Les mouvements de la lune au cycle 3

Les programmes B.O. HS n°3 19 juin 2008 Le ciel et la Terre Le mouvement de la lune autour de 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. Lumières et ombres.

Deuxième palier pour la maîtrise du socle commun compétence 3 (attendues à la fin du CM2) La culture scientifique et technologique L’élève est capable de Pratiquer une démarche d’investigation: savoir observer, questionner Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter; Mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions; Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure ou d’une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l’écrit et à l’oral; Maîtriser des connaissances dans divers domaines scientifiques; Mobiliser ses connaissances dans des contextes scientifiques différents et dans des activités de la vie courante…

Canevas d’une séquence B) La démarche d’investigation Canevas d’une séquence Le choix d’une situation de départ La formulation du questionnement des élèves L’élaboration des hypothèses et la conception de l’investigation L’investigation conduite par les élèves L’acquisition et la structuration des connaissances

Quels problèmes scientifiques rencontre-on? Formulation de questions - problèmes: Quelles sont les différentes formes visibles de la lune? A quelle heure peut-on voir la lune? A quel endroit? (sa position) Pourquoi la lune change-t-elle de « forme »? Recherche de moyens pour trouver des réponses  mise en place d’observations!

En Astronomie, l’ expérimentation n’est pas possible, les objets de l’étude (la Terre, la Lune, le Soleil et les étoiles) n’étant pas à notre disposition. On procèdera - A des observations ( ex : les phases de la Lune) et des relevés (ex : le mouvement apparent du Soleil ) - A l’émission d’hypothèses A des simulations et/ou modélisations à l’aide de moyens matériels simples ( ex : une boule pour faire la Lune) on « mettra en scène le modèle » pour vérifier s’il prend effectivement en compte la réalité observée. A des recherches documentaires (livres, vidéos, Internet, …)

Observer en sciences, ce n'est pas que voir Observer c'est porter une attention minutieuse conduisant à des représentations, des interrogations,....

Si la Lune a des phases , c’est parce qu’il est dans sa nature d’en avoir. Aristote

Mouvements de la Lune En première approximation, on peut considérer que la Lune obéit aux lois de Kepler et qu'elle gravite autour de la Terre en décrivant, en 27 j 7 h 43 min environ, une orbite elliptique, inclinée de 5° 9' sur l'écliptique, dont le demi-grand axe vaut 384 400 km et l'excentricité 0,0549. Mais ces valeurs ne sont que des valeurs moyennes, compte tenu des nombreuses inégalités qui affectent l'orbite de la Lune. Dictionnaire de l'Astronomie et de l'Espace. P. de la Cotardière et J.-P. Penot. Ed. Larousse

Une source lumineuse éclaire toujours une seule demi-sphère. Ombre propre de la Lune Face éclairée de la Lune Si vous avez observé attentivement la Lune, vous avez remarqué qu’elle présente toujours le même aspect. On voit toujours le même hémisphère lunaire : « la face visible ». On appelle Terminateur la limite interne du croissant séparant la partie éclairée de l’ombre propre de l’astre. Qu’est-ce que cela signifie ? La Lune n’a pas de rotation sur son axe ? Si. Mais sa durée de rotation sur son axe est exactement égale à la durée de sa révolution autour de la terre, les deux mouvements se faisant dans le même sens. Le terminateur

Il est extrêmement difficile de représenter par un schéma une explication de la vision des différents aspects de la Lune. Ce n’est pourtant qu’une simple affaire de la perspective d’une sphère obscure éclairée par le soleil sous différents angles.

Le soleil est supposé se trouver à gauche à une très grande distance Le soleil est supposé se trouver à gauche à une très grande distance. Sa lumière est figurée par les flèches jaunes parallèles. Cette lumière éclaire un globe terrestre central et une série de Lune disposées en divers points particuliers d’une orbite circulaire. Tous les hémisphères éclairés sont tournés vers le soleil. Le même schéma représente aussi sur un cercle noir une série de lunes telles qu’on les voit de la Terre quand le satellite se trouve dans la position figurée à côté. Cette convention préalable suppose que le lecteur est capable de voir un espace à trois dimensions tandis qu’il regarde un schéma qui n’en possède que deux.

Photographié par la sonde Galiléo en 1992 se trouvant à 6,2 millions de km de la Terre. On voit bien le rapport des tailles entre les deux planètes mais un effet de perspective les montre plus proches l’une de l’autre qu’en réalité. La distance réelle entre elles est de 30 fois le diamètre de la Terre.