Les constellations en 3 dimensions

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Situation d’apprentissage et d’évaluation
Les constellations en 3 dimensions
Travail présenté au
professeur Pierre Chastenay
DDD3511 (HIV-2014)
Didactique de la science et de la technologie
au préscolaire et au primaire
par
Maude Champagne
Isabelle Drolet
Marie-Eve Gagnon
Rosalie Jasmin
Baccalauréat en éducation préscolaire et en enseignement primaire (formation initiale)
16 avril 2014
Les constellations en 3 dimensions
Buts pédagogiques
Amener les élèves à reconnaître l’aspect tridimensionnel de constellations familières qui nous apparaissent
comme des images en deux dimensions.
Niveau scolaire visé
Préscolaire
Premier cycle
Deuxième cycle
Domaines généraux de formation
Santé et bien-être
Médias
Orientation et entrepreneuriat
Vivre ensemble et citoyenneté
Troisième cycle
Environnement et consommation
Compétences transversales
D’ordre intellectuel
Exploiter l’information
Exercer son jugement critique
D’ordre méthodologique
Exploiter les TIC
D’ordre personnel et social
Coopérer
D’ordre de la communication
Communiquer de façon appropriée
Résoudre des problèmes
Mettre en œuvre sa pensée créatrice
Se donner des méthodes de travail efficaces
Structurer son identité
Compétences disciplinaires en science et technologie
Préscolaire
Agir avec efficacité dans différents contextes sur le plan sensoriel et moteur
Affirmer sa personnalité
Interagir de façon harmonieuse avec les autres
Communiquer en utilisant les ressources de la langue
Construire sa compréhension du monde
Mener à terme une activité ou un projet
Premier cycle
Explorer le monde de la science et de la technologie
Deuxième et troisième cycles
Proposer des explication/solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique
Mettre à profit les outils, objets et procédés de la science et de la technologie
Communiquer à l’aide des langages utilisés en science et en technologie
Savoirs essentiels en science et technologie
1. Les étoiles et les galaxies (ex. : constellations)
2. Conventions et modes de représentation (ex. : globe terrestre, constellations)
3. Utilisation d’instrument de mesure simple (règle)
Identification des conceptions fréquentes
- Les étoiles sont toutes à la même distance de la Terre.
- Les étoiles sont réellement formées de 5 branches comme dans les illustrations.
Dans Thouin (2008, p. 140) :
- « Toutes les étoiles ont la même grosseur. »
- « Les constellations sont formées d’étoiles qui sont réellement à proximité les unes des autres. »
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- « Les étoiles ne sont pas présentes pendant le jour. »
- « Les étoiles sont des corps solides. »
- « La lumière des étoiles nous parvient instantanément. »
- « Les étoiles sont beaucoup plus petites et plus froides que le Soleil. »
Matériel requis
Amorce
❒ Feuilles blanches
❒ Crayons à mine et crayons feutres de couleurs variées
❒ Trame musicale (Les quatre saisons de Vivaldi : https://www.youtube.com/watch?v=GRxofEmo3HA)
Activité fonctionnelle
❒ Annexes 2, 3, 4, 4A et 4B
❒ Anneaux en métal de 2,5 cm de diamètre pour rassembler les fiches de constellations (1 par élève)
❒ Ciseaux
❒ Compas ou punaises (pour percer de petits trous)
❒ Poinçon
❒ Lampe de poche
❒ Appareils photos (pour l’activité d’approfondissement sur les perspectives. Facultatif )
Activité de résolution de problème
(Matériel requis pour chaque équipe de travail. Voir annexe 6 pour une illustration du matériel.)
❒ Morceau de styromousse 28 cm X 43 cm
❒ Papier quadrillé (carrés de 2,5 cm) ou voir annexe 8
❒ 10 perles en plastique (pour la fabrication de bijoux)
❒ 10 morceaux de fil d’aluminium souple de 20 cm ou 10 baguettes de bois (style brochette)
❒ Gommette ou ruban adhésif
❒ Un carton rigide pour y coller l’image d’une des constellations que vous trouverez à l’annexe 7
❒ Carnet scientifique (annexe 9)
Activité de structuration
❒ Carnet scientifique (annexe 9)
Mise en contexte, amorce
En suivant le rythme et en se laissant guider par la musique, les élèves font des points de façon libre sur
une feuille. Ensuite, ils échangent leur feuille avec un voisin et essaient de relier certain des points pour
former un dessin évocateur, une forme reconnaissable. La musique utilisée est : La primavera
(Le printemps), 1ier mouvement de Les Quatre Saisons de Vivaldi, accessible à
https://www.youtube.com/watch?v=GRxofEmo3HA
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À la suite de cette amorce, l’enseignante présente quelques créations d’élèves à la classe et fait le lien
entre les dessins ainsi créés et les constellations. Il est important de mettre l’accent sur le fait que les
constellations ont été inventées par les humains, d’abord et avant tout pour servir de points de repère, et
que celles-ci représentent, la plupart du temps, des personnages et des animaux mythiques ou réels. D’une
civilisation à l’autre, les mêmes étoiles n’ont pas toujours été reliées entre elles de la même façon et les
contes mythologiques qui leur sont associés sont aussi différents. Aujourd’hui, on compte au total 88
constellations définies par l’Union astronomique internationale qui couvrent l’ensemble de la voûte céleste.
À la discrétion de l’enseignant, d’autres informations pourront être communiquées aux élèves, comme un
résumé de l’histoire de certaines constellations (voir annexe 1).
Maintenant que les élèves ont compris l’origine des constellations, l’activité qui suit leur permettra de mieux
saisir le lien entre le nom des constellations et leurs formes. Ils verront, entre autres, que la Grande Ourse
n’a pas nécessairement la forme d’une ourse, mais qu’il existe tout de même un lien entre la forme de
l’animal et les étoiles choisies pour dessiner cette constellation.
Activité fonctionnelle
Rôle de l’enseignant
Rôle de l'élève
0B
Activité 1 – À la recherche des étoiles qui
forment chaque constellation.
L’enseignante explique aux élèves que même si
une constellation représente une personne, ce
n’est pas exactement l’apparence physique
exacte de celle-ci qui forme la constellation. Ces
représentations sont simplifiées pour permettre
de les repérer plus facilement, comme nous le
faisons avec les panneaux de signalisation et les
pictogrammes (support visuel en annexe 1A).
Dans un premier temps, l’enseignante invite les
élèves, en équipe de deux, à tenter de deviner
quelles étoiles qui, une fois liées ensemble,
constituent une constellation et dans un
deuxième temps, elle leur fait tracer les
constellations à travers une activité de
communication orale. Voici les consignes à
donner :
« Vous aurez à tracer une constellation, comme
les Mésopotamiens l’ont fait il y a de cela des
milliers d’années. Chacun de vous recevra une
feuille sur laquelle une portion du ciel apparaît
ainsi que l’image du personnage ou de l’animal
qui a inspiré la constellation. Un de vous recevra
une constellation entière, avec les lignes qui
Durée
1B
Les élèves étudient l’origine du tracé des 5 min.
constellations et font des liens avec la
conception d’images qu’ils retrouvent dans
leur environnement.
Les élèves écoutent les consignes et posent
des questions, s’il y a lieu. Ils font ressortir
les éléments d’une directive claire et les
mémorisent pour les appliquer dans
l’activité.
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15 min.
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relient les étoiles de la constellation. L’autre
élève recevra la même constellation, mais sans
le tracé qui relie les étoiles. Cette dernière
personne devra tracer la constellation
exclusivement à l’aide des directives orales de
son coéquipier. Il est très important que les
directives soient claires et précises, puisqu’aucun
support visuel ne sera permis. L’enseignante
peut demander aux élèves de faire ressortir les
points importants d’une directive claire (gauche,
droite, deuxième à partir de la gauche, etc.). « En
premier, vous recevrez seulement la feuille
incomplète. En regardant le dessin de la
constellation, vous devrez essayer de deviner à
quoi elle ressemblera. Vous pourrez partager
entre vous vos hypothèses. Ensuite, l’un de vous
recevra la constellation complète et pourra
donner ses directives à l’autre élève pour qu’il
complète la sienne. Lorsque la constellation sera
complétée avec les directives nécessaires, vous
pourrez comparer vos dessins. Lorsque les deux
constellations seront identiques, vous recevrez
une autre constellation incomplète et procéderez
de la même façon, mais en échangeant les
rôles. »
L’enseignante distribue le matériel nécessaire
pour l’activité (annexe 2).
Avant le changement de rôle, l’enseignante fait
un retour. Elle peut faire partager certaines des
difficultés rencontrées par les élèves et voir si les
élèves avaient bien prédit la forme des
constellations.
Pour terminer cette activité, l’enseignante
demande à un élève à la fois de venir afficher
l’une des constellations qu’elle a préalablement
imprimée sur un carton (8½ x 11) (annexe 3).
Lorsqu’un enfant affiche la constellation, il lit à
voix haute l’histoire mythologique qui se cache
derrière celle-ci.
Les élèves, placés en équipes de deux, 30 min.
reçoivent les constellations incomplètes et
échangent sur ce à quoi la constellation
pourrait ressembler (5 minutes).
Ensuite, les élèves reçoivent et donnent des
directives, selon le rôle qu’ils auront à jouer.
Lorsque terminé, ils comparent la
constellation obtenue et la vraie
constellation et font les corrections
nécessaires pour que les deux soient
identiques. Lorsque c’est fait, ils reçoivent
une autre constellation et suivent le même
procédé, mais échangent leur rôle (annexe
2).
Les élèves nommés vont afficher les 10 min.
constellations et lisent les histoires
mythologiques qui y sont reliées. À ce
moment, des discussions et des réactions
peuvent avoir lieu.
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Ici, il est important de dire qu’il existe plusieurs
histoires pour chaque constellation, mais qu’une
seule a été choisie pour cette activité, soit la plus
connue.
Activité 2 – Trousseau de constellations
Puisque l’activité 1 nécessite une période
complète et qu’elle présente beaucoup de
nouvelles informations, il est bon de prévoir
quelques jours entre les deux activités. Cela
permettra aux élèves d’observer les affiches et
de poser des questions au besoin.
Lorsque chaque constellation est affichée dans la
classe et que l’on a raconté son histoire,
l’enseignante remet à chaque élève un trousseau
de constellations, qu’il devra étudier en vue du
mini-test.
Pour construire leur trousseau, les élèves
devront découper chaque constellation ainsi que
les informations qui y sont associées, faire des
trous avec un poinçon pour les insérer dans un
anneau et percer les petits trous représentant les
étoiles à l’aide d’une pointe de compas ou d’une
punaise. Ils pourront donc toujours l’avoir à
portée de main et l’étudier dans leurs temps
libres (annexe 4).
N.B. Lorsqu’on perce de petits trous directement
à l’emplacement des étoiles de chaque
constellation et que l’on projette de la lumière à
travers les trous (dans un endroit sombre), on
peut voir apparaître la constellation telle qu’on
peut l’observer dans le ciel.
À la fin de la fabrication des trousseaux,
l’enseignante éteint les lumières et distribue des
lampes de poche aux élèves pour qu’ils puissent
projeter leurs constellations.
Pendant une semaine, à l’aide du trousseau de
constellations, l’enseignante prévoit du temps
d’étude sur le sujet en devoir. Juste avant
d'amorcer la phase de résolution de problème,
un mini-test est prévu (annexe 4A).
N.B. Il pourrait être intéressant de prévoir du
temps d’étude en classe, pour permettre aux
élèves de partager leurs observations avec
les autres.
Les élèves découpent et construisent leur 30 min.
trousseau.
Ils s’exercent à projeter les constellations 10 min.
sur différentes surfaces avec une lampe de
poche.
Les élèves étudient leurs constellations à
l’aide du trousseau qu’ils ont construit.
Le temps venu, ils répondent aux questions
20 min.
du mini-test.
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Activité 3 – La perspective
Cette prochaine activité permet de préparer les
élèves à l’activité de résolution de problème qui
suivra. Elle sert à initier les élèves au concept de
perspective ou, si vous préférez, de profondeur
dans notre environnement. En comprenant mieux
le fait que les éléments qui nous entourent sont
perçus différemment en fonction de leur position
dans l’espace, les élèves seront plus enclins à
accepter que le ciel ait aussi une profondeur et
que les étoiles d’une constellation ne se situent
pas toutes à la même distance de la Terre.
L’enseignante montre aux élèves des images qui
présentent des illusions d’optique provoquées
par la perspective. Elle les questionne sur la
véracité de ce qu’ils voient. Voici quelques
exemples de questions conçues en fonction des
images disponibles sur les liens internet
suivants :
40 min.
http://mimir.over-blog.com/categorie11369313.html
http://picblow.com/fr/img/3618
http://www.linternaute.com/photo_numeriq
ue/temoignage/temoignage/387415/desert
-de-sel-en-bolivie-salar-de-uyuni/
Questions :
 Est-ce que la ballerine porte réellement
une jupe en forme de tulipe ?
 Est-ce possible que la tulipe soit de la
même taille qu’une femme d’âge adulte ?
 Comment expliques-tu ce phénomène ?
 Qu’est-ce qui fait en sorte que certains
objets nous apparaissent grands et
d’autres petits ?
Nous vous avons proposé ici quelques liens
internet où plusieurs illusions d’optique sont
présentes. Vous pouvez aussi en trouver
d’autres sur internet ou créer les vôtres comme
dans l’exemple de l’annexe 4B où une image et
une série de questions additionnelles vous sont
proposées.
Si l’enseignante a le temps et le matériel
nécessaire pour le faire, elle peut proposer aux
élèves de créer leurs propres illusions d’optique.
Oralement, les élèves tentent de répondre
aux questions et expriment leurs différentes
conceptions.
À l’aide d’appareils photo et d’objets 50 min.
diverses, ils devront faire des clichés qui
illustrent les illusions d’optique provoquées
par la perspective. Ils seront à même de
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constater que, selon notre point de vue,
l’environnement
peut
parfois
nous
apparaître différemment d’une personne à
un autre.
Résolution de problème
Rôle de l’enseignant
2B
Rôle de l'élève
3B
Durée
L’enseignante remet un carnet scientifique à
1 heure
chaque élève. Elle leur annonce qu’en équipe, ils
devront fabriquer une maquette en trois
dimensions représentant une constellation qu’ils
ont étudiée. Le nombre d’élèves par équipe varie
en fonction du nombre d’élèves dans la classe et
du nombre de constellations disponibles à
l’annexe 7. Toutefois, avant, l’enseignante les
invite à répondre aux deux questions de la page
2 du carnet scientifique:
Les élèves répondent aux questions dans
1. Lorsque tu regardes une constellation
leur cahier scientifique. Ils émettent leurs
dans le ciel, crois-tu que toutes les étoiles
hypothèses.
sont situées à la même distance de la
Terre ? Explique ta réponse.
2. Dessine la constellation de Cassiopée
telle que tu la verrais si tu avais la chance
de voyager dans un vaisseau spatial et de
la regarder de côté à droite.
L’enseignante explique ensuite le déroulement
de l’activité :
« Pour vérifier vos hypothèses, vous devrez bâtir
une maquette de votre constellation avec le
matériel que vous aurez à votre disposition. Pour
positionner les étoiles de votre constellation, je
vous fournirai la distance de chaque étoile par
rapport à la Terre,
ainsi que l’image
correspondant à votre constellation.»
L’enseignante fournit de l’information à propos
des distances qui séparent les étoiles de la
Terre, mesurées en années-lumière (l’explication
théorique se trouve à l’annexe 5). Elle met
l’accent sur le fait que chaque petit carré de la
grille de la maquette représente une très grande
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distance dans la réalité, même si cette distance
parait relativement petite sur la maquette. C’est
un peu comme sur une carte routière, qui est une
représentation à échelle réduite de tout un
territoire.
Puis, l’enseignante montre comment construire la
maquette :
Les étoiles, représentées par des perles, sont
fixées à des tiges métalliques ou de bois avec de
la gommette. Avec le dessin de la constellation
fixé à angle droit au bout d’une planche de
styromousse, les élèves doivent placer les tiges
métalliques sur la planche pour que les perles
apparaissent vis-à-vis chacun des points
représentant les étoiles sur le dessin de la
constellation. Ils doivent positionner chaque perle
à la distance où se trouve chaque étoile par
rapport à la Terre ainsi qu’à la bonne hauteur sur
les tiges pour former la constellation. La distance
à chaque étoile de la constellation étant fournie,
les élèves doivent s’assurer de respecter
l’échelle indiquée sur la fiche de constellation
(annexe 7). Pour les distances exprimées avec
des nombres rationnels, ils peuvent s’aider des
sous-unités de la règle ou d’un petit carré de
papier de 2.54 cm de côté que l’enseignante a
préalablement subdivisé en cinquième. Il est
important de préciser aux élèves que la Terre,
dans la maquette, correspond à la position de
leur œil lorsqu’ils regardent le dessin de la
constellation depuis le côté opposé à la planche
de styromousse. Ainsi, l’échelle des distances
débutera à 0 année-lumière (à partir d’une
extrémité de la planche, du côté où les élèves
regardent), pour augmenter en allant vers le
dessin de la constellation, fixé à l’autre extrémité.
Il pourrait s’avérer nécessaire de présenter un
exemple concret devant le groupe en
positionnant une première étoile sur une des
maquettes.
Pour ce qui est de la position en hauteur des
perles sur les tiges métalliques, les élèves
doivent se placer face à la planche, de façon à
ce que le dessin de la constellation soit devant
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eux. Lorsqu’ils piquent une tige dans le
styromousse, ils doivent l’enligner avec l’étoile
correspondante sur le dessin; la perle
représentant cette étoile doit cacher le point qui
correspondant sur la feuille. C’est ainsi que l’on
détermine la hauteur de chaque perle sur sa tige.
Lorsque les instructions ont toutes été donnés et
que l’enseignante a montré un exemple concret,
elle remet le matériel nécessaire, c’est-à-dire une
plaque de styromousse sur laquelle une feuille
quadrillée a été collée, des tiges de métal ou de
bois en quantité suffisante en fonction du nombre
d’étoiles de la constellation à reproduire, des
perles, de la gommette et l’image de la
constellation préalablement collée sur du carton
rigide et sur laquelle apparaissent les distances
séparant la Terre de chaque étoile (annexe 7).
L’enseignante peut choisir la constellation en
fonction des capacités des élèves. Par exemple,
pour une équipe plus faible, elle offrira celle de
Cassiopée, qui compte moins d’étoiles.
À la page 3 de leur carnet scientifique, ils
Elle invite également les élèves à compléter la
écrivent le nom de la constellation qu’on leur
page 3 de leur carnet scientifique avant de
a attribué ainsi que la mesure de distance
commencer le montage de leur maquette
de chaque étoile par rapport à la Terre.
(annexe 9).
Aussi, ils dessinent leur constellation
(annexe 9).
Avec le matériel qui leur est fourni, les
L’enseignante circule pendant que les élèves
élèves construisent la maquette de la
manipulent le matériel. Elle questionne les élèves
constellation qui leur est donnée. Ils
sur ce qu’ils observent et leur demande si leurs
répondent aux questions de l’enseignante.
observations coïncident avec leurs hypothèses
de départ. Elle complète la grille d’observation
(annexe 10).
Lorsque les élèves ont terminé le montage de la À la page 4 de leur carnet scientifique, les
maquette, l’enseignante leur demande de élèves doivent dessiner leur constellation
compléter la page 4 du carnet scientifique. vue de quatre angles différents. C’est à ce
moment qu’ils réalisent que l’apparence
d’une constellation change en fonction de
l’angle sous lequel ils l’observent.
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Activité de structuration
Rôle de l’enseignant
4B
Rôle de l'élève
Durée
5B
L’enseignante fait un retour sur l’activité de Les élèves partagent leurs observations et 30 min.
résolution de problème. Elle revient sur les en utilisant leur maquette, ils appuient leur
questions initiales et demande aux élèves de propos par des exemples.
partager leurs hypothèses initiales et leurs
constats après l’activité.
Elle demande à un des élèves qui devait
reproduire la constellation de Cassiopée de venir Un élève vient reproduire l’un des dessins
dessiner au tableau ce à quoi la constellation qu’il avait fait à la page 4 de son carnet de
scientifique.
ressemble si on l’observe de la droite.
Elle invite les élèves à faire un retour écrit sur Les élèves complètent la page 5 du carnet
leurs hypothèses en complétant la page 5 du scientifique.
carnet scientifique. Ce sont les mêmes questions
que celles posées initialement, mais les élèves
doivent maintenant y répondre en fonction des
découvertes qu’ils ont faites durant l’activité de
résolution de problème.
N.B. Si les élèves ne comprennent pas que le
ciel a une troisième dimension, l’enseignante met
l’accent sur cet aspect en disant que le ciel a une
profondeur, comme une boîte à chaussures ou
un contenant, sauf que cette profondeur est
infinie. C’est pour cela que les étoiles, que l’on
croit toutes situées à une même distance de la
Terre, sont en fait très éloignées et sont situées à
des distances différentes. Cela est dû à la
profondeur du ciel, que l’on ne perçoit pas
lorsqu’on regarde les étoiles la nuit.
Pour conclure, l’enseignante demande aux
élèves de compléter les pages 6 et 7 de leur
cahier de l’élève. Elle leur donne les consignes
suivantes :
1 heure
« Choisissez un nouvel angle de la constellation
que vous avez construite : celui que vous trouvez
le plus inspirant et représentez-le à la page 7 de
votre carnet scientifique. Tracez une nouvelle
constellation comme si vous étiez à l’époque des
Mésopotamiens et que vous vouliez vous repérer
grâce aux étoiles. Celle-ci sera ce que les
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astronautes verront de leur vaisseau. Il faut que
vous trouviez un nom à cette nouvelle forme
étoilée. Ensuite, vous devrez écrire l’histoire qui
se cache derrière celle-ci, sa mythologie. Vous
pouvez vous inspirer des histoires que l’on a
apprises sur les constellations que l’on a vues en
classe, celles qui se trouvent sur votre
trousseau.»
Individuellement, les élèves choisissent un
angle de vue de leur constellation qui les
inspire et rebaptisent la constellation qu’ils
auront créée. Ils écrivent son histoire et ce à
quoi elle leur fait penser.
À la fin, elle invite quelques élèves à venir lire Sur une base volontaire, les élèves
leur histoire et à présenter leur nouvelle viennent présenter leur constellation devant
constellation.
la classe.
20 min
Évaluation
Trois phases d’évaluation sont prévues pour la présente SAÉ. Une première évaluation sera faite après
l’activité fonctionnelle, dans le but d’évaluer les connaissances qu’ont acquises les élèves à propos des
constellations qui auront été vues en classe (annexe 4A).
Ensuite, pendant la situation problème, l’enseignante complètera une grille d’observation pour chaque
équipe (annexe 10). Cette grille aidera à conserver des traces pour évaluer la compétence « Mettre à profit
les outils, objets et procédés de la science et de la technologie ».
Enfin, l’enseignante évaluera, à la fin de la situation, l’évolution des conceptions des élèves en analysant
leur carnet scientifique à l’aide d’une grille d’appréciation (annexe 11).
Références
Bibliographie
Bely, Pierre-Yves, Carol Christian et Jean-René Roy. (2008). 250 réponses à vos questions sur
l’astronomie. Québec : Éditions MultiMondes, 299 p.
Chastenay, Pierre. (2002). Je deviens astronome. Coll. «Astro jeunes». Waterloo : Éditions Michel Quintin,
47 p.
Équipe éditoriale de Sélection du Reader’s digest. (2000). Mon atlas de l’univers. Montréal : Sélection du
Reader’s digest, 128 p.
Le ciel et l'univers: encyclopédie universelle. (2006). Saint-Laurent: ERPI, 512 p.
Ortega, Ofelia. (2006). L’Univers. Montréal : Éditions L’École Active, 48 p.
QA Kids. (2004). Atlas de l’univers. Montréal : Québec Amérique jeunesse, 80 p.
Scagell, Robin. (2005). Atlas du ciel GEO jeunesse. Paris : Gallimard jeunesse, 96 p.
Thouin M. (2008) Tester et enrichir sa culture scientifique et technologique. Québec : Multimondes, 481 p.
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Médiagraphie
AnAmericanComposer. (2011, 30 janvier). Four seasons ~Vivaldi. [Vidéo en ligne]. Repéré à.
<https://www.youtube.com/watch?v=GRxofEmo3HA >. Consulté le 15 mars 2014.
Curiosité requise! Mimir.over-blog.com. Illusions d’optique astucieuses et amusantes. En ligne <
http://mimir.over-blog.com/categorie-11369313.html > Consulté le 29 juillet 2014
Le cocher : club des observateurs de la Chapelle sur Erdre. Index of / constellations. [Pdf en ligne]. En ligne
< http://www.le-cocher.org/constellations/ > Consulté le 18 mars 2014
Le jardin de Kiran : Ressources pour une Nouvelle Éducation. Fabriquer un projecteur à constellations :
Modèle à énergie solaire. En ligne
< http://www.lejardindekiran.com/fabriquer-un-projecteur-de-constellations-modele-a-energie-solaire
Consultée le 12 mars 2014.
>
Linternaute.com. Vos plus belles photos jouant avec une illusion d’optique. En ligne <
http://www.linternaute.com/photo_numerique/temoignage/temoignage/387415/desert-de-sel-en-boliviesalar-de-uyuni/ > Consulté le 29 juillet 2014
Picblow. Illusion d’optique. En ligne < http://picblow.com/fr/img/3618 > Consulté le 29 juillet 2014
Stelvision.com. Carte du ciel du jour. En ligne < www.stelvision.com/carte-ciel > Consulté le 12 mars 2014
Notes réflexives personnelles « pour la prochaine fois »
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Annexes
ANNEXE 1 – Éléments théoriques sur les constellations
ANNEXE 1A – Support visuel pour l’explication des tracés de constellations
ANNEXE 2 – Constellations incomplètes avec le patron des dessins et les corrigés
ANNEXE 3 – Affiches des constellations et de leur mythologie à afficher dans la classe
ANNEXE 4 – Trousseau
ANNEXE 4A – Mini-test sur les constellations et corrigé
ANNEXE 4B- Illusion d’optique
ANNEXE 5 – Explication des années-lumière
ANNEXE 6 – Exemple de maquette pour la constellation de la Grande Ourse & présentation du matériel
ANNEXE 7 – Modèle des constellations à fixer sur la plaque de styromousse
ANNEXE 8 – Grille de 2 cm à imprimer sur format 11’’ X 17’’ pour l’activité de résolution de problème
ANNEXE 9 – Carnet scientifique de l’élève
ANNEXE 10 – Grille d’observation
ANNEXE 11 – Grille d’appréciation
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Annexe 1 – Éléments théoriques sur les constellations
Les constellations
Il y a de cela très longtemps, les calendriers, montres et autres objets qui nous permettent
aujourd’hui de nous repérer dans le temps n’existaient pas. Ainsi, les premières civilisations ont dû
développer d’autres moyens pour mesurer le passage du temps, moyens qui les aidaient à déterminer
l’heure de la journée et prédire le retour des saisons afin de cultiver la terre. Un des moyens privilégiés pour
y arriver fût de relier entre elles de manière arbitraire des étoiles situées dans une même région du ciel, de
façon à former des constellations. Il leur fallut une bonne dose d’imagination pour remplir le firmament de
dessins qui ne sont pas, pour nous, toujours évidents !
Il y a environ 4000 ans, les Sumériens, habitants de l’ancienne Mésopotamie (aujourd’hui l’Irak),
ont, entre autres, inventé les constellations du Taureau, du Lion et du Scorpion, des constellations qui
représentaient des animaux importants pour leur civilisation. Ces constellations font également partie du
zodiaque, un groupe de constellations que traverse le Soleil dans son lent mouvement apparent annuel à
travers le ciel. Ces constellations étaient importantes pour les peuples anciens, puisqu’elles leur
permettaient de tenir un calendrier annuel et prévoir le retour des saisons. D’autre part, selon le temps de
l’année, nous ne voyons pas les mêmes constellations dans le ciel nocturne. Bien qu’elles ne changent pas
de place les unes par rapport aux autres, les constellations visibles la nuit changent d’une saison à l’autre.
Un peu plus tard, les Grecs ont ajouté au ciel des constellations représentant des personnages de
leur mythologie, tels que Orion, Persée et Céphée. Finalement, en navigant dans l’hémisphère Sud, les
explorateurs européens des XVe et XVIe siècles ont ajouté au ciel des objets technoscientifiques propres à
leur époque, comme la Boussole, le Compas et le Télescope. Mais selon les régions du monde et les
époques, on retrouve de grandes disparités dans la représentation des constellations. Alors qu’ici nous
voyons dans la constellation de la Grande Ourse une casserole, certains peuples, comme les Européens
du Moyen-Âge, y voyaient un chariot tiré par des chevaux.
Aujourd’hui, bien que les constellations n’aient plus la même utilité qu’auparavant, elles servent
encore à diviser le ciel afin de s’y repérer. On compte actuellement 88 constellations qui ont officiellement
été délimitées en 1929 par l’Union astronomique internationale.
Les constellations en 3 dimensions (SAÉ Science et technologie au Primaire)
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N.B. Selon les cultures et les civilisations, on retrouve plusieurs disparités dans la représentation des
constellations ainsi que dans les légendes qui y sont associées. Dans le présent document, il ne sera
question que de quelques-unes des nombreuses légendes qui existent.
Astérisme :
Un astérisme est une figure remarquable dessinée par des étoiles particulièrement brillantes. En
général, un astérisme ne forme qu’une partie d'une constellation, mais il peut parfois être constitué d'étoiles
appartenant à plusieurs constellations différentes.
Le chaudron de la constellation de la Grande Ourse en est un bon exemple : ce que la plupart des
gens appellent la Grande Ourse, c’est-à-dire les sept étoiles qui dessinent un chaudron avec un long
manche incurvé, est un astérisme, qui ne représente en réalité qu’une partie de la constellation de la
Grande Ourse, soit l’arrière-train de l’animal et sa queue. Les autres étoiles qui dessinent ses pattes, son
corps et sa tête sont moins brillantes et ne sont visibles que sous un ciel bien noir.
Le nom des étoiles :
Les étoiles du ciel possèdent des noms très variés : certaines sont nommés par des lettres
grecques, d’autres par des noms arabes ou des chiffres... D’autres par tous ces moyens à la fois ! Il en est
ainsi parce que les astronomes, au fil des siècles, on utilisé des critères et des moyens différents pour
nommer les étoiles des constellations.
Dans l’Antiquité, Ptolémée, un astronome grec, a donné un nom propre aux étoiles les plus
brillantes du ciel et a consigné le tout dans son ouvrage, l’Almageste, qui a ensuite été traduit en arabe
avant d’être distribué en Europe à la fin du Moyen-âge. C’est d’ailleurs pour cette raison que nous
retrouvons plusieurs étoiles dans le ciel ayant des noms d’origine arabe, comme Betelgeuse ou Bellatrix.
Dans les années 1600, les astronomes ont commencé à classer les étoiles de chacune des
constellations en fonction de leur luminosité et à les nommer à l’aide d’une lettre de l’alphabet grec. Ainsi,
l’étoile la plus brillante d’une constellation donnée était nommée Alpha (α), du nom de la première lettre de
l’alphabet grec, la seconde plus brillante Bêta (β), et ainsi de suite. Certaines autres étoiles encore moins
brillantes ont été nommées à l’aide de chiffres. Dans tous les cas, la lettre ou le chiffre était suivi du nom
latin de la constellation à laquelle l’étoile était rattachée, afin d’éviter toute ambigüité. Dans la constellation
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d’Orion, par exemple, on trouve les étoiles Alpha Orionis (ou son diminutif α Ori) et 14 Orionis (14 Ori) et
dans la constellation du Taureau, les étoiles Alpha Tauri (α Tau) et 14 Tauri (14 Tau).
Dans les dernières décennies, les étoiles ont plutôt été nommées à l’aide de noms de
catalogues, qui mélangent des lettres et des chiffres. Ces derniers noms diffèrent toutefois selon les
établissements qui ont observé les étoiles et qui les ont répertoriées. D’ailleurs, une même étoile peut avoir
été nommée de plusieurs façons différentes, étant donné que chacun de ces établissements répertorie ses
informations dans ses propres bases de données. Par exemple, le Smithsonian Astrophysical Observatory
et le Henry Draper Catalog répertorient les étoiles de différentes façons : le premier utilise le préfixe SAOcombiné au chiffre de l’étoile pour les nommer, tandis que le second utilise plutôt le préfixe HD-.
Il est donc possible pour une étoile de posséder plusieurs noms : une étoile ayant un nom
d’origine arabe peut également avoir été nommée par une lettre de l’alphabet grec, comme Bételgeuse
dans la constellation d’Orion. Celle-ci se nomme également Alpha Orionis (ou α Ori), puisqu’elle est la plus
lumineuse de la constellation. Elle porte également plusieurs noms de catalogue différents selon les
institutions qui l’ont répertoriée!
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Annexe 1A – Support visuel pour l’explication des tracés de constellations
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ANNEXE 2 – Constellations incomplètes avec le patron des dessins (activité fonctionnelle 1)
Noms :
Date :
Voici le dessin incomplet de la constellation de Cassiopée. Tous les points noirs
que tu vois sont des étoiles. Penses-tu être capable de reconstituer la
constellation avec les directives que te donne ton coéquipier?
Cassiopée
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Voici le dessin complet de la constellation de Cassiopée. Penses-tu être capable
de donner les bonnes directives à ton coéquipier pour que vous puissiez avoir
deux constellations complètement identiques?
Cassiopée
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Noms :
Date :
Voici le dessin incomplet de la constellation de Céphée. Tous les points noirs que
tu vois sont des étoiles. Penses-tu être capable de reconstituer la constellation
avec les directives que te donne ton coéquipier?
Céphée
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Voici le dessin complet de la constellation de Céphée. Penses-tu être capable
de donner les bonnes directives à ton coéquipier pour que vous puissiez avoir
deux constellations complètement identiques?
Céphée
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Noms :
Date :
Voici le dessin incomplet de la constellation de la Croix du Sud. Tous les points
noirs que tu vois sont des étoiles. Penses-tu être capable de reconstituer la
constellation avec les directives que te donne ton coéquipier?
La Croix du Sud
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Voici le dessin complet de la constellation de la Croix du Sud. Penses-tu être
capable de donner les bonnes directives à ton coéquipier pour que vous
puissiez avoir deux constellations complètement identiques?
La Croix du Sud
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Noms :
Date :
Voici le dessin incomplet de la constellation de la Grande Ourse. Tous les points
noirs que tu vois sont des étoiles. Penses-tu être capable de reconstituer la
constellation avec les directives que te donne ton coéquipier?
La Grande Ourse
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Voici le dessin complet de la constellation de la Grande Ourse. Penses-tu être
capable de donner les bonnes directives à ton coéquipier pour que vous
puissiez avoir deux constellations complètement identiques?
La Grande Ourse
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Noms :
Date :
Voici le dessin incomplet de la constellation de la Petite Ourse. Tous les points
noirs que tu vois sont des étoiles. Penses-tu être capable de reconstituer la
constellation avec les directives que te donne ton coéquipier?
La Petite Ourse
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Voici le dessin complet de la constellation de la Petite Ourse. Penses-tu être
capable de donner les bonnes directives à ton coéquipier pour que vous
puissiez avoir deux constellations complètement identiques?
La Petite Ourse
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Noms :
Date :
Voici le dessin incomplet de la constellation d’Orion. Tous les points noirs que tu
vois sont des étoiles. Penses-tu être capable de reconstituer la constellation
avec les directives que te donne ton coéquipier?
Orion
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Voici le dessin complet de la constellation d’Orion. Penses-tu être capable de
donner les bonnes directives à ton coéquipier pour que vous puissiez avoir deux
constellations complètement identiques?
Orion
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Noms :
Date :
Voici le dessin incomplet de la constellation du Taureau. Tous les points noirs que
tu vois sont des étoiles. Penses-tu être capable de reconstituer la constellation
avec les directives que te donne ton coéquipier?
Taureau
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Voici le dessin complet de la constellation du Taureau. Penses-tu être capable
de donner les bonnes directives à ton coéquipier pour que vous puissiez avoir
deux constellations complètement identiques?
Taureau
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Noms :
Date :
Voici le dessin incomplet de la constellation de Persée. Tous les points noirs que
tu vois sont des étoiles. Penses-tu être capable de reconstituer la constellation
avec les directives que te donne ton coéquipier?
Persée
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Voici le dessin complet de la constellation de Persée. Penses-tu être capable de
donner les bonnes directives à ton coéquipier pour que vous puissiez avoir deux
constellations complètement identiques?
Persée
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Cassiopée
HISTOIRE
Dans la mythologie grecque, cette constellation
représente la vaniteuse reine Cassiopée, qui était la
femme du roi Céphée et la mère d’Andromède.
Cassiopée aimait dire à tous que sa fille était plus belle
que les filles de Poséidon, dieu de la mer, ce qui mit ce
dernier en colère. Pour punir Cassiopée, Poséidon obligea
Céphée à donner Andromède en sacrifice au monstre
marin, mais celle-ci fut finalement secourue par Persée, qui
devint son époux.
Cette constellation est une des plus faciles à
reconnaître dans le ciel. Selon la saison, on l’observe
sous la forme d’un « W » ou d’un « M ».
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Céphée
HISTOIRE
Dans
mythologie grecque,
constellation
Dans
la lamythologie
grecque,cette
cette
constellation
représente
le
roi
Céphée,
époux
de
Cassiopée
représente le roi Céphée, époux de Cassiopée et
et père
père
d’Andromède.
d’Andromède.
Dans le On
cielretrouve
étoilé, onles
peut
retrouver les
constellations
deconstellations
Céphée, de
deet
Céphée,
de Cassiopée
d’Andromède
Cassiopée
d’Andromède
côte à et
côte
dans le ciel
représentées
côte
à côte
pour
nous rappeler
de rester
étoilé. Leur
histoire
nous
rappelle
de toujours
modeste.
modestes.
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La Croix du Sud
HISTOIRE
Il y aétoiles
très longtemps,
la constellation
Croix du
faisait
Les
de la constellation
dedelala Croix
duSud
Sud
ont
partie
de
celle
du
Centaure.
À
travers
le
temps,
les
étoiles
longtemps fait partie du Centaure. Plus récemment, on endea
la Croix
se sont déplacées
plusentière.
au sud,Ce
ce qui
a fait
une
fait
une constellation
à part
sontenles
premiers
constellation àeuropéens,
part entière. lors
Ce sont
premiers
explorateurs
explorateurs
de lesleurs
voyages
dans
qui
ont
commencé
à
voyager
dans
l’hémisphère
sud
qui
ont
l’hémisphère sud, qui ont relié ces étoiles entre elles pour
relié la
sesconstellation
points pour former
la constellation
qu’on la La
former
telle qu’on
la connaîttelle
aujourd’hui.
connait,
puisqu’on
ne peut
de On
cette
partie
Croix
du Sud
est invisible
de l’apercevoir
l’hémisphèreque
Nord.
peut
voir
du
globe.
Il
est
d’ailleurs
possible
de
voir
la
représentation
la représentation de cette constellation sur les drapeaux de
de
cette
constellation
sur
les
drapeaux
de
la
Nouvelle-Zélande
et
la Nouvelle-Zélande et de l’Australie, qui sont des pays de
deSud.
l’Australie, qui sont des pays du sud.
l’hémisphère
C’est laC’est
plus petite
du ciel.du
Elleciel.
permet
de la
la plusconstellation
petite constellation
Comme
retrouver
approximativement
le sud. On Nord,
peut la
Grande
Ourse dans l’hémisphère
quireconnaitre
pointe vers
de la «fausse» Croix
du
Sud
par
sa
cinquième
étoile.
l’étoile Polaire, elle permet de retrouver
approximativement le Sud céleste.
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La Petite Ourse
HISTOIRE
Selon la mythologie grecque, la constellation de la
Petite Ourse représenterait la nymphe Ida, nourrice de
Zeus. Elle aurait été placée dans le ciel en signe de
reconnaissance par ce dernier, aux côtés de son autre
nourrice Adrastée, représentée par la constellation de
la Grande Ourse.
La constellation de la Petite Ourse contient l’étoile
Polaire, située à l’extrémité du manche de la casserole,
et qui permet de retrouver le Nord.
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Orion
HISTOIRE
Selon
fils de
de Poséidon,
Poséidon, était
était
Selon la
la mythologie
mythologie grecque,
grecque, Orion,
Orion, fils
un
d’une massue
massue et
et d’un
d’un
un chasseur
chasseur redoutable
redoutable armé
armé d’une
bouclier.
Dans leleciel,
ciel,ononle peut
le reconnaitre
sa
bouclier. Dans
reconnaît
facilement par
par sa
ceinture
côte
côte. Chez
Chez
ceinture formée
formée de
detrois
troisétoiles
étoilesplacées
formant
uneà ligne.
les
des
Dieux.
les Égyptiens,
Égyptiens, Orion
Orion représentait
représentait Osiris,
Osiris, roi
le roi
des
Dieux.
Orion est
est la
la constellation
constellation qui
qui possède
possède le
le plus
plus grand
grand
Orion
nombre d’étoiles
d’étoiles brillantes
brillantes du
du ciel.
ciel.
nombre
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La Grande Ourse
HISTOIRE
Selon la mythologie grecque, Zeus aurait été caché dès
son enfance dans une grotte de l’île de Crète, afin de le
protéger de son père Chronos, un mangeur d’enfants. Il y
aurait été confié à deux nymphes qui sont devenues ses
nourrices : Adrastée et Ida. En signe de reconnaissance,
Zeus aurait placé Adrastée dans le ciel pour devenir la
constellation de la Grande Ourse.
Le ciel doit être bien noir pour qu’on puisse apercevoir
toutes les étoiles de la constellation. Sinon, nous ne voyons
que la queue et les hanches de l’ourse, qu’on appelle plus
communément la « Grande Casserole ».
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Persée
HISTOIRE
Dans la
lamythologie
mythologiegrecque,
grecque,
Persée
sauva
Andromède,
Dans
Persée
sauva
Andromède
qui,
enchainée
à
un
rocher,
qui
allait
être
sacrifiée
au
dragon.
enchainée à un rocher, allait être sacrifiée au monstre marin
Pour ce faire,
réussit
à vaincreCétus,
le monstre
qui allait
la
représenté
paril la
constellation
la Baleine.
Pour
dévorer,Andromède,
et la délivra.Persée
Après avoir
la créature,
Persée
délivrer
réussitvaincu
à vaincre
le monstre
qui
épousa
Andromède.
allait
la dévorer.
Après avoir vaincu Cétus, Persée épousa
Andromède.
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Le Taureau
HISTOIRE
Le Taureau
Taureau est
est une
une des
des plus
premières
de
Le
vieilles constellations
constellations de
l’histoire. Elle
Elle servait
servait à
à l’origine
l’origine à
à indiquer
indiquer où
où le
le Soleil
soleil
l’histoire.
apparaissait au
moment
récoltes, à
l’époque
des
apparaissait
dans
le ciel des
au moment
des
récoltes,
à
Mésopotamiens.
l’époque
des Mésopotamiens.
Dans
le ciel,
étoiles
Taureau
représentent
Dans
le ciel,
lesles
étoiles
dudu
Taureau
représentent
la
la tête,
tête, le
le torse
torse et
et les
les pattes
pattes avant
avant de
de l’animal.
l’animal.
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ANNEXE 4 – Trousseau des constellations (Activité fonctionnelle 2)
Cassiopée
Dans la mythologie grecque, cette
constellation représente la vaniteuse
reine Cassiopée, qui était la femme du roi
Céphée et la mère d’Andromède.
Cassiopée aimait dire à tous que sa fille
était la plus belle, ce qui mit en colère les
filles de Poséidon, dieu de la mer. Pour
punir Cassiopée, celui-ci obligea le roi
Céphée à donner Andromède en
sacrifice à un monstre marin, mais celle-ci
fut finalement secourue par Persée, qui
devint son mari.
Cette constellation est une des plus
faciles à reconnaitre dans le ciel. Selon la
saison, on la reconnait par sa forme en
«W» ou en «M».
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Céphée
Dans la mythologie grecque, cette
constellation représente le roi Céphée,
époux de Cassiopée et père
d’Andromède.
On retrouve les constellations de
Céphée, de Cassiopée et
d’Andromède côte à côte dans le ciel
étoilé. Leur histoire nous rappelle de
toujours rester modestes.
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La Croix du Sud
Les étoiles de la constellation de la Croix du Sud ont
longtemps fait partie du Centaure. Plus récemment, on
en a fait une constellation à part entière. Ce sont les
premiers explorateurs européens, lors de leurs voyages
dans l’hémisphère sud, qui ont relié ces étoiles entre
elles pour former la constellation telle qu’on la connaît
aujourd’hui. La Croix du Sud est invisible de
l’hémisphère Nord. On peut voir la représentation de
cette constellation sur les drapeaux de la NouvelleZélande et de l’Australie, qui sont des pays de
l’hémisphère Sud.
C’est la plus petite constellation du ciel. Comme
la Grande Ourse dans l’hémisphère Nord, qui
pointe vers l’étoile Polaire, elle permet de
retrouver approximativement le Sud céleste.
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Orion
Selon la mythologie grecque, Orion, fils
de Poséidon, était un chasseur
redoutable armé d’une massue et d’un
bouclier. Dans le ciel, on le reconnaît
facilement par sa ceinture formée de
trois étoiles formant une ligne. Chez les
Égyptiens, Orion représentait Osiris, le roi
des Dieux.
Orion est la constellation qui possède le
plus grand nombre d’étoiles
brillantes du ciel.
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La Grande Ourse
Selon la mythologie grecque, Zeus aurait été
caché dès son enfance dans une grotte de
l’île de Crète, afin de le protéger de son père
Chronos, un mangeur d’enfants. Il y aurait
été confié à deux nymphes qui sont
devenues ses nourrices : Adrastée et Ida. En
signe de reconnaissance, Zeus aurait placé
Adrastée dans le ciel pour devenir la
constellation de la Grande Ourse.
Le ciel doit être bien noir pour qu’on puisse
apercevoir toutes les étoiles de la
constellation. Sinon, nous ne voyons que la
queue et les hanches de l’ourse, qu’on
appelle plus communément la
« Grande Casserole ».
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La Petite Ourse
Selon la mythologie grecque, la constellation
de la Petite Ourse représenterait la nymphe
Ida, nourrice de Zeus. Elle aurait été placée
dans le ciel en signe de reconnaissance par
ce dernier, aux côtés de son autre nourrice
Adrastée, représentée par la constellation de
la Grande Ourse.
La constellation de la Petite Ourse contient
l’étoile Polaire, située à l’extrémité du
manche de la casserole, et qui permet de
retrouver le Nord.
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Le Taureau
Le Taureau est une des plus vieilles
constellations de l’histoire. Elle servait
à l’origine à indiquer où le Soleil
apparaissait dans le ciel au moment
des récoltes, à l’époque des
Mésopotamiens.
Dans le ciel, les étoiles du
Taureau représentent la tête, le
torse et les pattes avant de
l’animal.
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Persée
Dans la mythologie grecque, Persée
sauva Andromède qui, enchainée à
un rocher, allait être sacrifiée au
monstre marin représenté par la
constellation Cétus, la Baleine. Pour
délivrer Andromède, Persée réussit à
vaincre le monstre qui allait la
dévorer. Après avoir vaincu Cétus,
Persée épousa Andromède.
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ANNEXE 4A – Mini-test sur les constellations
Nom :
Date :
Complète la phrase
1. L’étoile Polaire fait partie de la constellation de ____________________________.
2. On dit que la Grande Ourse a la forme d’____________________________.
3. La ____________________________ n’est visible que dans l’hémisphère Sud. Elle faisait autrefois
partie de la constellation du Centaure.
4. ____________________________ est la constellation qui possède le plus grand nombre d’étoiles
brillantes du ciel.
5. ____________________________ est l’une des plus vieilles constellations de l’histoire.
Qui suis-je ?
1. J’ai la forme d’un W ou d’un M : _________________________________
2. Je suis la plus petite constellation du ciel : _________________________________
3. J’indique la direction du Nord : _________________________________
Encercle la bonne réponse
1. J’ai été offerte en sacrifice au monstre marin Cétus.
a. Cassiopée
b. Andromède
c. Adrastée
2. Nous sommes de la même famille.
a. Orion, Poséidon, Andromède
b. Andromède, Cassiopée, Céphée
c. Zeus, Persée, Ida
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ANNEXE 4A – CORRIGÉ pour le minitest sur les constellations
Complète la phrase
1. L’étoile Polaire fait partie de la constellation de la Petite Ourse.
2. On dit que la Grande Ourse a la forme d’une casserole.
3. La Croix du Sud n’est visible que de l’hémisphère Sud. Elle faisait autrefois partie de la
constellation du Centaure.
4. Orion est la constellation qui possède le plus grand nombre d’étoiles brillantes du ciel.
5. La constellation du Taureau est l’une des plus vieilles constellations de l’histoire.
Qui suis-je ?
1. J’ai la forme d’un W ou d’un M : Cassiopée
2. Je suis la plus petite constellation du ciel : La Croix du Sud
3. J’indique la direction du Nord : L’étoile Polaire
Encercle la bonne réponse
3. J’ai été offerte en sacrifice au monstre marin Cétus.
a. Cassiopée
b. Andromède
c. Adrastée
4. Nous sommes de la même famille.
a. Orion, Poséidon, Andromède
b. Andromède, Cassiopée, Céphée
c. Zeus, Persée, Ida
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ANNEXE 4B – Illusion d’optique
Crédit photo: Colombe Charbonneau
Idées de questions :




Que vois-tu?
Comment est-ce possible?
Sur la photo qu’est-ce qui parait plus grand : la fille ou la chute? Et dans la réalité, qu’en estil?
Est-ce qu’on aurait toujours cette impression si le photographe avait pris sa photo en se
déplaçant de quelques mètres vers la droite?
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ANNEXE 5 – Qu’est-ce qu’une année-lumière ?
L’univers est immensément grand. Pour cette raison, les astronomes ont dû inventer une
unité de mesure qui leur permettait de représenter facilement les très grandes distances qui séparent
les étoiles et les galaxies. Ainsi, ils ont inventé l’année-lumière, qui est simplement la distance
parcourue par un rayon de lumière en une année terrestre.
Étant donné que la lumière se déplace à la vitesse fantastique de 300 000 kilomètres par
seconde, et puisqu’il y a 60 secondes dans une minute, 60 minutes dans une heure, 24 heures dans
une journée et 365 jours dans une année, on obtient la longueur d’une année-lumière en effectuant le
calcul suivant :
300 000 km/s x 60 s/m x 60 m/h x 24 h/j x 365 j/a = 1 année-lumière
Si on fait le calcul, une année-lumière équivaut approximativement à 10 000 milliards de
kilomètres ! Un astre qui se trouve à une année-lumière de la Terre se situerait donc à environ
10 000 milliards de kilomètres de nous.
Contrairement à une idée répandue, une année-lumière n’est pas une mesure de temps – ce
que pourrait laisser croire la présence du mot « année » dans année-lumière --, mais bel et bien une
mesure de distance, comme les centimètres, les mètres et les kilomètres.
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ANNEXE 6 – Exemple de maquette pour la constellation de la Grande Ourse
et présentation du matériel
Liste de matériel par équipe pour la situation problème
Morceau de styromousse 28 X 43 cm
 Papier quadrillé 2.5 cm
 10 perles en plastique (conçues pour la fabrication de bijoux)
 10 morceaux de fil d’aluminium souple de 20 cm ou 10 baguettes de bois (style brochettes)
 Gommette ou ruban adhésif
 1 carton rigide pour y coller les images des constellations que vous trouverez à l’annexe 7

Résultat final attendu
On peut utiliser de petites
boules de styromousse à
la place des perles en
plastique. Elles
nécessitent moins de
dextérité, mais ont le
défaut d’être
disproportionnées par
rapport à l’échelle de
travail utilisée.
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ANNEXE 7 –
Modèles des
constellations à coller
sur du carton rigide et à
fixer à l’extrémité de la
plaque de styromousse
avec de la gommette.
1
Cassiopée
14
10
3
45
/
8
5
Échelle:
de 2 cm = 50 AL
2
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1
Céphée
14
1
1
3
5
Échelle:
de 2 cm = 50 AL
2
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3
1
5
8
Orion
2
6
16
2
5
6
5
3
5
Échelle:
de 2 cm = 125 AL
6
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2
5
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2
5
4
5
La Grande
Ourse
4
3
6
4
Échelle:
de 2 cm = 20 AL
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4
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La Petite Ourse
8
3
3
5
3
5
7
2
1
7
2
Échelle:
de 2 cm = 50 AL
3
10
2
5
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5
16
1
Taureau
5
4
16
5
6
3
6
Échelle:
6
6
de 2 cm = 25 AL
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14
4
5
ANNEXE 8 – Grille de 2 cm à imprimer sur format 28 cm X 43 cm pour l’activité de résolution de problème
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ANNEXE 9 – Carnet scientifique de l’élève
Nom :
Date :
Carnet
scientifique
Les constellations en 3 dimensions
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Les hypothèses de départ
Lors de cette activité, tu construiras une maquette à l’échelle
(modèle réduit) d’une constellation.
Quelques hypothèses :
 Lorsque tu regardes une constellation dans le ciel, crois-tu que toutes
les étoiles de cette constellation sont situées à la même distance de la
Terre ? Explique ta réponse.
 Dessine la constellation de Cassiopée telle que tu la verrais si tu avais
la chance de voyager à bord d’un vaisseau spatial et de te retrouver
à côté d’elle, à droite.
Cassiopée vue de la Terre
Cassiopée vue de l’espace
2
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Constellation en construction
Constellation : _______________________________________________
Représentation de ma constellation.
Retranscription de mes données.
Distance
écrite sur la
maquette
Distance en cm
Distance en
années-lumière
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
= _______ années-lumière
3
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Imagine maintenant que tu te promènes en vaisseau spatial autour
de ta maquette.
Dessine ta constellation à partir de quatre points de vue différents.
A
C
B
D
4
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Retour sur les hypothèses
Maintenant, je sais que…
 Lorsque tu regardes une constellation dans le ciel, crois-tu que toutes
les étoiles de cette constellation sont situées à la même distance de la
Terre ? Explique ta réponse.
 Dessine la constellation de Cassiopée telle que tu la verrais si tu avais
la chance de voyager à bord d’un vaisseau spatial et de te retrouver
à côté d’elle, à droite.
Cassiopée vue de la Terre
Cassiopée vue de l’espace
5
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Vers l’infini et plus loin encore…
1. Encercle le point de vue sur ta constellation que tu préfères :
A
B
C
D
2. Redessine ce que tu vois de ce point de vue ci-dessous.
3. Relie les étoiles entre elles afin de créer une nouvelle constellation.
Quel nom donneras-tu à cette nouvelle constellation ?
6
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Quelle mystérieuse histoire pourrait bien décrire l’origine de ta
nouvelle constellation ?
Raconte-nous
l’histoire
de
ta
constellation.
7
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ANNEXE 10 – Grille d’observation
Compétence disciplinaire : Mettre à profit les outils, objets et procédés de la science et de la technologie /
Conception et fabrication d’instruments d’outils ou de modèle et identification des impacts reliés à l’utilisation de
divers outils ou procédés.
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L’élève est capable d’expliquer en quoi cette maquette lui
permet de mieux se représenter le ciel.
Nom des élèves :
L’élève arrive à transposer sa vision du ciel à la maquette.
N/O : non observé
L’élève justifie ses réponses en s’appuyant sur ses
observations.
1.
L’équipe utilise adéquatement le matériel
NON
L’équipe fait des liens entre leurs hypothèses de départ et les
observations que l’activité permet de faire.
OUI
L’équipe construit la maquette en respectant les consignes,
l’échelle et les distances données.
Compétence transversale : Coopérer
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ANNEXE 11 – Grille d’appréciation
Date:_________________________
Nom de l’élève: ___________________________
Annexe 11 : Grille d’appréciation
Compétence: Mettre à profit les outils, objets et procédés de la science et de la technologie.
Compétence transversale : Mettre en œuvre sa pensée créatrice
Légende :
B : Beaucoup et avec autonomie
M : Moyennement et avec aide occasionnel
D : Avec difficulté malgré le soutien apporté
L’élève compile adéquatement des données dans un tableau.
Il appuie ses hypothèses sur ses connaissances antérieures et sur ses observations.
Pendant les activités de résolution de problème, l’élève note ses observations et représente
adéquatement la constellation sous différents angles
L’élève sait bénéficier des observations que la maquette lui offre pour mieux remettre ses
hypothèses en question et pour proposer des explications en lien avec la problématique.
Il utilise un langage propre aux sciences et à la technologie pour formuler des hypothèses ou
des explications.
L’élève utilise ses connaissances pour proposer une nouvelle constellation et une mythologie
originale
Critères d’appréciation basés sur les échelles des niveaux de compétence. Enseignement primaire
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