Le ciel et la terre Animations pédagogiques Sciences Circonscription de Capesterre Belle Eau Christophe DASSEUX, P.R. Sciences Sud Basse-Terre, 2005-2006

Ce que disent les programmes… L'objectif est en tout premier lieu d'observer méthodiquement les phénomènes les plus quotidiens et d'engager les élèves dans une première démarche de construction d'un modèle scientifique : ● Lumière et Ombres ● Les points cardinaux et la boussole ● Le mouvement apparent du soleil La durée du jour et son évolution au cours des saisons ● La rotation de la terre sur elle-même et ses conséquences ● Le système solaire et l’univers ● Mesure des durées et unités ● Manifestations de l’activité de la terre

Dans le détail … ● Lumière et Ombres - Existence d’une partie lumineuse et d’une partie sombre sur un objet éclairé - Formes de la partie éclairée en fonction de la position de l’observateur. ● Les points cardinaux et la boussole - Utiliser une boussole pour repérer une direction et progresser dans cette direction - Relativité des repérages…. - Existence de pôles Nord et Sud, pas Est et Ouest - Mise en évidence de l’orientation d’une aiguille aimantée dans la direction N/S

Dans le détail, suite … ● Le mouvement apparent du soleil La durée du jour et son évolution au cours des saisons - Représenter qualitativement la trajectoire du soleil dans le ciel et son évolution - Les solstices/ les équinoxes et les liens avec le calendrier - Evolution des horaires d’apparition et de disparition du soleil Remarque : « A l’école primaire, l’enseignant n’est pas tenu de donner l’explication des saisons par l’inclinaison de l’axe de la terre » ● La rotation de la terre sur elle-même - Alternance jour/nuit par la modélisation : limites de l’observation terrestre - Retrouver le sens de rotation de la terre par l’observation du soleil - Distinction entre l’instant et l’heure Remarque : « Le détail des fuseaux horaires et la ligne de changement de date ne sont pas au programme »

Dans le détail, suite … ● Le système solaire et l’univers - Trajectoire quasi circulaire de la terre autour du soleil - La lune tourne autour de la terre - Représentation à l’échelle des dimensions des planètes et de orbites Remarque : Attention aux représentations elliptiques des orbites ● Mesure des durées, unités - Correspondance entre rotation et durée du jour, révolution et durée de l’année. - Manipuler des dispositifs historiques : gnomon, cadran solaire, clepsydre, sablier..) ● Manifestations de l’activité de la terre - Nécessite une animation pédagogique entière à elle-même...!

Des spécificités locales ● Notre latitude implique : - Que les saisons sont peu marquées d’un point de vue solaire - Que le soleil est déjà levé depuis longtemps durant le temps scolaire - Qu’il est difficile d’observer les astres directement pendant le temps scolaire - Que les salles de classes sont difficiles à obscurcir - Que les formes des phases de la lune sont différentes Mais aussi…. - Que les travaux sur les cadrans solaires sont possibles toute l’année ou presque

Les contenus scientifiques ● Lumière et ombres Variation des formes des zones lumineuse et ombragées en fonction des positions relatives Par exemple, un cas simple :

Les contenus scientifiques ● Lumière et ombres Un cas un peu plus compliqué :

Les contenus scientifiques ● La boussole et les points cardinaux - Origine : champ magnétique terrestre - Permet de conserver une orientation : une boussole seule ne permet pas de savoir où on est - Attention aux masses métalliques

Les contenus scientifiques ● La rotation de la terre sur elle-même

Les contenus scientifiques ● Le mouvement apparent du soleil La durée du jour et son évolution au cours des saisons Quelques éléments de vocabulaire (valables pour l’hémisphère nord) : Solstice d’hiver (21 décembre) : nuit la plus longue Solstice d’été (21 juin) : nuit la plus courte Equinoxes (21 mars et 21 septembre) : égalité des durées diurnes et nocturnes

Remarques sur les saisons - La variation de température entre l’hiver et l’été est due : - A la variation du temps d’ensoleillement - A la variation de ‘l’efficacité’ des rayons solaires

Les contenus scientifiques ● Le système solaire et l’univers - La lune change d’aspect uniquement par la modification de son éclairage et de sa position relative par rapport à l’observateur - Attention : les éclipses sont un autre phénomène…. Il faut bien distinguer les 2!!

Les contenus scientifiques ● Le système solaire et l’univers - L’étoile polaire est une étoile qui se trouve presque dans le prolongement de l’axe des pôles de la terre. C’est donc le seul point ‘fixe’ de la voûte céleste.