guide pédagogique chocs cosmiques

SOMMAIRE
Présentation de l’attraction p. 2
Présentation du guide p. 3
●Points d’entrée dans les programmes p. 4
●Eléments de corrigés p. 5
Ressources documentaires p. 7
●La compréhension de l’Univers p. 7
La dynamique de l’Univers
et ses conséquences p. 7
Présentation des éléments du cosmos p. 8
Histoire de la perception de l’Univers p. 11
Le télescope spatial Hubble p. 12
●L’exploration spatiale p. 12
Histoire de la conquête spatiale p. 12
Un enjeu pour le futur p. 14
Lexique p. 16
Pour en savoir plus :
quelques pistes bibliographiques p. 16
Fiches d’activités p. 17
GUIDE PÉDAGOGIQUE
CHOCS COSMIQUES
Ce guide a été conçu et réalisé par le CRDP de Poitou-
Charentes, en collaboration avec Anne Richard, professeur
de SVT au collège Pierre Mendès France de La Rochelle.
L’objectif général est de vous fournir des pistes de travail,
des propositions d’activités dont vous pourrez vous inspirer
pour conduire un projet pédagogique ou tout simplement
pour donner un sens à la visite de votre classe au
Futuroscope, pour qu’elle devienne une étape dans un
processus plus général d’apprentissage.
Dossier enseignant
Novembre 2008
05 49 49 30 20
sur education•futuroscope•com
Consultez les mises à jour des guides pédagogiques

Les étoiles, les planètes et même les
galaxies sont en perpétuel mouvement
et, comme la gravité les pousse les unes
vers les autres, elles entrent en collision.
Spectaculaires et destructrices, ces
collisions libèrent pourtant l’énergie qui
permet la croissance et l’évolution de
l’Univers. Ce film fait des spectateurs les
témoins de ces collisions impression-
nantes qui ont forgé notre système
solaire ou changé le cours de la vie sur
Terre et qui continuent de modifier
notre galaxie. Il explore toute la palette
des collisions possibles dans l’espace,
aussi bien dans le passé, le présent que
dans le futur.
PRÉSENTATION DE L’ATTRACTION
CHOCS COSMIQUES
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Guide Pédagogique Chocs Cosmiques Parc du Futuroscope - CRDP Poitou-Charentes - 2009
A l’occasion de l’Année Internationale de l’Astronomie
en 2009, le Futuroscope présente, dans son pavillon
dédié à l’espace, un nouveau film saisissant, Chocs
Cosmiques, qui utilise les technologies les plus avancées
en matière d’imagerie numérique.
Cette attraction est une adaptation du « Space show » de
l’American Museum of Natural History de New York.
Projeté grâce à 7 vidéo-projecteurs sur un dôme de
21 mètres de diamètre, Chocs Cosmiques offre un voyage
en 3 dimensions dans l’Univers à travers le temps.
Cette attraction est fondée sur des observations et des
informations recueillies par la N.A.S.A. grâce aux
télescopes Hubble et Spitzer. L’ensemble de ces données
scientifiques en 2 dimensions ont été modélisées par les
meilleurs techniciens de l’image en collaboration étroite
avec des astrophysiciens afin d’en produire une
représentation en 3D.
La salle d’exposition qui précède l’attraction est organisée
comme un espace pédagogique à l’intérieur duquel le
visiteur peut circuler librement. Elle se prête aussi bien à
une exploration en groupe pour les plus petits qu’à une
exploration individuelle en autonomie sur des activités
différentes pour les plus grands.
Cette salle présente notamment :
• une maquette du système solaire suspendue au plafond
(voir fiche d’activités n°1) ;
• une présentation chronologique des grands hommes
qui ont contribué à construire notre connaissance de
l’Univers ;
• une description des planètes du système solaire ;
• une représentation du robot Spirit, parti explorer Mars
en 2004 avec succès.
Retrouvez l’intégralité des éléments présents dans
cette salle (installés notamment à l’occasion de
l’Année Mondiale de l’Astronomie en 2009) sur
education•futuroscope•com
Un espace riche en contenu documentaire
Au cours de cette aventure, les voyageurs
assisteront à la naissance de la Lune,
il y a 4,5 milliards d’années, quand un
astéroïde de la taille de Mars s’encastra
dans notre planète encore brûlante. Ils
se retrouveront face à la fournaise du
soleil duquel des particules énergétiques
s’échappent en permanence formant les
vents ou les tempêtes solaires à l’origine
des aurores boréales parfois observables
à nos pôles. Ils frissonneront en regardant
s’écraser la météorite qui annihila les
trois quarts de la vie sur Terre il y a
65 millions d’années. Enfin, se projetant
plusieurs milliards d’années dans le
futur, ils contempleront la collision entre
notre Voie lactée et sa plus proche
voisine, la galaxie d’Andromède.
Un fabuleux voyage aux confins de l’Univers

Guide Pédagogique Chocs Cosmiques Parc du Futuroscope - CRDP Poitou-Charentes - 2009
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PRÉSENTATION DU GUIDE
Depuis la nuit des temps, l’Homme a toujours observé le
ciel étoilé, qui est à l’origine de nombreuses croyances
et de questionnements. Le thème de l’Univers, d’une
richesse exceptionnelle, suscite donc un grand intérêt,
plus particulièrement chez les jeunes qui grandissent
dans une civilisation où les connaissances et les
interactions que nous avons avec cet univers sont de
plus en plus présentes dans notre quotidien.
L’exploitation pédagogique qui peut en être faite dépasse
largement les programmes disciplinaires (sciences
expérimentales et technologiques à l’école primaire ;
physique-chimie et SVT au collège et au lycée ; voir
détails page suivante).
On peut imaginer bien des projets pluridisciplinaires
associant, en plus de la physique-chimie et des SVT, les
mathématiques, le français, la technologie, l’histoire-
géographie, les arts plastiques, voire même l’anglais.
Au secondaire, cela peut facilement se concrétiser par
un projet de classe motivant pour les élèves qui permet,
en plus de l’acquisition des savoirs, de faire appréhender
la cohérence et la globalité de leurs apprentissages
disciplinaires.
• Comment notre système solaire et notre planète se
sont-ils formés il y a des milliards d’années ?
• Comment les experts prévoient-ils son évolution ?
• Quelle est la part donnée aux calculs scientifiques et à
l’imagination dans ces prévisions ?
Citons à titre d’exemples (cette liste n’est en aucun cas exhaustive) :
• En quoi regarder vers le passé peut-il nous renseigner
sur le futur ?
• Comment se sont construites nos connaissances sur le
système solaire et l’Univers ?
• Qu’est-ce qu’un modèle scientifique ? Quelles en sont
les limites ?
FICHES D’ACTIVITES
Les fiches d’activités sont destinées à être remplies par les
élèves, elles sont donc photocopiables. Les différentes
activités sont réalisables individuellement ou en petits
groupes. Elles s’adressent, selon les thématiques
retenues, à des niveaux de classe variés, mais la plupart
d’entre elles peuvent être pratiquées par des jeunes
d’âges très différents : il appartient à chaque enseignant de
les adapter à son public et, si besoin est, à sa démarche, sa
stratégie ; le cheminement proposé ici peut servir de piste.
Seules quelques activités pourront être réalisées
pendant la visite, d’autres nécessitent une recherche
documentaire postérieure à la visite. Ceci permettra
l’acquisition, d’une part, d’un certain nombre de compé-
tences spécifiques et générales décrites dans les
programmes officiels, les thèmes de convergence et le
socle commun des connaissances et, d’autre part, de
certains items du B2i. Le mode d’utilisation de ces fiches
est laissé, bien sûr, à l’initiative des enseignants.
Les points d’entrée de cette thématique sont donc multiples et complexes
• des suggestions d’activités adaptées au premier et au
second degré répondant à quelques-unes des probléma-
tiques énoncées ci-dessus ainsi que leur correction ;
• des ressources documentaires permettant à l’enseignant
non-spécialiste de se familiariser avec le thème grâce
à une présentation de l’Univers (sa dynamique, ses
composantes, l’histoire de sa découverte, un exemple
d’appareil d’exploration) et de la conquête spatiale
(passée et actuelle) ;
• un lexique ;
• des ressources bibliographiques et webographiques
pour aller plus loin ou pour guider des recherches ou des
activités avec les élèves.
Ce guide propose :
Disponibles en téléchargement sur education•futuroscope•com

Parc du Futuroscope - CRDP Poitou-Charentes - 2009Guide Pédagogique Chocs Cosmiques 4
Les points d’entrée dans les programmes
Ecole élémentaire – cycles 2 et 3
Découverte du monde
Se repérer dans l’espace et dans le temps.
Culture scientifique et technologique
Le ciel et la Terre, l’énergie.
Français
Lecture avec aisance, rédiger un texte.
Culture humaniste
Les temps modernes, le vingtième siècle et notre époque :
révolution scientifique et technologique.
Techniques usuelles de l’information
et de la communication
Domaines 1 à 4 du B2i.
Mathématiques
Nombres et calculs, géométrie, grandeurs et mesures,
organisation et gestion de données.
Collège
Physique-Chimie
5e: L’eau dans notre environnement, la lumière : source et
propagation rectiligne.
4e: De l’air qui nous entoure à la molécule, la lumière :
couleurs et images, propagation de signaux.
3e: La chimie : science de la transformation de la matière,
de la gravitation… à l’énergie mécanique.
Sciences de la vie et de la Terre
5e: Géologie externe : évolution des paysages (les roches
sédimentaires… archives des paysages anciens).
4e: L’activité interne du globe.
3e: Evolution des organismes vivants et histoire de la Terre.
Mathématiques
6e: Proportionnalité, organisation, représentation de
données, longueur, masse, durée.
5e: Proportionnalité, activité graphique, longueur, masse,
durée.
4e: Utilisation de la proportionnalité, calcul numérique,
grandeurs quotients courantes.
3e: Fonction linéaire, fonction affine, statistique, notion
de probabilité, écritures littérales, configurations dans
l’espace, aires et volumes, grandeurs composées,
changement d’unités.
Histoire-géographie
5e: Le Moyen Age et la naissance des temps modernes.
4e: Des temps modernes à la naissance du monde
contemporain.
3e: Le monde d’aujourd’hui, repères chronologiques et
spatiaux.
Français
5eet 4e: Etude de la science-fiction comme genre littéraire.
3e: Le monde d’aujourd’hui, repères chronologiques et
spatiaux.
Thèmes de convergence
Energie, importance du mode de pensée statistique.
Socle commun des connaissances
et des compétences
Culture scientifique et technologique : Pratiquer une
démarche scientifique : […] modéliser de façon
élémentaire. Développer la curiosité pour la découverte
des causes des phénomènes naturels, l’imagination
raisonnée.
Maîtrise de la langue.
Maîtrise d’une langue étrangère.
B2i
Domaines 1 à 4.
Lycée
Physique-Chimie
2nde (enseignement fondamental) : Constitution de la
matière, transformation de la matière, exploration de
l’espace, l’Univers en mouvement et le temps, l’air qui
nous entoure.
Première S : Les interactions fondamentales ; forces,
travail et énergie.
Terminale S : Propagation d’une onde, ondes progressives,
transformations nucléaires, évolution temporelle des
systèmes mécaniques, évolution temporelle des systèmes
et la mesure du temps.
Terminale S (enseignement de spécialité) : Produire des
images, observer ; produire des signaux, communiquer.
Sciences de la vie et de la Terre
2nde (enseignement fondamental) : La planète Terre et son
environnement.
Première S : Structure, composition et dynamique de la
Terre.
Terminale S : La mesure du temps dans l’histoire de la
Terre et de la vie, couplage des évènements biologiques
et géologiques au cours du temps.
Terminale S (enseignement de spécialité) : Du passé
géologique à l’évolution future de la planète.
Mathématiques
2nde (enseignement fondamental) : Statistiques, calculs et
fonctions, géométrie dans l’espace.
Première ES (enseignement obligatoire au choix) :
Géométrie dans l’espace.
Terminale ES (enseignement de spécialité) : Géométrie
dans l’espace.
Terminale S : Fonctions logarithmiques et exponentielles,
produits scalaires dans l’espace, droites et plans dans
l’espace, probabilités et statistique.
Histoire-géographie
2nde (enseignement fondamental) : Humanisme et
Renaissance.
Terminale ES et L : Le monde, l’Europe, la France de 1945
à nos jours.
Terminale S : Le monde contemporain.

Guide Pédagogique Chocs Cosmiques Parc du Futuroscope - CRDP Poitou-Charentes - 2009
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Cette fiche de travail individuel, conçue pour le niveau
primaire d’une part et pour le niveau secondaire d’autre
part, a pour objectif de faire appréhender les distances
dans le système solaire et la notion d’échelle.
Elle ne nécessite pas d’apport d’information sur place,
pourra être faite préalablement à la visite ou de retour en
classe.
Question 1 : Sur le schéma, le diamètre de la Terre est de
0,6 cm. Question 2 : Le diamètre du Soleil devrait alors
être de 0,6 x 100 = 60 cm. Question 3 : Le diamètre de
Jupiter devrait alors être de 60 ÷ 10 = 6 cm. Question 4 :
La distance Terre - Soleil devrait être de 60 x 100 = 6 000 cm
soit 60 mètres. Question 5 : La distance Pluton - Soleil
devrait être de 60 x 40 = 2 400 m soit 2,4 km. Question 6 :
La distance Proxima - Soleil devrait être de 6 800 x 2,4 =
16 320 km. Question 7 : Non, les distances calculées ne
sont pas respectées sur le schéma. On ne peut donc pas
dire que le schéma et donc, par extension, la maquette
sont à l’échelle. Question 8 : L’espace disponible dans la
salle ou sur le papier est insuffisant pour respecter l’é-
chelle. Question 9 (secondaire uniquement) : La sonde
spatiale va 114 fois plus vite que l’avion.
Le voyage Terre - Pluton en avion : 114 x 7 = 798 ans, soit
environ 800 ans. Le voyage Terre - Soleil en sonde
spatiale prendrait environ 61 jours car 19 x 365,25 =
6 939,75 jours en avion puis 6 939,75 ÷ 114 = 60,875 jours.
COMPRENDRE UNE MAQUETTE
Fiche 1
Cette fiche de travail individuel, conçue pour le niveau
primaire d’une part et pour le niveau secondaire d’autre
part, a pour objectif de faire découvrir le système solaire
à partir d’une maquette.
Question 1 : Cette maquette est une représentation du
système solaire. Question 2 : Le système solaire compte
8 planètes en excluant les planètes naines dont Pluton
est l’une des représentantes. Question 3 : En s’éloignant
du Soleil, on rencontre les planètes dans l’ordre suivant :
Mercure, Vénus, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus,
Neptune. Question 4 : Les planètes tournent sur
elles-mêmes et autour d’une boule (étoile) lumineuse qui
représente le Soleil. Question 5 : La trajectoire des
planètes autour du Soleil a une forme circulaire sur la
maquette mais c’est en réalité une ellipse.
Question 6 : Les petites lumières qui se trouvent entre
Mars et Jupiter sur la maquette représentent des
astéroïdes. Question 7 : La Lune n’est pas représentée
sur cette maquette. Elle est un satellite de la Terre.
OBSERVER UNE MAQUETTE
Fiche 2
Cette fiche de travail individuel, conçue pour le niveau
primaire d’une part et pour le niveau secondaire d’autre
part, a pour objectif de faire découvrir les caractéris-
tiques des 8 planètes du système solaire à partir d’ima-
ges commentées. La dernière question, qui ne nécessite
pas d’apport d’information sur place, pourra être faite de
retour en classe ou demandée comme travail à la maison.
Question 1 : Les planètes sont présentées de la plus
proche à la plus éloignée du Soleil à l’exception de Jupiter
qui est à l’entrée.
Question 2 : Petites planètes : [Pluton (2 300 km)] –
Mercure (4 878 km) – Mars (6 790 km) – Vénus (12 100 km)
– Terre (12 756 km). Planètes géantes : Neptune (49 528 km)
– Uranus (51 118 km) – Saturne (120 000 km) – Jupiter
(142 984 km).
Question 3 :Planètes rocheuses : Mercure – Mars –
Vénus – Terre. Planètes gazeuses : Neptune – Uranus –
Saturne – Jupiter. Ce classement permet de retrouver les
petites planètes et les planètes géantes. Autour des
planètes gazeuses, on trouve des anneaux.
Question 4 : Les planètes ont toutes un, voire plusieurs,
satellites sauf Mercure et Vénus.
Question 5 :
Mercure : L’absence d’atmosphère ne permet pas de
conserver la chaleur même si c’est la plus proche du Soleil.
Vénus : Elle brille d’un très vif éclat, car c’est elle qui est
la plus chaude du fait de sa proximité du Soleil et de son
atmosphère.
Terre : Planète bleue qui est la seule à abriter la vie.
Mars : Planète rouge car sa surface est recouverte
d’oxyde de fer.
Jupiter : Planète la plus grosse reconnaissable à sa
grande tache rouge.
Saturne : C’est elle qui possède les anneaux les plus
visibles.
Uranus : Elle est couchée sur le côté et possède de
nombreux anneaux, ce qui donne l’impression qu’elle
« roule » sur son orbite.
Neptune : Elle aussi est bleue, mais ce bleu n’indique pas
(comme sur Terre) la présence d’eau.
DECOUVRIR LES PLANETES DU SYSTEME SOLAIRE
Fiche 3
ÉLÉMENTS DE CORRIGÉS DES FICHES D’ACTIVITÉS