Calendriers, miroirs du ciel et des cultures

1- Le jour, la journée
Auteurs : david Wilgenbus(plus d'infos)
Nathan Desdouits(plus d'infos)
Gilles CAPPE(plus d'infos)
Roland L.(plus d'infos)
Résumé :
- Savoir qu'un calendrier sert à se repérer dans le temps - Savoir qu'il existe plusieurs systèmes de datation dans le monde - Distinguer le jour de la journée
Publication : 1 Avril 2009

Séance introductive : À quoi sert un calendrier ?

durée 30 minutes
matériel Pour chaque groupe d’élèves (groupes de deux ou trois élèves ;
au-delà, il devient plus difficile de les faire tous participer)
~ une photocopie de la fiche 1
objectifs ~ Savoir qu’un calendrier sert à se repérer dans le temps
~ Savoir qu’il existe plusieurs systèmes de datation dans le monde
lexique Calendrier

Cette séance, très courte, sert à introduire le projet en intéressant les élèves à la fonction du calendrier.

Question initiale

Le maître interroge la classe entière : à quoi sert un calendrier ? Il peut encourager les élèves à sortir leur agenda ou à regarder le calendrier affiché en classe.
Les élèves font habituellement des réponses variées du type : cela sert à se souvenir des choses à faire, à connaître les dates des fêtes, des anniversaires, des vacances, à compter les jours et les années…
Toutes les réponses sont inscrites au tableau et discutées collectivement.

Recherche (étude documentaire)

Le maître distribue une photocopie de la fiche 1, qui comporte deux documents, chacun extrait de la « une » d’un journal francophone :
– Le Matin du Sahara et du Maghreb, journal marocain : la date est donnée dans le calendrier grégorien (notre calendrier civil), dans le calendrier musulman et dans le
calendrier hébraïque;
– Le P’tit Hebdo, journal de la communauté juive de France : la date est donnée dans le calendrier grégorien et dans le calendrier hébraïque.

Le maître demande : Regardez bien ces deux journaux : À quelle date ont-ils été publiés ? Les élèves constatent que le premier date du 16 juin 2008 et le second du 21 juin 2008.
D’autres indications, comme 18 Sivan 5768, font penser à des dates, mais il est nécessaire de s’assurer que c’est bien le cas pour tous les élèves. On peut, pour cela, décomposer chaque date en jour/mois/année, et constater que les structures sont identiques.
Le Matin du Sahara et du Maghreb :
– 16 juin 2008,
– 13 Sivan 5768,
– 12 Joumadaa II 1429.
Le P’tit Hebdo :
– 21 juin 2008,
– 18 Sivan 5768.
Collectivement toujours, on peut remarquer que les deux journaux sont parus à cinq jours d’intervalle (16 et 21 juin). On retrouve cet écart entre le 13 et le 18 Sivan : ceci confirme qu’il s’agit de la date d’édition du journal.

Note pédagogique

Les élèves s’interrogent sur le décalage entre 1429 (calendrier musulman), 2008 (calendrier grégorien) et 5768 (calendrier hébraïque). Un petit rappel historique peut être utile :
• l’origine de notre calendrier (que l’on appelle le calendrier grégorien) est la date supposée de la naissance de Jésus-Christ ;
• l’origine du calendrier hébraïque est la date supposée de la création du monde selon la Torah juive : 3761 avant J.-C. ;
• l’origine du calendrier musulman est la date de l’Hégire, la migration du prophète Mohammed de La Mecque à Médine (qui correspond à la naissance de la communauté musulmane), en 622 après J.-C.

Le maître peut faire « calculer » aux élèves la date de l’Hégire à partir des informations dont ils disposent sur la fiche 1. Le journal est paru en 2008 (calendrier grégorien) ou 1429 (calendrier musulman). L’Hégire devrait donc avoir eu lieu en 2008-1429 = 579 après J.-C. Il explique ensuite que la bonne date est 622 après J.-C. comme indiqué dans la note ci-dessus et leur demande comment interpréter cette erreur ? Les élèves doivent conclure qu’une année musulmane n’a pas la même longueur qu’une année dans notre calendrier (de même pour le calendrier hébraïque).

Conclusion, trace écrite

La classe récapitule ce qui a été appris pendant cette séance, et le maître note cette conclusion collective au tableau. Un exemple de conclusion peut être :
Un calendrier sert à se repérer dans le temps. Il existe plusieurs types de calendriers dans le monde : grégorien, musulman, hébraïque… Ils sont découpés en jour, mois et années, avec des décalages entre eux.
Chaque élève note cette conclusion sur son cahier d’expériences. Le maître annonce que les prochaines séances permettront de comprendre ce que sont ces jours,
ces mois, et ces années, et comment les différents calendriers fonctionnent. Il peut proposer aux élèves d’établir la liste des questions qu’ils se posent à ce propos et de noter ces questions sur une affiche, qui restera présente pendant toute la durée du projet. Petit à petit, on notera les questions auxquelles on a apporté des réponses.
Les questions restées sans réponse feront l’objet de recherches documentaires.


Questions posées par les élèves de CM1/CM2 de la classe de Mme Caufourier (Le Havre)

 

Prolongement multimédia

http://www.imcce.fr/page.php?nav=fr/ephemerides/astronomie/calendriers/index.php : le site Internet de l’IMCCE, Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides contient un convertisseur de calendriers. Les élèves peuvent l’utiliser, par exemple, pour connaître leur date de naissance dans le calendrier musulman, hébraïque, chinois, etc.

 

Séance 1 : Qu’est-ce qu’un jour ? Qu’est-ce qu’une journée ?

durée 90 minutes, en plusieurs moments de la journée, plus quelques minutes le lendemain
matériel Selon l’option choisie, pour chaque groupe :
~ soit 1 craie + 1 mètre
~ soit 1 saladier transparent + 1 figurine + 1 boussole
objectifs ~ Distinguer le jour de la journée
~ Connaître la course du Soleil dans le ciel au cours d’une journée
~ Connaître la définition astronomique du jour
conditions météo ~ Temps ensoleillé (suffisamment pour avoir des ombres)
lexique Jour, journée, jour solaire

Question initiale

Après que quelques élèves aient rappelé la conclusion de la séance précédente (il existe plusieurs sortes de calendriers dans le monde), le maître engage une discussion collective autour des mots « jour » et « journée », l’objectif étant de les distinguer.
En effet, dans le langage courant, le mot « jour » possède plusieurs sens : il signifie aussi bien clarté, jour de la semaine, durée de 24 heures, période pendant laquelle il
« fait jour » (et pas nuit), etc.
Au cours de cette discussion, le maître tente de séparer jour et journée de cette façon :
– la journée est la période pendant laquelle « il fait jour », c’est-à-dire pendant laquelle le Soleil reste au-dessus de l’horizon ;
– le jour est une période de 24 heures (on ne sait pas trop, à ce stade, à quoi cela correspond par rapport au Soleil).
Le maître demande à la classe : Qu’est-ce qu’un jour, pour un astronome ? Comment faire pour savoir qu’il s’est écoulé un jour, si on n’a pas de montre ?

Mise en commun

Après quelques minutes de travail individuel, les élèves comparent leurs idées en binôme, puis en classe entière, et le maître écrit les réponses au tableau.
Les réponses peuvent être :
quand la petite aiguille de la montre a fait un tour complet (ou deux tours) (cette réponse est hors sujet, puisqu’on veut répondre à la question sans l’aide d’une montre) ;
quand le Soleil revient à la même place dans le ciel ;
quand le Soleil se lève à nouveau (ou se couche à nouveau) ;
quand l’ombre d’un bâton a fait un tour complet
L’observation de l’ombre d’un bâton (ou d’un arbre, d’un enfant…) apparaît comme la bonne façon de repérer la position du Soleil dans le ciel.

Note scientifique

Attention : il importe de ne jamais regarder le Soleil à l’oeil nu, ni même avec des lunettes de soleil. Pour le regarder, il faut impérativement utiliser des lunettes « spéciales éclipse » ou un solarscope.

Recherche (expérimentation)

Les élèves, répartis en petits groupes (trois ou quatre enfants maximum), relèvent, à plusieurs moments de la journée, la taille et la position de l’ombre de l’un d’entre eux.
L’ombre est tracée à la craie sur le sol et mesurée de la tête aux pieds.
Les enfants dont on mesure l’ombre se tiennent bien à la verticale, pieds joints et dos au Soleil.
Ils se placent au même endroit à chaque fois, pour ne faire varier qu’un seul paramètre entre les différentes observations. Pour chaque mesure, les élèves notent dans le cahier d’expériences la taille de l’ombre et l’heure.
Les mesures peuvent être effectuées à 9 h 30, 11 heures, 14 heures en été (13 heures, si l’heure d’hiver est en vigueur, cette mesure étant la plus importante car proche du midi solaire : la taille de l’ombre est alors minimale) et 15 h 30.

Note scientifique

On admet communément que le midi solaire correspond à 14 heures en été (13 heures en hiver), à la montre. Ça n’est qu’une approximation car le moment auquel le Soleil passe au plus haut dépend de la longitude du lieu d’observation : il n’est donc pas le même sur tout le territoire français (de Brest à Strasbourg, il y a presqu’une heure de décalage !).

Une fois la première mesure réalisée, en attendant d’effectuer les autres mesures quelques heures plus tard, les élèves tentent de prévoir les résultats futurs. Le maître leur donne la consigne :
dessinez dans votre cahier d’expériences l’ombre telle que vous pensez l’observer à 11 heures, puis à 14 heures et à 15 h 30. Faites attention à l’orientation et à la taille de l’ombre.

Note pédagogique

Les dessins produits sont souvent maladroits, mais ne traduisent pas forcément une mauvaise compréhension du phénomène étudié (pour s’en assurer, on invite les élèves à venir présenter leurs hypothèses au tableau et à les commenter). La plupart savent en effet que l’ombre doit être orientée dans la direction opposée au Soleil, et qu’elle doit être d’autant plus courte que le Soleil est haut dans le ciel. En revanche, dessiner cette scène (3D) sur une feuille ou au tableau (2D) peut s’avérer difficile.


Mesure de l’ombre d’un élève à 9 h 30, dans la classe de CM1 de M. Haffner (Antony)

 

Mise en commun

En fin de journée, on dispose de plusieurs relevés d’ombres. Les ombres tracées au plus près du midi solaire sont les plus courtes.
À ce stade, la plupart des élèves pensent que, le lendemain à la même heure, les ombres se superposeront.
La classe peut donc conclure, de façon provisoire : le jour est la durée que met le Soleil pour revenir deux fois de suite au même endroit dans le ciel. Il dure 24 heures.
Le maître rappelle que cette donnée doit être vérifiée : pour l’instant, il s’agit davantage d’une hypothèse que d’une conclusion.

Le lendemain

Le lendemain, on consacre quelques minutes à vérifier l’hypothèse de la veille, à savoir que, 24 heures plus tard, le Soleil est revenu à la même place (les ombres ont la même orientation et la même taille que celles de la veille à la même heure).


Ombres mesurées par tous les groupes de la classe le mardi matin et après-midi, et le jeudi aux mêmes heures. On constate qu’au cours de la journée les ombres changent de taille et que, d’une journée à l’autre, elles ont la même taille si on les mesure à la même heure. Photographie prise dans la classe de CM1 de M. Haffner (Antony).

Note scientifique

Ceci n'est bien sûr qu'une approximation : la longueur des ombres varie d'un jour sur l'autre (l'ombre est de plus en plus courte si on va vers le solstice d'été, de plus en plus longue si on va vers le solstice d'hiver). Néanmoins, en 1 journée, cette différence de taille est très faible : on peut considérer, ici, que les ombres ont la même taille.

Conclusion

Le Soleil se déplace dans notre ciel au cours d’une journée. À 24 heures d’intervalle, il revient dans la même position. C’est ce que les astronomes appellent un « jour solaire ».

Variante

Pour observer la position du Soleil dans le ciel, le maître peut encourager les élèves à trouver une autre méthode que le relevé d’ombre, plus directe… mais moins naturelle pour eux. On peut, par exemple, construire une maquette dans laquelle le ciel est représenté par un saladier demi-sphérique renversé, à l’intérieur duquel se trouve l’observateur (qui peut être matérialisé par une figurine ou une petite cible). On place un cache (papier noir percé d’un trou) devant le saladier, de sorte que le Soleil éclaire la cible. La position du Soleil est repérée en collant une gommette à l’endroit du trou. En répétant cette manipulation plusieurs fois dans la journée, on constate qu’il faut, à chaque fois, déplacer le cache. En repérant les positions successives, on reconstruit la course du Soleil. Attention : il importe que l’orientation du saladier ne change pas au cours de la journée. L’utilisation d’une boussole peut s’avérer nécessaire.


Maquette permettant de suivre la course du Soleil dans le ciel, au cours d’une journée. Classe de CM1-CM2 de M. Cappe (Le Havre)

 

Prolongement

Dès cette séance, et jusqu’à la fin du projet, la classe peut adopter un nouveau « rituel » : chaque jour, un ou plusieurs élève(s) note(nt) les heures de lever et de coucher du Soleil, ainsi que les phases de la Lune. Cela permettra, par la suite, de travailler sur les saisons, les jours, et les mois. Pour que les relevés des enfants soient exploitables dans la séquence 3 séance 3, on peut faire dessiner par les élèves l’ensemble des « apparences » de la Lune sur une feuille quadrillée, et noter sous chaque dessin la date d’observation. L’enseignant organise une séance de dessin collective dans la cour à un moment où la Lune est visible pour insister sur la qualité du dessin et la rigueur avec laquelle il convient de noter la date d’observation. S’il en a la possibilité, il prend la Lune en photo. De retour en classe, il affiche au tableau l’ensemble des dessins de la classe ainsi que la photographie de la Lune. Si besoin, il demande aux élèves de refaire leurs dessins.

 

Séance 2 : Comment expliquer le mouvement du Soleil dans le ciel ?

durée 60 minutes
matériel Pour chaque groupe :
~ une source de lumière : lampe de poche ou ampoule montée sur un boîtier électrique représentant le Soleil
~ une boule de polystyrène (ou une balle de ping-pong) fixée sur un axe (brochette en bois) représentant la Terre et ses pôles
~ une épingle, plantée dans la boule représentant la Terre, figurant l’enfant dont on a mesuré l’ombre dans la cour
objectifs ~ Savoir que la Terre tourne sur elle-même
lexique Rotation

Question initiale

Après avoir revu les conclusions de la séance précédente, l’enseignant explique que cette séance a pour but de comprendre pourquoi il y a des jours et des nuits sur Terre. Il pose la question à toute la classe et note les réponses au tableau.

Note pédagogique

Les enfants connaissent déjà la réponse à cette question : la Terre tourne sur elle-même. Mais cette connaissance n’est en général pas justifiée. Une séance comme celle-ci sert davantage à apprendre une démarche de raisonnement qu’un fait (déjà connu de tous). En effet, peu d’élèves ont, à ce stade, le réflexe d’envisager toutes les solutions possibles et de les examiner une par une : ils ont tendance à se contenter de la solution qui leur paraît la plus évidente.

Les réponses des enfants sont, par exemple :
le jour, c’est devant le Soleil ; la nuit, c’est de l’autre côté ;
– le Soleil n’éclaire qu’un seul côté de la Terre ;
– la Terre tourne autour du Soleil ;
– la Terre tourne sur elle-même ;
– le Soleil tourne autour de la Terre…

Elles ne sont pas exclusives : les deux premières, qui sont identiques, servent également aux trois dernières.

Trace écrite

Les enfants représentent leurs hypothèses par un schéma. Cette activité donne lieu à une discussion collective sur la façon de représenter les différents mouvements de la Terre et du Soleil. On peut alors se mettre d’accord sur un mode de représentation commun à toute la classe : vue de dessus (la vue en perspective est déconseillée pour le moment), codage des mouvements de révolution et de rotation…

Recherche (expérimentation)

L’enseignant répartit les élèves en groupes et leur distribue le matériel. Chaque groupe essaye de reproduire l’alternance jour/nuit avec ce matériel et teste toutes les hypothèses émises précédemment.
Si les élèves utilisent ce matériel pour la première fois, il est sans doute nécessaire de les laisser tâtonner quelques minutes, puis de revenir au dispositif en précisant qu’il s’agit d’un modèle (on peut également employer le terme « maquette »), qui représente la réalité de façon simplifiée et qui sert à réfléchir (et pas uniquement à être manipulé).


Modélisation de l’alternance jour/nuit dans la classe de CM1/CM2 de Mme Caufourier (Le Havre)

 

Notes pédagogiques

• Il est préférable d’utiliser des ampoules montées sur un support plutôt que des lampes de poche, car celles-ci ont une faible puissance et un faisceau étroit : ce faisceau n’éclaire en général pas toute la sphère terrestre, ce qui fausse l’interprétation des expériences.
• Une pièce avec des rideaux foncés permet de créer une obscurité suffisante à l’obtention de bons contrastes.

Mise en commun et conclusion

L’hypothèse « la Terre tourne autour du Soleil » est intéressante et mérite de ne pas être écartée a priori : si on fait tourner la Terre autour du Soleil uniquement (c’est-à-dire sans faire tourner la Terre sur elle-même), on reproduit bien une alternance jour/nuit. Dans ce cas, le cycle jour/nuit dure… un an, et pas 24 heures.
Rapidement, la classe arrive au même constat : on ne peut pas choisir, avec cette expérience, si la Terre tourne sur elle-même ou si le Soleil tourne autour de la Terre.
Pourtant, tout le monde sait que la Terre tourne sur elle-même. La question est donc : comment les astronomes ont-ils fait pour le savoir ?
Le maître explique alors que cette question a été longuement débattue entre les scientifiques et en retrace les grandes étapes historiques (Ptolémée, Copernic, Bradley, Foucault).

Note scientifique

La représentation du monde, en Occident, a évolué tout au long de l’histoire. Dans la Grèce antique, la Terre était représentée comme une sphère autour de laquelle tournaient le Soleil et les autres corps célestes (la Lune, les planètes et les étoiles). Ce système géocentrique (centré sur la Terre) perdura jusqu’à l’époque classique. Au XVIe siècle, Copernic provoqua une véritable révolution en imaginant un système héliocentrique (centré sur le Soleil) dans lequel la Terre et les autres planètes tournent autour du Soleil. Ce système s’imposa progressivement, grâce notamment à Galilée, tout en se raffinant (Kepler introduisit l’ellipticité des orbites, confirmée ensuite par la théorie de la gravitation de Newton). Les premières confirmations expérimentales vinrent de Bradley (qui montra que la Terre tournait autour du Soleil) au XVIIIe siècle, puis de Foucault (qui montra, avec son pendule, que la Terre tournait sur elle-même) au XIXe siècle.

La conclusion finale est : La Terre tourne sur elle-même. C’est ce qui explique l’alternance des jours et des nuits.

Variante

La dernière partie de cette séance peut être l’occasion d’une recherche documentaire sur ces questions historiques.

 

Séance 3 (optionnelle) : Dans quel sens la Terre tourne-t-elle ?

durée 45 minutes
matériel Pour la classe :
~ un ballon
objectifs ~ Savoir dans quel sens la Terre tourne sur elle-même
~ Comprendre la relation entre le mouvement apparent du Soleil et le sens de rotation de la Terre
lexique Rotation

Question initiale

Le maître rappelle ou fait rappeler par les élèves la conclusion des séances précédentes : la Terre tourne sur elle-même en 24 heures. Puis, il pose la question : dans quel sens la Terre tourne-t-elle ?
Les réponses sont très diverses (vers la droite, vers l’ouest, ça dépend…), aussi est-il préférable d’ajouter : que peut-on faire pour savoir dans quel sens elle
tourne ?

Recherche (jeu de rôles)

En procédant ainsi, on oriente les élèves dans une tâche de réflexion, non de devinette. Puisqu’ils ont observé la course du Soleil et relevé des ombres quelques jours auparavant, la réponse arrive facilement : on regarde les ombres tracées dans la journée.
Le maître retrace, au tableau, les ombres qui avaient été observées à différents moments de la journée et fait remarquer que ces ombres ont tourné dans le sens des aiguilles d’une montre, si on regarde la scène du dessus.
Le mouvement de l’ombre étant connu (dans le sens des aiguilles d’une montre), on s’interroge sur le mouvement du Soleil. Il peut être utile de faire venir un élève au tableau pour dessiner le Soleil pour chaque position de l’ombre : on constate qu’il « tourne » lui aussi dans le sens des aiguilles d’une montre. Il est préférable, puisqu’on sait que le Soleil ne tourne pas autour de la Terre, de l’exprimer de la façon suivante : on a l’impression que le Soleil tourne dans le sens des aiguilles d’une montre.
Il faut désormais savoir dans quel sens la Terre tourne. Il y a désaccord sur le mouvement de la Terre, les élèves étant partagés entre les deux propositions contraires :
– la Terre tourne dans le même sens que le Soleil ;
– la Terre tourne en sens inverse.

 


Ronde d’enfants simulant la rotation de la Terre sur elle même, classe de CM1 de M. Haffner (Antony)

 

À ce stade, le maître peut développer l’analogie suivante : imaginez que vous soyez assis dans un train et que vous regardiez par la fenêtre. Si le train avance, dans quel sens voyez-vous défiler le paysage ? Cette analogie a pour but de faire comprendre aux enfants que le mouvement de rotation de la Terre sur elle-même se fait dans le sens inverse du mouvement apparent du Soleil.
Cependant, les mouvements de rotation sont plus délicats à manipuler que les translations : un petit jeu de rôle peut s’avérer utile.
L’enseignant propose un jeu de rôle : une ronde d’enfants fait la Terre (ils se tiennent par la main et regardent à l’extérieur du cercle), comme s’ils figuraient l’équateur ; un enfant tient un ballon qui représente le Soleil.
Le jeu se déroule en deux temps :
1. Les élèves reproduisent, dans un premier temps, ce qu’ils observent : le Soleil tourne autour de la Terre dans le sens des aiguilles d’une montre. Chaque enfant, sur Terre, qui voit le Soleil passer devant lui prononce son prénom à haute voix.
2. Puis on admet que le Soleil reste fixe et on demande donc aux enfants qui font la Terre de tourner. Ils doivent choisir un sens de rotation, de façon que, pour eux, le Soleil défile dans le même sens (les prénoms doivent être prononcés dans le même ordre que dans la situation précédente).
Spontanément, les enfants se mettent à tourner dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.

Mise en commun et conclusion

Ce jeu de rôle a pour avantage de faire vivre le changement de référentiel « avec le corps », ce qui est plus facile que de se le représenter mentalement. La grande majorité des enfants, sinon la totalité, est ainsi convaincue que les sens de rotations doivent être inversés, comme l’étaient les sens de translation dans l’analogie du train et du paysage.
La classe peut donc conclure collectivement : si l’on voit le Soleil tourner dans le sens des aiguilles d’une montre, cela signifie que la Terre, vue du pôle Nord tourne dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Cette conclusion est notée dans le cahier d’expériences.

Note scientifique

Dans l’hémisphère Sud, il faut bien sûr inverser cette proposition : on voit le Soleil tourner dans le sens inverse des aiguilles d’une montre ; donc, vue du pôle Sud (par en dessous), la Terre tourne dans le sens des aiguilles d’une montre.

 

Séance 4 (optionnelle) : Initiation au logiciel Stellarium

durée 60 minutes
matériel • Pour chaque groupe :
~ un ordinateur, avec le logiciel « Stellarium » installé
• Pour la classe :
~ la fiche 2 (à photocopier sous la forme d’une affiche grand format)
objectifs ~ Se familiariser avec le logiciel Stellarium
~ Observer le mouvement apparent du Soleil

Avant propos

Stellarium est un planétarium virtuel, gratuit, utilisable sur toutes les plateformes (Windows, Mac, Linux…). On peut le télécharger sur http://www.stellarium.org/fr/
Ce logiciel sera utilisé à plusieurs reprises par les élèves dans les différentes séquences du module pédagogique, pour des travaux d’observation et de mesure. Avant d’en arriver là, une étape de prise en main du logiciel par les élèves est nécessaire : c’est l’objet de cette séance.

Note pédagogique

Il est préférable que le maître consacre préalablement un peu de temps (½ heure à 1 heure) à l’exploration du logiciel, plutôt que de le découvrir en classe. Il sera ainsi plus à même de guider les élèves.

Présentation

L’enseignant présente les fonctionnalités de base et l’interface du logiciel : le défilement du temps, les différents boutons, le zoom, le changement de lieu ou de date…
Les principales commandes restent à disposition des élèves sous la forme d’une affiche présente dans la classe (fiche 2).

Exploration

Les élèves, répartis en petits groupes (chaque groupe disposant d’un ordinateur), bénéficient d’un moment « libre » (½ heure, par exemple) pendant lequel ils peuvent explorer le logiciel, se familiariser avec l’interface, relever et changer l’heure, la date, le lieu, la direction d’observation…

Exercice

La séance se termine par un exercice permettant de s’assurer que chacun maîtrise les bases de Stellarium. La consigne peut être :
– se placer à Paris, au 1er janvier 2009, et observer le mouvement apparent du Soleil ;
– se mettre à 5 h 00 et regarder dans toutes les directions : constater qu’il fait nuit ;
– faire défiler le temps pour voir successivement le lever puis le coucher du Soleil.

Prolongement

Cette activité ludique est souvent prolongée à la maison, les enfants utilisant le logiciel chez eux après l’avoir fait installer par leurs parents.

 

Séance 5 (optionnelle) : Mesurer la durée du jour dans Stellarium

durée 45 minutes
matériel Pour chaque groupe :
~ un ordinateur, avec le logiciel « Stellarium » installé
~ une photocopie de la fiche 3
objectifs ~ Observer le mouvement apparent du Soleil
~ Mesurer la durée du jour (jour solaire)

Cette séance permet de mesurer la durée du jour : elle permet de consolider, avec le logiciel Stellarium, ce qui a été étudié précédemment (temps que met le Soleil pour se retrouver à la même position à 24 heures d’intervalle).

Mise en place et déroulement de la séance

Notes scientifiques

• La durée du jour varie légèrement au cours de l’année, autour d’une valeur moyenne de 24 heures. Les raisons de ce phénomène sont hors de portée des élèves de l’école primaire. Au cours de cette séance, on choisit de mesurer la durée du jour le 3 novembre 2009, parce qu’à cette date, la durée du jour est réellement de 24 heures.
• Au cours de la séance, on mesure la durée du jour… pas celle de la journée (voir séquence 1 séance 1).

L’enseignant peut, selon les possibilités et ses préférences, diriger la séance (un ordinateur avec un vidéo-projecteur) ou aller en salle informatique pour laisser à chaque
élève la possibilité d’utiliser le logiciel, en donnant les consignes indiquées sur la fiche 3. La mesure de la durée du jour se fait en repérant la date et l’heure de deux passages successifs du Soleil dans la direction du sud.

Mise en commun et conclusion

On conclut comme précédemment que le jour peut être défini comme l’intervalle entre deux passages du Soleil à la même position dans le ciel et qu’un jour dure
24 heures.

 

Récréation 1

Lecture

A. de Saint-Exupéry, Le Petit Prince : le passage sur l’allumeur de réverbère est particulièrement intéressant, à ce stade de la progression pédagogique.

Quiz

• Le matin, le Soleil se lève-t-il vers l’est ou vers l’ouest ?
• En France, quand le Soleil est au plus haut dans le ciel, se trouve-t-il dans la direction du nord, du sud, de l’est ou de l’ouest ?
• En France, en été, quand le Soleil est au plus haut, quelle heure est-il à ta montre : 12 heures, 13 heures ou 14 heures ?

Débat : Que se passerait-il si la Terre s’arrêtait de tourner ?

La succession des jours et des nuits impose le rythme biologique de la plupart des espèces vivantes.
Si la Terre s’arrêtait de tourner sur elle-même, nul doute que ces cycles seraient perturbés.
Déjà, lors d’une éclipse totale de Soleil, les oiseaux s’arrêtent de chanter et les animaux domestiques sont « étonnés » de cette ambiance nocturne inattendue.
En outre, une moitié de la Terre serait constamment éclairée (la température augmenterait fortement), tandis que l’autre serait plongée dans une nuit permanente (où la température diminuerait jusqu’à devenir glaciaire). La vie des abysses ne serait guère perturbée : il fait nuit en permanence au-delà de quelques centaines de mètres de profondeur. Même chose pour la vie souterraine !