Agrément Jeunesse et Education Populaire n°59 JEP 1753
GALILEO, l’astronomie avant et après Galilée
Une malle pédagogique modulable mise à disposition
pour l’Année Mondiale de l'Astronomie
L'année 2009 a été proclamée Année Mondiale de l'Astronomie (AMA09) par l'ONU
et l’UNESCO.
La diffusion de la culture scientifique est devenue un enjeu de société. L'astronomie,
en répondant à des questions fondamentales, est un formidable vecteur de
communication pour les sciences. En s'appuyant sur une approche pluridisciplinaire
à la fois théorique et observationnelle, l'astronomie donne les moyens de
comprendre et d'appréhender la complexité du monde. En mettant en particulier
l'accent sur notre place dans l'Univers et sur la fragilité de notre environnement, elle
interpelle chacun d'entre nous.
L'Année Mondiale de l'Astronomie s'adresse à tous. Son but est de faire partager la
passion de la découverte, la valeur des méthodes scientifiques et le plaisir à mieux
comprendre l'Univers et la place que nous y occupons. Dès mars 2008, près de 100
pays et 14 grandes organisations se sont engagés à y participer.
Le CARL, fort de ses trente années d’expérience et d’animations,
de sa centaine d’adhérents, propose la malle pédagogique
« GALILEO, l’astronomie avant et après Galilée ». Cette malle
conçue en cinq exemplaires sera mise à disposition
gracieusement auprès des établissements du primaire et du
secondaire de l’Académie de Lille.
Ce projet du CARL a reçu le label « Année Mondiale de
l'Astronomie » (AMA09) décerné par un Comité national constitué
de représentants de l’Académie des Sciences, du Ministère de la
Recherche et du COFUSI.
Une demande de labellisation « Sciences à l’Ecole » est en cours.
Son scientifique référent, le Docteur Alain Vienne, professeur à
Lille 1, Directeur de l’Observatoire de Lille, est le président du
Comité Grand Nord-Ouest AMA09.
Description de la malle « GALILEO, l’astronomie avant et après Galilée »
Cette malle, sorte de « petit cabinet des curiosités », est constituée d’instruments
astronomiques anciens et modernes, ainsi que d’expériences à réaliser en classe. Elle
offre aux enseignants un outil pédagogique attractif et original pour aborder l’astronomie
au travers des différentes disciplines qu’elle recoupe. Elle permet au jeune public de
découvrir la place de l’homme dans l’Univers et la fragilité de notre planète.
Les instruments sélectionnés sont aussi les témoins de l’apport des cultures extraeuropéennes notamment arabe, chinoise, égyptienne.
Chaque instrument ou expérience est accompagné d’au moins trois fiches didactiques,
chacune étant adaptée à un niveau de public-classe ainsi que de divers documents :
livres et DVD explicatif (un petit film vaut parfois mieux qu’un long écrit).
La malle est organisée en deux périodes : « avant Galilée » et « à partir de Galilée ».
Elle est prêtée gracieusement.
L’astronomie avant Galilée
1- Un gnomon
Le gnomon est le premier instrument utilisé en
astronomie. C'est une simple tige verticale
(style) plantée sur un plan horizontal. Il est
connu depuis la plus haute antiquité (Egyptiens,
Chaldéens, Grecs)
La longueur de l'ombre portée permet de
mesurer la hauteur de l'astre, (Soleil ou Lune),
h
l'angle h.
La direction de l'ombre donne l'azimut de l'astre.
Le gnomon est l'ancêtre du cadran solaire.
Comme Eratosthène savant grec vers l'an 250
Av JC, on peut grâce au gnomon calculer la circonférence de la Terre avec une précision
étonnante en mesurant simultanément des ombres portées en deux lieux différents sur le
même méridien (partenariat envisageable entre deux classes).
2- Un héliokinescope
Héliokinescope
L’héliokinescope (du grec helios : Soleil, kinesis :
mouvement, skopein : examiner) est un instrument
permettant de visualiser le mouvement apparent du
Soleil.
C’est une demi sphère transparente avec en son
coeur un repère.
On colle sur l’héliokinescope des gommettes quand
leur ombre passe par le repère. Le chemin des
gommettes représente le mouvement apparent du
Soleil.
3- Un cadran solaire
Il existe une très grande variété de cadrans
solaires : pierres levées, obélisques, cadrans
solaires verticaux qui firent leur apparition
dans l’Antiquité et furent apposés ensuite sur
de très nombreux édifices.
4- Un kamal
Le kamal, (ou “parfait” en arabe), planche de
bois percée d’un trou par lequel passe une
cordelette dont des noeuds judicieusement
Cadran Solaire
disposés permettaient d'estimer la latitude de
ports connus.
C’est le plus ancien instrument de navigation
astronomique “à latitude constante” connu à
ce jour.
Kamal
5- Un bâton de Jacob
Le bâton de Jacob, ou arbalète ou arbalestrille, fut
longtemps l'instrument de mesure préféré des
géomètres et des astronomes. C'est un bâton à
section carrée sur lequel coulisse une tige disposée à
angle droit. Les astronomes s’en servaient pour
mesurer les distances angulaires des étoiles. Dès le
XVIème siècle, les navigateurs l’utilisaient pour
connaître la latitude en mer ou hauteur du soleil audessus de l'horizon. C’est l’ancêtre du sextant.
Sur Terre, le bâton de Jacob permettait en visant le
haut des arbres, des tours, d’en mesurer la grandeur
connaissant la distance.
Bâton de Jacob
6-Un astrolabe et une carte mobile du ciel
L’astrolabe, le plus recherché des outils anciens
d’astronomie, apparut
en Grèce antique et fut
considérablement amélioré par les Arabes. Pour ses
multiples usages, il fut connu comme le « roi des
instruments mathématiques ».
Sur une face, il constitue une représentation
géocentrique de l'Univers, et permet étymologiquement
de « prendre les astres », pour donner l'heure, s'orienter,
calculer et prévoir des phénomènes astronomiques.
C’est l’ancêtre de la carte mobile du ciel.
Sur l’autre face, l’astrolabe se compose d'un cercle
gradué en degrés avec un bras tournant attaché à son
centre, l'alidade. La position de l'étoile peut être lue
Astrolabe
ou prise sur le cercle gradué.
Quant à la carte mobile du ciel, il s’agit d’une carte qui permet, une fois paramétrée,
d’afficher le ciel réel pour une date et une heure données.
L’astronomie à partir de Galilée
7- Un kit lunette de Galilée
Si Galilée n'est pas le père de la lunette, c'est lui qui
l'adapte pour la première fois à des observations
astronomiques. Elle lui révéla les étoiles invisibles à
l'oeil nu de la Voie Lactée, les satellites de Jupiter, les
cratères de la Lune, les phases de Vénus, etc. En
quelques nuits d’observations Galilée apporta à
l’astronomie plus de découvertes que celles faites à
l’oeil nu en deux millénaires… il confirma par
l’expérience l’hypothèse de Copernic : la Terre est une
planète comme les autres. Elle tourne autour du Soleil,
Lunette de Galilée
elle n’est qu’une poussière mobile dans l’Espace…
La lunette de Galilée est proposée sous la forme d’un
kit composé notamment de plusieurs éléments
optiques modulables.
8- Une maquette Soleil-Terre-Lune
Cette maquette composée d’une lampe
représentant le Soleil, d’une Terre et d’une Lune
permet de simuler les saisons, les éclipses de
Soleil et de Lune ainsi que les phases lunaires.
9- Une représentation des
distances dans le Système Solaire
Maquette : en tirant le ruban, les
distances relatives des planètes du
système solaire apparaissent: Soleil,
Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter,
Saturne, Uranus, Neptune ainsi que
l’étoile la plus proche.
Taille relative des planètes
10- Une représentation des tailles des astres du Système Solaire
Objets représentant à la même échelle, le Soleil et les planètes.
11- Un solarscope
Instrument d’observation et de mesure du Soleil.
D’une grande facilité d’utilisation, il est conçu pour
offrir une totale sécurité ophtalmique et permettre
l’observation du Soleil en public.
12- Un prisme et son banc optique
Ce kit optique est composé d’une lampe, d’un prisme,
d’un réseau de diffraction, d’une fente et d’une lentille
convergente. Ce matériel permet la décomposition de
la lumière,
l’explication de l’arcen-ciel, la mise en
évidence de certaines
raies d’émission de
quelques lampes.
Solarscope
… et en complément
Autour de la malle GALILEO, l’astronomie avant et après Galilée, quatre
expositions élaborées par le CARL sont disponibles : la vie dans l’Univers, le Soleil et
les étoiles, les grands astronomes dans l’histoire, la pollution lumineuse.
Des activités réalisées en classe autour de la malle (expérimentations, réalisation de
maquettes, activités théâtrales...) pourront être socialisées et valorisées à l’occasion
des trois grands rendez-vous de sensibilisation et de vulgarisation astronomiques
organisés par le CARL dans la région Nord Pas-de-Calais. Ces animations gratuites à
destination du Grand public présenteront des expositions, des conférences et des
observations.
Sur demande des établissements, les membres du CARL pourront intervenir pour
compléter et consolider les acquis des élèves par des séances de planétarium et/ou
des observations astronomiques. Ces prestations feront l’objet d’une participation
financière.
Le CARL est agréé Jeunesse et Education Populaire sous le n°59 JEP 1753.
POUR NOUS CONTACTER :
Club Astronomique de la Région Lilloise 23, rue Gosselet 59000 LILLE
Tel: 03 20 85 99 19 Site: www.astro-carl.com Courriel: carl@nordnet.fr
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