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Présentation___________________________________________________________________________ page2
LesateliersOmbreetlumière______________________________________________________ page3
Introduction___________________________________________________________________ page3
Atelierlabo:«Ombreetlumière»________________________________________ page3
Atelier«lesphasesdelalune»____________________________________________ page8
Conclusion_____________________________________________________________________ page13
Liensauxprogrammes______________________________________________________________ page14
Pourallerplusloin___________________________________________________________________ page16
L’alternancejour/nuit_______________________________________________________ page16
Lessaisons_____________________________________________________________________ page20
L’aventurehumainesurlaLune____________________________________________ page21
Stellarium______________________________________________________________________ page23
Lesystèmesolaire____________________________________________________________ page24
Leclairobscur________________________________________________________________ page26
Leshadowart_________________________________________________________________ page28
Lethéâtred’ombres__________________________________________________________ page31
Lumièreblancheetcouleurs________________________________________________ page33
Propriétésdesobjets:opaque,translucide,transparent______________ page34
Lecadransolaire______________________________________________________________ page35
Bibliographie__________________________________________________________________________ page36
Feuillesderoutes_____________________________________________________________________ page39
1
Touslesobjetsont-ilsuneombre?L’ombreest-elletoujourslamême?Quelssontlesliens
entreleSoleil,laTerreetlaLune?
Apartirdesinterrogationsetdesconnaissancesdesélèves,cemoduleleurproposed’expérimenter
etdevivredessituationsquileurpermettrontd’approcherlesnotionscomplexesliéesaux
ombres/lumièresetauxrelationsSoleil/Terre/Lune.
Intervenants:Enseignantdelaclasse,Assistanted’EducationCÔTÉSCIENCES
Durée:1h30
Organisation:
Introduction
Groupeclasse/Groupe1+Groupe2
15minutes
AtelierLabo«Ombreetlumière»30minutes Groupe1
Groupe2
AtelierForum«PhasesdelaLune»30
Groupe2
Groupe1
minutes
Conclusion15minutes
Groupeclasse/Groupe1+Groupe2
2
Introduction
Objectifs:
! Partagersesreprésentationsinitiales,
! Lesconfronteràcellesdesautres,
! Sequestionner.
Déroulement:
Ondemandeauxélèvesderépondreauxquestionssuivantes:
«Uneombre,c'estquoi?»
«Commentpeut-onfabriqueruneombre?»
«Quefaut-ilpouravoiruneombre?»
«Etlalumière,d'oùvient-elle?»(différentessources:naturellesouartificielles)
«Peut-onlavoir?»
Lesréponsesdesélèvesserontnotéesaufuretàmesuresurletableaublanc.
Lesélèvessontensuiterépartissurl'atelierlaboetl'espaceforum
Atelier labo : « Ombre et lumière »
Objectifs:
! Comprendrequelalumièresedéplacedefaçonrectilignedansunmilieuhomogène,
! Comprendrequepourfaireuneombre,ilfautunesourcelumineuse,unobjetopaqueetun
écran,
! Comprendrequelasourcelumineuse,l'objetetsonombresonttoujoursalignés,
! Comprendrequ'unobjetpeutavoirplusieursombres,
! Savoir faire varier la taille d'une ombre varie en fonction de la distance entre la source
lumineuse,l'obstacleetl'écran,
! Savoirutiliserlaproporiétéderéflexiondelalumière.
Duréedel'atelier:
30minutes
Préparation:
• Matérielpourvidéoprojeterl’animationdelaCitédessciences:
http://www.cite-sciences.fr/au-programme/expos-temporaires/ombres_lumieres/archibaldsources-de-lumiere.htm
•
+/-Feuillederoute:1parélève+fichesynthèse+crayons,gommes
3
Plandulaboetmatériel
AtelierPlusieursOmbres
Matériel:
Solidesdiverspiquéssurtiges+
cartesombredessolides+1lampe
AtelierRéflexiondelalumière
Matériel:
Boîteencartonopaque
avecuneouverturelatérale,
contenantunefigurinetype
Playmobil(maison)+2
miroirsetcarrésde
supportsdifférents(carton
blanc,plexi,papiercalque,
plaquemétallique,
plastiquetransparentou
opaque,...)+1lampe
Matériel:
Cartesd’ombres
chinoises+1lampe
Introduction
+AtelierOmbreschinoises
Matériel:
Aquariumrempli
d'eauadditionnée
defluorescéine+
projecteurdiapo
Matériel:
Photographiesreprésentantdes
figurinesavecuneouplusieurs
ombresprojetées+figurine
typePlaymobil+4lampes
AtelierOmbresdesolides
Matériel:
Feuilles de papier
blanc (format A2
ou A1) + 4 crayons
àpapier, gommes+
tableau+1lampe
AtelierSilhouette
4
Description:
Aprèsavoirrevêtulesblousesdesciences,lesélèvesseregroupentautourdelapaillasseenseignant.
Introduction:Lefaisceaulumineuxrectiligne
Cetteexpérienceseraréaliséeaveclegroupeentier.
L'adulteallumeunelampepuissante(projecteurdiapo)danslelaboratoireparfaitementsombre.
Lesélèvespourrontalorsremarquer(s'ilyadelapoussière)letrajetdufaisceaulumineux;on
pourraaussiajouterdelapoussièredecraie.
L'adulteproposealorsdevoircefaisceaulumineuxenutilisantunbacremplid'eauadditionnéede
fluorescéine(oud'unpeudelait).Ondéplaceraalorslefaisceauàdiversendroitsdubacdefaçonà
voirquequellequesoitlapositiondelasourcelumineuse,lefaisceautraverslebacremplid'eaude
façonrectiligne.
Atelierstournants
Lesélèvesserépartissentpargroupesde2ou3surlesdifférents
ateliers.
Ateliersilhouette:
Lesélèvesdoivent,àtourderôle,dessinerlasilhouettedeleur
camaradedontl'ombreseraprojetéesurunefeuilledeCanson(fixée
suruntableauvertical).Ilspourrontfairevarierlatailledelasilhouette
enfonctiondeladistanceàlaquelleilsseserontplacésparrapportàla
sourcelumineuse.
Conclusion:Plusons'éloignedelasource,plusl'ombreprojetéeest
petite.Plusonserapprochedelasourcelumineuse,plusl'ombre
projetéeestgrande.
OnpourranoterquecenomdeSilhouetteestd'originebasque(endroitdetrousetdegrottes),c'est
aussilenomd'uncontrôleurdefinancesdeLouisXVquiaffectionnaitparticulièrementles
portraitstracéspuisdécoupésd'aprèsl'ombred'unvisage(Wikipedia).
5
Atelierombreschinoises:
Munisdescartesd'ombreschinoises,lesélèves
doiventreproduire,avecleursmains,lesombres
chinoisesreprésentées.Lenombred'ombrevariede
5environà10,enfonctionduniveaudesélèves.Les
solutionssontdévoiléesàlafindel'atelier.
Conclusion:unobjetpeutavoirdesombres
différentes,detaillesdifférentes.
Atelierplusieursombres:
Apartirdephotographiesproposées,
lesélèvesdoiventmettreenplaceun
dispositifpermettantdereproduire
aussifidèlementquepossiblelesmises
enscènesdesdifférentesphotos.
Ilsdevrontsoitdéplacer(uneseule
ombre,différentespositions)soit
multiplier(plusieursombres)les
sourceslumineuses.
Conclusion:onpeutfaireapparaîtrel'ombred'unobjetsuccessivementsur3écransdifférentsen
déplaçantlasourcelumineuse;onpeutfaireapparaîtrel'ombresimultanémentsur3écrans
différentsavec3sourceslumineuses.
Atelierréflexiondelalumière:
Lesélèvesvontdevoirdévierun
faisceaulumineuxdefaçonàéclairer
unefigurineplacéedansuneboîte
avecimpossibilitédedéplacernila
sourcelumineusenilaboîte.Ilsontà
leurdispositionplusieursmédias
plusoumoinsréfléchissants.
Conclusion:onpeut,grâceàunmiroirouunesurfaceréfléchissante,dévierunrayonlumineuxafin
d'éclairerunendroitobscur.
6
Atelierombresdessolides:
Munisdesdifférentssolidespiquéssurdestiges,
lesélèvesdoventreproduirelesdifférentes
ombresproposées.Uneseuleombreappartient
àtouslessolides,laquelle?
Conclusion:unmêmeobjetpeutavoirplusieurs
ombres;pourlessolides,certainesombres
correspondentàl'empreinteleursfaces.
Conclusions
Lesélèvesserassemblentpourlaconclusion.
Ilsvontverbaliserlesdifférentesnotionsabordéeslorsdesexpériences:
" Unesourcelumineuseprojetteunfaisceaurectiligne.
" Pourfaireuneombre,ilfautunesourcelumineuse,unobjetopaque,unécran,lesquels
doiventêtreparfaitementalignés.
" Latailled'uneombreportéedépenddeladistanceentrelasourcelumineuse,l'objetet
l'écran.
Siletempslepermet,onprojetteàl'écranl'animationdelaCitédesSciencessuivantepourillustrer
lesconclusions:
http://www.cite-sciences.fr/au-programme/expos-temporaires/ombres_lumieres/archibaldsources-de-lumiere.htm
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Atelier : « Les phases de la Lune »
Sources:
«PhasesdelaLune»parSéverineMerlin-ConchinCPBlaye
«Calendriers,miroirducieletdescultures»parlaMainàlapâte.
Objectifs:
Connaîtreuncyclelunaireetlemettreenrelationaveclesduréesdenotrecalendrier.
SavoirquelaLunetourneautourdelaTerreetsurelle-même.
ComprendrequelesphasesdelaLunesontcauséesparlapositionrelativedelaTerre,dela
LuneetduSoleil.
Duréedel'atelier:
30minutes
Préparation:
Lesdocumentscalendrierlunaireannueletcalendrierlunairemensuel(photocopiescouleursou
vidéoprojection)
Description:
Introduction:Lecalendrierlunaire
- PériodicitédesphasesdelaLune
OnfournituncalendrierdesphasesdelaLuneetonleurfaitexplicitercequecelareprésente(ou
vidéoprojection).
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«Partonsd’unepleinelune.Auboutdecombiendetempsretrouve-t-onuneautrepleinelune?»
Lesélèvescherchentlapériodicitédecephénomène.«29,30ou31jours:àquoivousfaitpenser
cettedurée?»Onétablitlarelationentrecyclelunaireetduréed’unmois.
Ondemandeauxélèvesdecalculerladuréequis’écouleentreles4figuresremarquablesdela
Lune.
Laduréeséparantlesquatrefiguresremarquables:nouvelleLune,premierquartier,pleineLune,
deuxièmequartiervautseptàhuitjours.Est-ceunhasard?Non,c’estainsiqu’ontétédéfiniesles
semainesdansnotrecalendrier.
- AspectdesphasesdelaLune
Onfournitensuiteauxélèveslecalendrierdumoisquimontreprécisémenttouslesaspectsdela
luneaucoursdumois(ouvidéoprojection).
Aprèsobservationdecenouveaucalendrier,onessaiededéfiniraveceuxdesmotsdevocabulaire
importants:phase,pleineLune,nouvelleLune,premierquartier,dernierquartier,Lunegibbeuse,
croissantdeLune.
Remarque:Leterme«Lunegibbeuse»désignelaphaseintermédiaireentreune«demi-Lune»et
pleineLune.
Conclusion:LaLunemontreunemême«figure»tousles29joursenviron.
LaclasseconclutquelecycledesphasesdelaLunedureunpeumoinsd’unmois,etquecemois
peutêtredécoupéenquatrepériodesdeseptjours,quicorrespondentauxquatrephases
remarquables.
Notrecalendrierestdécoupéenmoisetensemainesdontlesduréessontenrapportavecles
phasesdelaLune.
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Atelier:LesphasesdelaLune
Premièreexpérimentation:
«Pourquoivoit-onlaLunedifféremment?»
Miseensituation:
PourrépondreàcettequestiononproposeauxélèvesdejouerlerôledelaTerreetdelaLune
- LesdifférentesombrespropresdelaLune.
Leprojecteurestallumé.Lesélèvessontpardeuxouseuls,ilsontune"Lune"(bouledepolystyrène
fixéesurunepiqueàbrochette).IlsdoiventsepositionnerdemanièreàobserverlapleineLune,la
nouvelleLune,lepremierquartieretdernierquartier.
- LasuccessiondesphasesdelaLune
Leprojecteurestallumé,2ou4élèves(laTerre)sontaucentredelapièceet8élèvessontautour
d’euxettiennentchacunune"Lune"(bouledepolystyrènefixéesurunepiqueàbrochette).Les
autressontobservateurs,ilssontautouretpeuventsedéplacer.
Lesélèvesaumilieu,aidédesobservateurssibesoin,doiventreconnaîtreles8phasesprincipales
delaLunevuessurlesboules:Lunegibbeuse,pleineLune,nouvelleLune,croissantdeLune,
premierquartier,dernierquartier.
Lesélèvespeuventchangerderôlepourfaireleurspropresobservations.
Remarque:
LesautresélèvespeuventaussiseplacerprèsduSoleilpourprendreconscienceque,depuisle
Soleil,laLuneesttoujourséclairéedelamêmefaçon.
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Conclusion:LaLunetourneautourdelaTerre,tandisquelaTerretourneautourduSoleil.Selon
lapositiondelaLune,leSoleilnel'éclairedoncpasdelamêmefaçon.Cesdifférentespositionssont
appeléesdesphases.ChaquephasereprésenteuneportiondeLuneéclairéeparleSoleiletvisible
delaTerre.
Deuxièmeexpérimentation:
«Peut-onvoirlaLuneenpleinjour?»
Miseensituation:
- L’alternancejour/nuitsurlaTerre
Leprojecteurestallumé.Ondemandeà2ou4élèvesdejouerlerôledelaTerre.LaTerretourne
surelle-même.
«DansquelsensdoittournerlaTerre?».
Lesoleilselèveàl’est,onidentifielesenfantssurTerrequisontàl’est,ilsdoiventvoirlesoleilen
premieretpourcelailfauttournerdanslesensinversedesaiguillesd’unemontre.
Lorsqueelletourne,chaqueélèvedoitdires’ilfaitjourounuit«chezlui».Ilfaitjourlorsqu’onfait
faceausoleil,ilfaitnuitlorsqu’onluitourneledos.
- LanouvelleLuneetlapleineLune
Le projecteur est allumé. Les élèves Terre et Lunes reprennent leur place. Les élèves qui font la
Terredoiventannoncerauxautress’ilfait«jourounuit»ets’ilvoientlaLuneetdansquellephase.
Conclusion:OnnepeutobserverunepleinLunequelanuitetunenouvelleLunen’estprésente
quelejour.
Troisièmeexpérimentation:
«Pourquoivoit-ontoujourslamêmefacedelaLune?»
Réponseattendue:Laluneestfixe,ellenebougepas.
Mise en situation: On fait une simulation de cette situation: Un élève-Terre est au centre et
tournesurlui-même.Unélève-Lunetourneautourdeluienfixanttoujoursunpointfixe(l’écran).
L’élève-Terreconstatequ’ilnevoitpastoujourslamêmefacedel’élève-Lunedonccen’estpasce
quisepassedanslaréalité.
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On reprend la simulation mais on fait en sorte que l’élève-Lune montre toujours la même face à
l’élève-Terre et on demande à un élève-témoin de reproduire le mouvement de l’élève-Lune en
restantfixe.
Chaque élève verbalise ce qu’il voit, l’élève témoin reproduit la rotation de l’élève-Lune. Les
observateursdécriventlesrotationsobservées.
Conclusion: La Lune tourne autour de la Terre (révolution) et elle tourne aussi sur elle-même
(rotation). La vitesse de rotation de la Lune est la même que sa vitesse de révolution (rotation
synchrone).
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Conclusion:LeverdeTerre
Onprojettelaphotoetondemandeauxélèves
«Quevoit-onsurcettephoto?»
«Savez-vousd’oùestprisecettephoto?»
Onproposeauxélèvesdemimeretd’utiliserlesboulespourrecréercephénomène.
Remarque:«LeverdeTerre(Earthriseenanglais)estlenomdonnéàlaphotographiedelaNASA
priseparWilliamAndersdurantlamissiond'Apollo8verslaLune,le24décembre1968,vers75h
49dutempsdemission3(environ16h40UTC).EllereprésentelaTerrepartiellementdans
l'ombre,avecaupremierplanlasurfacelunaire,àlamanièred'unleverdesoleil.Apollo8n'apas
atterrisurlaLune,cettephotoaétépriseenorbitelunaire.»(source:Wikipédia)
Conclusion
Dansl’espaceForum,onréunitlaclasseentière.
Lesreprésentationsinitialessontreprises.
Unesynthèsedesatelierspermettradereposerlesprincipesdeproductiondesombresainsique
leschangementsd'aspectsdelaLune.
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B.O.HSdu3juin2008
SCIENCESEXPERIMENTALESETTECHNOLOGIE
LecieletlaTerre:
LemouvementdelaTerre(etdesplanètes)autourduSoleil,larotationdelaTerresurelle-même;
laduréedujouretsonchangementaucoursdessaisons.
LemouvementdelaLuneautourdelaTerre
Lumièresetombres.
DEUXIEMEPALIERPOURLAMAITRISEDUSOCLECOMMUN:COMPETENCESATTENDUESALA
FINDUCM2
Compétence1:Lamaîtrisedelalanguefrançaise
L’élèveestcapablede:
-s’exprimerclairementàl’oralcommeàl'écritenutilisantunvocabulaireappropriéetprécis;
-prendrelaparoleenrespectantleniveaudelangueadapté;
-lireseuletcomprendreunénoncé,uneconsigne;
-comprendredesmotsnouveauxetlesutiliseràbonescient;
Compétence3:B)Laculturescientifiqueettechnologique
L’élèveestcapablede:
-pratiquerunedémarched’investigation:savoirobserver,questionner;
-manipuleretexpérimenter,formulerunehypothèseetlatester,argumenter;
-mettreàl’essaiplusieurspistesdesolutions;
-exprimeretexploiterlesrésultatsd’unemesureoud’unerechercheenutilisantunvocabulaire
scientifiqueàl’écritetàl’oral;
-maîtriserdesconnaissancesdansdiversdomainesscientifiques;
-mobilisersesconnaissancesdansdescontextesscientifiquesdifférentsetdansdesactivitésdela
viecourante
-exercerdeshabiletésmanuelles,réalisercertainsgestestechniques.
Compétence6:Lescompétencessocialesetciviques
L’élèveestcapablede:
-respecterlesrèglesdelaviecollective,notammentdanslespratiquessportives;
-comprendrelesnotionsdedroitsetdedevoirs,lesaccepteretlesmettreenapplication;
-prendrepartàundialogue:prendrelaparoledevantlesautres,écouterautrui,formuleret
justifierunpointdevue;
-coopéreravecunouplusieurscamarades;
Compétence7:L’autonomieetl’initiative
L’élèveestcapablede:
-respecterdesconsignessimplesenautonomie;
-montrerunecertainepersévérancedanstouteslesactivités;
-commenceràsavoirs’auto-évaluerdansdessituationssimples;
-s’impliquerdansunprojetindividueloucollectif;
-serespecterenrespectantlesprincipalesrèglesd’hygiène
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B.O.du5janvier2012
SCIENCESEXPERIMENTALESETTECHNOLOGIE
LecieletlaTerre:
Coursélémentairedeuxième
année
Coursmoyenpremièreannée
Coursmoyendeuxièmeannée
Lumièresetombres
-Connaîtrelesconditions
d’obtentiond’uneombre.
-Savoirqu’àplusieurssources
lumineusescorrespondent
plusieursombres.
Vocabulaire:lumière,ombre,
écran,
sourcelumineuse.
LemouvementdelaTerre(et
des
planètes)autourduSoleil
-Mettreenlienl’évolutiondela
duréedujouraucoursdel’année
etlessaisons.
-Définirlestermeséquinoxe,
solstice.
-SavoirqueleSoleilestuneétoile,
centred’unsystèmesolaire
constituédeplanètesdontla
Terre.
-Différencierétoileetplanète,
planèteetsatellite(exemple:la
Lune,satellitenatureldelaTerre).
Vocabulaire:saison,planète,
étoile,
systèmesolaire,satellitenaturel,
rotation,
révolution.
Lumièresetombres
-Savoirexpliquerlavariationde
laformedel’ombred’unobjeten
fonctiondeladistancesource
lumineuse/objetetdelaposition
delasourcelumineuse.
-Mobilisersesconnaissancessur
Lumièresetombrespourexpliquer
etcomprendrelephénomène
d’alternancedujouretdelanuit.
LemouvementdelaTerre(et
des
planètes)autourdusoleil
-Repéreretcomprendrele
mouvementapparentdusoleilau
coursd’unejournéeetson
évolutionaucoursdel’année.
-Connaîtrelesensetladuréede
rotationdelaTerresurellemême.
-Savoirinterpréterlemouvement
apparentduSoleilparune
modélisation.
-Connaîtrelacontributionde
CopernicetGaliléeàl’évolution
desidéesenastronomie.
Vocabulaire:solstice,équinoxe,
senset
axederotation,inclinaison,points
cardinaux
Lumièresetombres
-Mobilisersesconnaissancessur
Lumièresetombrespour
comprendreetexpliquerle
phénomènedephasesdelaLune.
LemouvementdelaTerre(et
des
planètes)autourdusoleil
-Différencierlesplanètesdu
systèmesolaire(caractéristiques,
ordresdegrandeur)
Vocabulaire:planète
gazeuse/rocheuse.
LemouvementdelaLune
autourdelaTerre
-Connaîtrelesdifférentesphases
delaLune,savoirquecesphases
sereproduisenttoujoursdansle
mêmeordreetlamêmedurée.
-SavoirquelesphasesdelaLune
s’expliquentparlarévolutionde
laLuneautourdelaTerre.
-Comprendrelesphasesdela
Luneparunemodélisation.
Vocabulaire:nouvellelune,pleine
lune,
premier/dernierquartier
15
L’alternancejour/nuit Domaine:
Sciencesexpérimentalesettechnologie
LecieletlaTerre.
Activité:Cléenmain
Documentpédagogiqueréaliséparl’Inspection
Académiquedel’Ain
http://www2.ac-lyon.fr/etab/ecoles/ec01/lamapa/Stage/rotationterrecycle3.pdf
Connaissancesvisées:
–LaTerretournesurelle-même:c'estcequiexpliquel'alternancedujouretdelanuit.(Première
partie)
–Laterretournedanslesensinversedesaiguillesd'unemontre(vuedupôleNord)eten24h.
(Deuxièmepartie)
Matériel:
-1bouledepolystyrènepargroupe
-1lampedepochepargroupe(ilfaudraexpliquerlalimitedelalampedepochepourmodéliserle
soleil)
-1lampedechevetsansabat-jourpourmodélisationlorsdesmisesencommun
-1globe
-desgommettes
Premièrepartie
Situationdedépart
MurailledeChine
Paris
16
«Ces2photosontétéprisesaumêmemoment.»
«Commentcelaest-ilpossible?»
«Ces2photosontétéprisesaumêmemoment,pourtantilnefaitpasjouraux2endroits,
pourquoi?»
Hypothèsesprobablesdesélèves
1.LeSoleiltourneautourdelaTerre.
2.LaTerretourneautourduSoleil.
3.LesnuagescachentleSoleil.
4.LaTerretournesurelle-même.
5.Lalunecachelesoleillanuit.
Déroulementdel'investigation
• Recherchedephotospourleshypothèses3et5
3:Photoavecdesnuagesetilfaitjourquandmême.
(àgauche)
5:Photopriseenpleinjouretoùl’onaperçoitlaLune(àdroite)
• Modélisationpourleshypothèses1,2,4aveclematériel:lesmodélisationsfonctionnent.
«3hypothèsesfonctionnent,lesscientifiquesavantnousontfaitlesmêmeshypothèses,ilsontmis
dessièclesàsemettred'accordpourvaliderunehypothèse.Nousallonsvoirdansleslivresce
qu'ilsonttrouvé.»
• Lecturededocumentspoursavoirquelleestlavraiehypothèse.
Exemplededocumentutilisable:
L'astronomepolonaisNicolasCopernicdoitêtreconsidérécommel'undesplusgrandsgéniesde
sonépoque.IlaconquisunegloireuniversellegrâceàsathéoriedumouvementdelaTerreetdes
planètes.Danssonsystèmehéliocentrique(connu,depuislors,souslenomdesystèmede
Copernic),touteslesplanètestournentautourduSoleil,etlaTerren'estplusqu'uneplanète
commelesautres,dontlarotationsurelle-mêmedonnel'alternancedujouretdelanuit.Malgréla
grandesimplicitédesonsystème,Copernicneréussitpasàfaireadmettresesidéesàses
contemporains.Àcôtédesonintérêtastronomique,l'œuvredeCoperniceutuneportée
philosophiqueimmense.Ellemarqual'undestournantsessentielsdelapensée,ébranlantlavision
médiévaledumonde,quiplaçaitl'hommeaucentred'ununiversfaitpourlui.Celaexpliqueles
réactionsviolentesqu'ellesoulevapendantplusdedeuxsiècles.
C'estl'hypothèse4quiestvraie.
• Modélisationparpetitsgroupesdel'hypothèse4(manipulation).
17
Synthèse
1.Lesélèvesviennentmontrerleurmodélisation:
-modélisationavecdumatériel(avecboulepolystyrèneetlampedepoche)
-modélisationavecleurcorps(unélèvequitournesurlui-mêmedevantunélèvesoleil)
2.L’enseignantprésentelamodélisationavecleglobeouballepolystyrèneetavec2gommettes
(poursymboliserParisetlamurailledeChine)
3.Traceécrite:
LaTerretournesurelle-même:c'estcequiexpliquel'alternancedujouretdelanuit.
Tracerlafrontièreentrelejouretlanuit
http://www.edumedia-sciences.com/fr/a240-jour-et-nuit(animationjournuit)
Deuxièmepartie
Situationdedépartethypothèses
Alafindelapremièrepartie,lesélèvesontconstatéqu'ilyavait2manièresdefairetournerla
Terre(sensaiguille;sensinverse)etqueces2manièresfonctionnaient.
«CommentsavoirdansquelsenstournelaTerre?»
Déroulementdel'investigation
• Observations:
Danslacour,lesélèvesrepèrentlapositionduSoleilà8h30,11h,16h(pointscardinauxànoter):
lematinleSoleilestàl'est,lesoleilestausudàmidi,lesoirilestàl'ouest.
Ilsdessinentlesenvironsdelacouraveclespointscardinauxetchacundessinesursafeuillela
positiondusoleilauxdifférentsmomentsdelajournée(attentionsurlafeuillemettrelesuden
haut)
• Modélisationdanslasalledemotricité
1.Aveclaboussoledéfinirl'estetl'ouest
2.Demanderauxélèvesdefaireuneronde.
3.Unélèvereprésentelesoleil,ilsetrouveendehorsdelaronde.Lesoleilsedéplacecommeils
l‘ontobservédanslacour:d'estenouestenpassantparlesud.L'élèvesoleildonnelesnomsdes
élèvesdansl'ordreoùillesvoit.
18
4.Ensuite,l’enseignantleurindiquequedanslaréalité,leSoleilestfixe.C'estdoncàlarondede
tourner.Commenttournerpourquelesoleilvoitlesenfantsdanslemêmeordrequetoutàl'heure?
Lesélèvesvontvoirquelarondetournedanslesensinversedesaiguillesd'unemontre.
Donclaterretournesurelle-mêmedanslesensinversedesaiguillesd'unemontrequandon
laregardedupôlenord.
• Modélisationavecleglobeetlalampedepoche.
• Traceécrite:
Lafeuilled'observation
Plusieursvuesduglobe(etmettrelesflèchesindiquantlesensderotation)
«LaTerretournesurelle-mêmedanslesensinversedesaiguillesd'unemontrevudupôleNord.
Ellefaituntouren24h.»
vc
http://www.cite-sciences.fr/au-programme/expos-temporaires/ombres_lumieres/jour-etnuit.htm
19
Lessaisons
Domaine:
Sciencesexpérimentalesettechnologie
LecieletlaTerre.
Activité:conçueparLamainàlapâteàl'occasiondel'annéemondialedel'astronomie
Atraverslethèmefédérateurdescalendriers,lesélèvesétudientlamesuredutempsetsonhistoiredansles
sociétésd’hieroud’aujourd’hui.Qu’est-cequ’unejournée,unesemaine,unmois,uneannée?Commentces
unitésdetempssont-ellesconstruitesdanslesgrandescivilisationsetenquoil’astronomiepeut-ellenous
aider à les comprendre ? Quels sont les mouvements de la Terre ou de la Lune, quelle est l’origine des
saisons? Cemodulepédagogiqueestconstituéde3séquences:
1. Lejour,lajournée
2. Lessaisons,l’année
3. Lemois,lasemaine.
Ilestconsultabledanssonintégralitéàl’adressesuivante:http://www.fondationlamap.org/fr/page/9611/le-module-pédagogique-sommaire
http://www.fondation-lamap.org/fr/page/9614/séquence-2-les-saisons-lannée
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L’aventurehumainesurlaLune
LesmissionsApolloetlaconquêtedelaLune
Domaines:
Sciencesexpérimentalesettechnologie,Histoire
SéancesproposéesparSéverineMERLIN-CONCHIN,
CirconscriptiondeBlaye.
http://tice33.ac-bordeaux.fr/Ecolien/LinkClick.aspx?fileticket=PawjZZKxYOI%3d&tabid=1771&mid=18476&language=fr-FR
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Onamarchésurlalune
Domaine:
Histoire,Histoiredel’Art
Activité:supportsvidéos
OnpeutaborderlaconquêtedelaLuneencomparantl’imaginairedesHommes(danslaBD,dans
lespremiersfilms…)etlepremieralunissage.
1902:LevoyagedanslaLunedeGeorgeMélies
https://www.youtube.com/watch?v=2KPyAYA
XZF0
1969:Lepremieralunissage.
https://www.youtube.com/watch?v=4TJtrcFn_
mY
1953:LaconquêtedelaLunedanslaBD.
https://www.youtube.com/watch?v=NWB2Q7Q
icvQ
Lesastronautesconfrontésàlapesanteur
lunaire
http://education.francetv.fr/videos/lesastronautes-confrontes-a-la-pesanteur-lunairev108170
22
Stellarium
Domaines:
Sciencesexpérimentalesettechnologie:LecieletlaTerre;B2I.
Activité:logicielhttp://www.stellarium.org/fr/
Stellariumestunlogicieldeplanétariumopensourceetgratuitpourvotreordinateur.Ilafficheun
cielréalisteen3D,commesivousleregardiezàl’œilnu,auxjumellesouavecuntélescope.
Il permet de voir nébuleuses, constellations (avec noms et représentations mythologiques), des
dizaines de milliers d’étoiles (zooms), les planètes et leur trajectoire, la Lune… Stellarium est le
programmeidéalpoursimulerdesobservations.
Applicationspédagogiquespossibles:
o Priseenmainélèves
o changerladateetl’heure
o changerlelieu
o lemouvementapparentduSoleil
o lemécanismedessaisons
o laLune
o découvrirlecielétoilé
o découvrirlesplanètes
Activitécléenmainaucollège:«EtudedesphasesdelaLuneavecStellarium»àadapter
pourlecycle3.
L’académiedeNiceproposeuneséancepermettantd’EtudierlesphasesdelaLuneviaStellarium
http://www.ac-nice.fr/physique/articles.php?lng=fr&pg=797.
Sontàdisposition:
o ficheélève
o fiched’informationspourleprofesseur
o Documentspourlapriseenmainélève
o Fiche«commentchangerl’heure».
o Fiche«commentchangerlelieu».
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Lesystèmesolaire
Domaine:
Sciencesexpérimentalesettechnologie
LecieletlaTerre.
Activité :AlaDécouverteduSystèmesolaire.
Activitécléenmain:http://web.acreims.fr/dsden52/ien.joinville/file/sciences/systeme_solaire.pdf
DocumentréaliséparOlivierHuelencollaborationavecMireilleChrétiennot.
Cetteactivitésedérouleen3séances,l’intégralitédesdocumentsestfournie.
Activité:Découvrirlesystèmesolaireavecunevidéo
https://www.youtube.com/watch?v=Ps6bygxRohw
Ce documentaire réalisé par SENEWCOM
MEDIAS, vous schématise Le Système
solaire dans son ensemble de système
planétairecomposéd'uneétoile,leSoleil,
et des objets célestes définis gravitant
autour de lui (autrement dit, notre
système planétaire) : les huit planètes et
leurs 175 satellites naturels connus7
(appelés usuellement des « lunes »), les
cinq planètes naines, et les milliards de
petitscorps(astéroïdes,objetsglacés,comètes,poussièreinterplanétaire,etc.).
24
Activité«C’estpassorcier:Systèmesolaire».
https://www.youtube.com/watch?v=I7cajVnzm8k QuestionnaireréaliséparBruceDemaugé
Bostextraitdusite«Petitabécédairede
l’école»
http://bdemauge.free.fr/CPS/CPSDVD02a.pdf
25
Leclairobscur
Domaine:Artsvisuels,HistoiredesArts
Définition:Enpeinture,«onappelleclair-obscurlatechniqueconsistantàmodulerlalumièresur
unfondd'ombre,encréantdescontrastespropresàsuggérerlereliefetlaprofondeur.Decette
façon,lesfiguresouobjetsreprésentéssurunesurfaceplanedonnentl'illusiondureliefenjouant,
afind'yparvenirparlesavoir-fairetechniquedel'artiste,despassagessubtilsdelalumièreà
l'ombrepourmodelerlesformes.LéonarddeVincietGiorgioneontétélesprécurseursdece
procédédéveloppéparCorrègeetpratiquénotammentparTitien,Caravage,Velázquez,
Rembrandt,GeorgesdelaTour,etc.DanssonCoursdepeintureparprincipes(1708,nouvelle
édition,Paris1989)quirésumetoutel'esthétiqueduXVIIesiècle,l'écrivainRogerdePiles(16351709)consacreunlongdéveloppementauclair-obscurdanslequelilprécisenotammentque"la
sciencedeslumièresetdesombresquiconviennentàlapeintureestunedesplusimportantes
parties,etdesplusessentiellesdecetart."»(EncyclopédieLAROUSSE)
Artistesderéférence:
PolidorodaCaravaggio
LavocationdeSaintMathieu
GeorgesdeLaTour
LaCèneàEmmaüs
Lenouveauné
StJosephCharpentier
26
Rembrandt
Philosopheenméditation
Lespèlerinsd’Emmaüs
JohannesVermeer
L’astronome
Activitéd’observation:
Lafemmeàlabalance
Retrouverdansuntableaud'oùprovientlalumièreetquelleestsasourcelumineuse.
27
Leshadowart
Domaine:Artsvisuels,HistoiredesArts
Définition:
C’estlatransformationd’ombresenœuvresd’artjusteenassemblantlesobjetslesplus
improbablesetenmettantlabonnelumièreaubonendroit.
Artistederéférence:
KumiYamashita
Profile
Fragments
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Origami
Activité«àlamanièrede»
Matériel:élémentsdeformegéométriquesimpleàassembler(Kapla,lego,boîtes…)
Miseenoeuvre:
1°Faireuneombreenformedelettreavecleséléments.
2°Modifierlapositiondansl’espacedecesélémentsenavantouenarrièredemanièreàobtenirla
mêmeombre.
29
3°Ajouterdenouveauxélémentsdemanièreàobtenirlamêmeombre.
30
Lethéâtred’ombres
Domaine:Artsvisuels,Expressioncorporelle
Lekamishibaïdelumière
Domaine:Technologie,Lecture
Fichepédagogiquepourmonterunpetitthéâtred’ombres,«lekamishibaïdelumière»,extraitde
l’ouvrageArts,platdujour,PatrickStraub,Accèsédition.
http://patrick.straub.free.fr/pdf/vienne/Vienne_Kami.pdf
Princesetprincesses
Domaine:Histoiredel’Art,Artsvisuels
DossierpédagogiquedufilmdeMichelOCELOTPrincesetprincesses
deEvelyneAGUILEECPartsvisuelsetcoordinatriceEcoleetcinéma
Essonne
http://www.ac-versailles.fr/public/upload/docs/application/pdf/201403/princes-pricesses-dossier-pedagogique.pdf
31
Théâtred’ombresdeBoltanski
32
Lumièreblancheetcouleurs
Formesetcouleurs
Domaine:Artsvisuels
ProjetculturelrédigéparMartineLEPELTIERCPDArtsvisuelsIA74
http://www.ac-grenoble.fr/ien.rumilly/IMG/pdf/couleur2.pdf
Lescouleurs
Domaine:Artsvisuels
Différentsfichiersconcernantl’étudedelacouleuretdesapplicationsdanslesclassesparDanie
Faurie-AcadémiedeToulouse.
http://pedagogie.ac-toulouse.fr/lotec/EspaceCahors1/spip/spip.php?article140
Lumièreblancheetcouleurs
Domaine:Physique
Petitsfilmscourts(6/7minutes)oùAlainSecret
médiateurscientifiqueàlacitédessciences
interpellelespassagersd'unTGVpourleur
proposerdesexpériencespourcomprendrele
conceptdelalumièreblancheetdescouleursen
optique.
5thématiques:
! Lescouleursprimaires
! Lacouleurn'existepas
! Laperceptionvisuelle
! Lesfiltrescolorés
! Lamagiedescouleurs
Lesnotionsabordéesdanscesfilmssont«hors-programmes»pourdescycle3.
Cependantellessontexplicitéssimplementetpermettentd’avoirdesélémentsderéponsesà
donnerànosélèveslespluscurieux.
http://www.universcience.tv/video-alain-et-les-couleurs-1-les-couleurs-primaires-3432.html
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Propriétésdesobjets:
opaque,translucide,transparent
Domaine:Sciencestechnologiques
Documentdetravailpourlesmaîtres,rédigéparCentrepilote«Lamainàlapâte»deNogentsur
Oise.
Voirplusprécisémentlesséances4et5pages21à26.
http:/www4.ac-nancy-metz.fr/ia57science/IMG/pdf/lumiere_MAP_sequence_complete.pdf
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Domaine:Technologie
Lecadransolaire
DossierpédagogiqueduplanétariumdujardindessciencesdeDijon.
http://artsculture.ac-dijon.fr/IMG/pdf/dossier_enseignants_cadrans_solaires_c.pdf
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Documentaires
Laconquêtespatialeracontéeauxenfants
OlivierdeGoursac,illustrationsdePascalLaye,DeLaMartinièreJeunesse,2006.Apartirde9
ans.
Conquérirl'espace...Unrêveetunpariprésentsdanslatêtedeshommesdepuistoujours!
OlivierdeGoursacnousracontel'explorationspatiale:Pourquoil'hommea-t-ilvoyagé
dansl'espace?Quelestlequotidiendesastronautesàborddeleursvaisseaux?
L’espaceetsessecrets
IanGraham,ouvrageen3dimensions,Larousse2007.Apartirde8ans.
Embarquezpourunfabuleuxvoyageentroisdimensionsàtraversl'espace.Perceztousles
secretsdel'Univers,assistezàlaformationdesétoiles,explorezlesplanètesdusystème
solaire,observezlescomètesetparticipezauxplusgrandesaventuresspatialesde
l'humanité,dupremieratterrissagesurlesollunaireàlaconstructiondelaStationspatiale
internationale.
LagrandeencyclopédieFleurusespace
CNES,éditionFleurus,2002
Comprendrelesphénomènescélestes,percerlessecretsdel'Univers,découvrirlesfusées
etlesstationsspatiales...Vivrelagrandeaventuredel'Hommedansl'espace...Despremiers
astronomesauxpionniersdelaconquêtespatiale,destélescopesamateursauxsondes
d'explorationdenotresystèmesolaireenpassantparlessatellitesd'observationdela
Terre,laGrandeEncyclopédieFleurusconjugueconnaissancespratiquesetsavoirs
théoriquesdansuneapprochedynamiquequivousentraînerajusqu'auxconfinsde
l'Univers.UnouvrageréaliséencollaborationaveclaCitédel'espaceetleCNES.
Plushaut,plusloin...
Jean-PierreVerdet,PierreBon,éditionL’écoledesloisirs,1993,àpartirde7ans
Lecielnocturnebrilledemilliersdepetiteslumières,dontcertainessontdesétoiles,
d'autressontdesplanètesetd'autresencore,invisiblesàl'oeilnu,sontdesgalaxies.Àquoi
peuvent-ellesressembler?Commelessondesspatiales,approchons-nousdesplanètes.Mais
lesystèmesolaire,aussigrandsoit-il,n'estqu'unpointminusculedel'Univers.Continuons
notrevoyage,àlarencontredesétoilesvoisines,découvronsnotregalaxie.Continuonsplus
loinencore,toujoursplusloin.Oùl'Universs'arrêtera-t-il?
Lecielàpetitspas
MichèleMiraPons,RobertBarborini,2010,ActesSudJunior
Pourquoilesétoilesbrillent-elles?PourquoilaGrandeOurses'appelle-t-elleainsi?
PourquoilaLunechange-t-elledeforme?Depuistoujours,lesêtreshumainscherchentà
percerlessecretsduciel.Unlivredocumentairepourconnaîtreunpeul’histoiredes
planètes,desgalaxiesetrepérerdesconstellations.
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MarchersurlaluneNiveau3
RobertCoupe,LucileGalliot,Touslecteurs,HachetteEducation,2010
"LaLuneatoujoursattirélacuriositédeshommes.Desgénérationsentièresontrêvéde
partiràsaconquête.QuandaeulieulepremiervoyagesurlaLune?Qu’ontdécouvertles
astronautessurplace?Partagelesgrandsfrissonsdespremiershommesquiontmarché
surlaLune!"
LesystèmesolaireNiveau4
RobertCoupe,LucileGalliot,Touslecteurs,HachetteEducation,2010
"ToutcommelaTerre,d’autresplanètestournentautourduSoleil.Cetensembleforme
notresystèmesolaire.PourquoilaplanèteMarsest-ellesurnomméelaplanèterouge?
CombienSaturnea-t-elled’anneaux?QuelleestlaplanètelapluséloignéeduSoleil?
Observelesparticularitésdechacunedecesplanètesetdécouvrelesconditionsquiont
permisàlaviedesedéveloppersurTerre."
ObserverlecielNiveau5
RobertCoupe,LucileGalliot,Touslecteurs,HachetteEducation,2010
"Regardelesétoilesdansleciel.Quelquefois,ellesformentdesobjetsoudesanimaux
fantastiques.Peux-tulesreconnaître?Lespremiersastronomesobservaientlecielpourse
repérerenmer,pourprévenirl’avenirouconstruiredesmonuments...Voyageàtraversle
tempsetsuislesdécouvertesdesastronomesd’hieràaujourd’hui."
Pources3livresdocumentairesdesfichespédagogiquessontdisponiblessurinscriptionsurlesite
HachetteÉducation.
http://www.enseignants.hachette-education.com
37
Albums
CommentnoussommesalléssurlaLune
PénélopeJossen,éditionL'écoledesloisirs,2015,àpartirde5ans
Lesfous,lespoètes,lessavantsettouslesenfantsdumondeenrêvaient.Troisastronautesaméricains
l’ontfait:parcourirenfuséeles380000kilomètresquiséparentlaTerredelaLuneetposerlepied
surcelle-ci…Lesenfantsd’aujourd’huin’ontpasvécuceprodigeendirect.Leursgrands-parents,si,le
20juillet1969.Cetalbumraconte,entraitssimples,étapeparétape,lepéripled’ApolloXI,du«LEM»,
etlesfaitsetgestesdeNeilArmstrong,BuzzAldrinetMichaelCollins,lespionniersdel’espace.
Unemissionpourmaman
GabrielGayetAnneCaron,éditionL’écoledesloisirs,2002,àpartirde7ans
Mamanestspationaute,membredel'équipagedelaSW11ST,missionscientifiquequinepourraitpas
sedéroulersanslaprécieusecollaborationdeLouise.Louiseestunearaignéeauxpattesvelues.Il
paraîtqu'ellen'estpasdangereuse.Mamanl'ainstalléedanssamallettepressuriséeenvued'étudier
soncomportementlà-haut,àborddelastationspatiale.Kimestfierd'avoirunemamanastronaute.
Maisparfoisilaimeraitmieuxqu'ellesoitinstitutrice.IlnepasseraitpastoutessesvacancesauCentredelancement.
Zathura
ChrisVanAllsburgéditionL’écoledesloisirs,2003,àpartirde7ans
Connaissez-vousJumanji,jeud'aventuresdanslajunglequisejouecommeunjeudel'oie,àla
différenceprèsquelemessagedechaquecasedevientréalité?ÀladernièrepagedeJumanji,deChris
VanAllsburg,deuxgarçons,WalteretDannyBudwingrécupéraientparhasardlaredoutableboîtede
jeuetlarapportaientchezeux.Enouvrantcetteboîte,ilsvontdécouvrirZathura,unjeud'aventures
dansl'espace.DansJumanji,lelionattaquaitvraimentetlespluiesdelamoussoninondaientlesalon.
DansZathura,iltombedesmétéores,quandonperdsapesanteur,onrisqueunvoyageinfinidansl'espace,etquandun
vaisseau-pirateZorgonattaque,c'estlafindesharicots.Pours'ensortir,pourreveniràlavienormale,iln'yaqu'une
seulesolution:poursuivrelejeujusqu'aubout.
Latêtedanslesétoiles:6histoiresd’espace.
Collectif,EditionFleuruscollectionz’azimut,2002,àpartirde10ans
6histoirescourtesautourdel’espace:Rêverd'embarquerdansdecurieuxvaisseauxversdes
planètesinconnues,participeràunconcoursetdevenirlepremier"touristedel'espace",affronterun
fantômeàborddelanavetteLotus13,enquêtersuruncrimecrapuleuxcommisdansun
observatoire,riredesgagsinventésparlesélèvesdel'EcoleInternationaledeFormationdes
Astronautes,capterdessignauxextraterrestres...
L’ombre
YaëlHassanetRachelHausfater,Nathan,2010,àpartirde10ans
Unmatin,devantlaportedesonimmeuble,uneombresembleattendreTom.Pendantdesjours,
l'ombrel'épie,l'ombrelesuit,l'ombrel'appelle.MaisTom,d'abordeffrayé,nelacomprendpas.
Pourtant,ilveutsavoir:quiest-elle?queveut-elle?Guidéparcettesilhouettedeplusenplus
familière,ildécouvrelatragédiedelasecondeguerremondialeetlesecretdecellequilehante...
Une manière d’évoquer l’ombre dans ses différents sens.
Exploitationpédagogique:
http://extranet.editis.com/it-yonixweb/images/340/art/doc/5/52db87b24431333438313239313735383136343339.pdf
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