendules puis les montres avec aiguilles et ressorts. En 1929, la première horloge à quartz fut construite. En 1948, la première horloge atomique est créée. Ainsi, vous avez maintenant des montres munies de chronomètres capables de donner l’heure au centième (voire millième) de seconde. Questionnement : 1) Qu’est-ce qu’un cadran solaire ? 2) Comment s’appelle la tige ou le bâton qui permet d’obtenir l’ombre sur un cadran solaire ? 3) Le matin, le soleil semble se lever : au Nord à l’Est à l’Ouest au Sud

66 4) Le soir, où le soleil semble-t-il se coucher ?
5) Le matin, l’ombre du gnomon se dirige vers : le Sud, l’Ouest, l’Est ou le Nord ? 6) Le soir, l’ombre se dirige vers quel point cardinal ? 7) Le midi solaire: l’ombre du bâton est la plus grande ? l’ombre est la plus petite il n’y a pas d’ombre 8) Quelle direction indique l’ombre du bâton à midi, heure solaire ? la direction Est- Ouest ? la direction Nord- Sud ? la direction Sud- Nord ? 9) Pourquoi les cadrans solaires se sont-ils très développés en Egypte et dans le sud de la France ? 10) Comment s’appellent les grands gnomons construits par les Egyptiens ? 11) Où se trouve la ville de Thèbes ? 12) Pour connaître le temps de cuisson d’un œuf, votre maman utilise peut-être une clepsydre ? Si oui, décrivez l’appareil ? (Dans une émission de télévision (Fort Boyard), la durée de chaque jeu est donnée par une clepsydre à eau).

67 Que savez-vous de la planète Terre?
Questions Réponses Sur l’axe de la Terre, indiquer les noms des pôles

68 Sur le schéma, appeler l’équateur AB
Appeler le tropique du Cancer CD Appeler le tropique du Capricorne FG Comment tourne la Terre sur elle-même ? Quel est le nom de l’étoile E ? Quelle trajectoire L (Lambersart) décrit lorsque la Terre fait un tour sur elle-même ? Eliane ( ) lance une balle en L vers le haut. Quelle est la bonne trajectoire ? (Ne garder qu’une flèche) Temps mis par la Terre pour faire un tour sur elle-même ? Où se trouve Albert ? ( )

69 Histoire de l’Astronomie.
Très vite l’Homme fut intrigué par la régularité des phénomènes célestes. Chaque matin le Soleil se lève à l’Est. Chaque soir il se couche à l’Ouest. Les 4 saisons : été, automne, hiver, printemps se succèdent régulièrement sur une durée de 365,25jours (ou une année). La Terre tourne sur elle-même autour de l’axe des pôles en 24h avec une succession régulière des jours et des nuits. La Lune tourne régulièrement autour de la Terre. Eclairée par le Soleil et plus ou moins cachée pat la Terre elle présente différents aspects, appelés phases. En observant les éclipses de la Lune, le philosophe grec Aristote (IVème siècle avant J.C.) a constaté que la Terre dessinait une ombre courbe à la surface de la Lune. Il en a déduit que la Terre était ronde. Les quatre plus importantes phases sont : la nouvelle lune, le premier quartier, la pleine lune, le dernier quartier. Chaque phase est espacée d’une durée légèrement supérieure à 7 jours. La régularité de tous ces phénomènes astronomiques fait que l’Astronomie est une science mathématique. Cependant la connaissance du mouvement des planètes autour du Soleil s’est faite avec difficulté. En effet, l’histoire de l’Astronomie montre qu’il a fallu attendre la fin du XVIéme siècle pour que l’Eglise, à cette époque toute puissante, abandonne le système de Ptolémée qui affirmait : « La Terre occupe le centre du monde. Elle est fixe et immobile. Le Soleil et les autres planètes tournent  autour de la Terre. »

70 Un grand savant polonais, Nicolas Copernic, en 1543, provoque la stupeur dans le monde scientifique en déclarant, après de nombreuses observations du mouvement des astres, que la Terre tourne autour du Soleil. Il affirme que les autres planètes tournent toutes autour du Soleil. Cependant l’Eglise condamne le système de Copernic et menace du bûcher tout scientifique qui accepterait la théorie de Copernic. En 1583, Giordano Bruno, prêtre, philosophe et astronome, faisant preuve d’une grande clairvoyance soutient publiquement la théorie de Copernic. Il affirme : « L’Univers est infini et en mouvement. Il est peuplé d’une infinité de mondes identiques au nôtre. Toutes les étoiles sont des soleils ». Le pape Clément VIII le condamne au bûcher. Il est brûlé vif le 17 février 1600 à l’âge de 52 ans. Vers 1590, Galiléo Galiléi dit Galilée, défend la thèse de Copernic. En 1609, il construit une lunette avec laquelle il observe 4 satellites de Jupiter. Il observe les phases de la Lune et de Vénus. En 1623, le pape Urbain VIII lui demande de rejeter la théorie de Copernic. Se souvenant du sort réservé à Giordano Bruno, il préfère déclarer qu’il s’est trompé plutôt que de mourir sur le bûcher. Il meurt chez lui en 1642 à l’âge de 78 ans. Il faut attendre le XVII ème siècle pour voir le plupart des savants de l’Europe accepter le système de Copernic à la suite des travaux de Galilée. Isaac Newton ( ), philosophe, mathématicien, physicien, astronome anglais, propose des lois reconnues comme universelles. Ses lois expliquent parfaitement le mouvement des planètes et montrent que le système de Copernic est le seul valable. Il est considéré comme l’un des plus grands savants, avec Einstein, de tous les temps. Bernard Grare.

71 Le mouvement de la Terre autour du Soleil :
Durée des jours et des nuits aux solstices et aux équinoxes?

72 Le mouvement de la Lune autour de la Terre :
Dessiner ce que voit le petit prince, le soir, en observant la Lune, dans chaque rectangle.

73 MERCI de votre attention