Progression TP et cours
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Seconde 7 Partie I : La planète TERRE et son environnement semaines 8 Les acquis : 6° : Variations annuelles des températures. 4° : Atmosphère et évolution des paysages. Transformation de la Terre et évolution du vivant. L’esprit de cette partie : La TERRE sur laquelle nous vivons a sa place dans le système solaire. Les éléments (atmosphère, hydrosphère, biosphère, lithosphère) et les caractéristiques (climats, température) de l’environnement terrestre ne sont pas figés, ils sont dynamiques et évoluent dans le temps. Ainsi comprend-t-on que cet environnement terrestre présente une relative fragilité. Semaine 1 et 2 : Lundi 7 Septembre et 14 septembre TP1 : La TERRE est une planète du système solaire. Question : Comment la Terre se situe-t-elle dans le système solaire et quelles sont ses particularités ? Support logiciel Planète 3D Maquette Activités Identifier et comparer les différents éléments du système solaire. Regrouper les informations récoltées dans un tableau. Construire une maquette du système solaire. Objectifs de connaissances Mettre en évidence les particularités de la planète TERRE. Semaine 2 : Mardi 15 Septembre Cours 1 Chapitre 1 : La terre est une planète du système solaire. I- Caractéristiques des différents objets du système solaire. II- Activités interne et externe des planètes telluriques. Bilan : Les particularités de la planète TERRE qui en font une « planète vivante » La TERRE reçoit de l’énergie solaire. Ainsi la température moyenne de 15°C à sa surface a permis l’apparition et le développement de la vie dans les océans. Semaine 3 : Lundi 21 Septembre TP2 : Les planètes reçoivent de l’énergie du soleil. Question : Comment l’énergie solaire est-elle reçue à la surface des planètes ? 1ére Séance : 1h30 (TP Mosaïque : 3 ateliers différents) - Atelier 1 : Origine des températures régnant à la surface des planètes. Support Activités - Tableau 1p62 : - Mettre en évidence des différences de température régnant à la surface Caractéristiques des planètes des planètes telluriques et rechercher des causes possibles (hypothèses) telluriques. - Modèle analogique distance - Construire un modèle permettant de vérifier l’hypothèse émise (distance planète-soleil planète/Soleil). - Mesurer la luminosité et la température en fonction de la distance sur le modèle. - Présenter les mesures expérimentales sur un graphique - Graphique p : Energie - Comparer les mesures expérimentales avec les mesures réelles afin de reçue/distance du S valider le modèle et l’hypothèse. - Atelier 2 : Origine de la répartition des climats sur Terre. Support Activités - Carte p : Les climats mondiaux - Modèle analogique Globe terrestre, faisceau de lumière. - Décrire la répartition des climats en fonction de la latitude. - Graphique 1 : Energie reçue/latitude - Comparer les mesures expérimentales avec les mesures réelles (graphique 1) afin de valider le modèle et l’hypothèse. - Construire un modèle et l'utiliser afin d'identifier le(s) facteur(s) pouvant déterminer la répartition des climats sur Terre. - Mesurer la surface éclairée par le faisceau à différente latitude sur le modèle. - Présenter les mesures expérimentales sur un graphique - Atelier 3 : Origine de l’alternance des saisons sur Terre. Support Activités - Cartes1 p : Evolution du flux solaire au cours de l'année - Doc p : Inclinaison des axes de rotation des planètes du SS - Doc p : Rotation de la Terre autour du soleil. - Modèle analogique Globe terrestre, faisceau de lumière. - Graphique 1: luminosité/mois - Mettre en évidence l'alternance de saisons dans les régions tempérées - Rechercher des causes possibles (hypothèses) de l'alternance des saisons Objectifs de connaissances - Comprendre que la distance Soleil-Planète détermine la température à la surface des planètes. Objectifs de connaissances - Comprendre que la répartition en latitude des climats est une conséquence de la sphéricité de la TERRE. Objectifs de connaissances - Comprendre que l'alternance des saisons est une conséquence de l'inclinaison de l'axe N-S de la Terre et de sa rotation autour du Soleil. - Construire un modèle et l'utiliser en respectant les données astronomiques précédemment identifiées. - Mesurer la surface éclairée par le faisceau pointé sur la France à différent moment de l’année sur le modèle. - Présenter les mesures expérimentales sur un graphique - Comparer les mesures expérimentales avec les mesures réelles (graph1) afin de valider le modèle et l’hypothèse. Travail : Présenter les mesures réalisées dans un graphique sur transparent pour le Lundi 28 Septembre. Semaine 4 : Lundi 28 Septembre 2ème Séance : Activités - Présentation au tableau des travaux réalisés par les différents groupes. - Mise en commun et correction. Objectifs cognitifs / Objectifs méthodologiques - Présenter des informations oralement et dans un schéma bilan Travail : Réaliser un Compte Rendu informatisé par atelier pour le Lundi 5 Octobre. Semaine 4 : Mardi 29 Septembre Cours 2 Chapitre 2 : Les planètes reçoivent de l’énergie solaire. La température à la surface des planètes dépend de sa distance par rapport au soleil. La présence d’une atmosphère à la surface d’une planète influence cette température. La répartition inégale de l’énergie solaire à la surface de la Terre selon la latitude est une conséquence de la sphéricité de la Terre et est à l’origine d’une répartition particulière des climats. La variation au cours de l’année de la quantité d’énergie solaire reçue est une conséquence de la l’inclinaison de l’axe N-S par rapport au plan de rotation de la Terre autour du soleil et est à l’origine de l’alternance des saisons des régions tempérées. Semaine 5 : Mardi 6 octobre Devoir surveillé n°1 : Chapitre 1 et 2 Question : Pourquoi la présence d’une atmosphère engendre une augmentation de la température à la surface d’une planète ? TP3 : Etude des facteurs déterminant la température à la surface des planètes Semaine 4 : 1ére Séance : 1h30 (TP Mosaïque : 2 ateliers différents) - Atelier 1 : Mise en évidence de l’effet ALBEDO. Support Activités - Modèle numérique n°1 de détermination des températures à la surface des planètes (planètes noires)- http://solarsystem.colorado.edu/hom e/highRes.html - Graphique 1 : Températures réelles à la surface des planètes. - Mesures ExAO d’absorption d’énergie lumineuse par des plaques de laiton de couleurs différentes (système JEULIN) - Modèle numérique n°2 de détermination des températures à la surface des planètes (Albedo ajustable). - Graphique 1 : Températures réelles à la surface des planètes et albédo. - Décrire le modèle. - Utiliser le modèle afin de déterminer les températures théoriques à la surface des planètes telluriques. - Comparer les températures théoriques avec les températures réellement mesurées afin de critiquer le modèle n°1. - Mesurer les variations de températures d’une plaque de laiton noire, grise et blanche exposée à la lumière. - Calculer l’énergie emmagasinée par les différentes plaques de laiton. - Définir la notion d’albédo. - Décrire le modèle. - Utiliser le modèle afin de déterminer les températures théoriques à la surface des planètes telluriques. - Comparer les températures théoriques avec les températures réellement mesurées afin de critiquer le modèle n°2. - Atelier 2 : Mise en évidence de l’EFFET DE SERRE. Support Activités - Modèle numérique n°2 de détermination des températures à la surface des planètes (Albedo ajustable). - Graphique 1 : Températures réelles à la surface des planètes. - Mesures ExAO des températures d’un corps exposé aux IR - Modèle numérique n°3 de détermination des températures à la surface des planètes (Albédo et effet de serre ajustables) - Graphique 1 : Température à la surface des planètes et albédo. - Décrire le modèle. - Utiliser le modèle afin de déterminer les températures théoriques à la surface des planètes telluriques. - Comparer les températures théoriques avec les températures réellement mesurées afin de critiquer le modèle n°2. - Mesurer les variations de températures d’un exposée à une source d’IR séparée par une plaque de verre ou non - Comparer les températures avec ou sans plaque de verre afin de déterminer la proprièté du verre vis-à-vis des IR - Décrire le modèle. - Utiliser le modèle afin de déterminer le pouvoir à effet de serre des différents gaz de l’atmosphère terrestre. - Comparer les températures théoriques déterminées grâce au modèle n°3 avec les températures réellement mesurées afin de valider ce modèle et déterminer les facteurs déterminant la température à la surface d’une planète. Objectifs cognitifs / Objectifs méthodologiques - Comprendre que la température à la surface des planètes ne dépend pas uniquement de la distance planètesoleil mais aussi de l’effet ALBEDO. Durée - Développer une démarche hypothético-déductive. - Elaborer et suivre un protocole expérimental. - Utiliser une chaîne ExAO. 1h30 - Développer une démarche hypothético-déductive. Objectifs cognitifs / Objectifs méthodologiques - Comprendre que la température à la surface des planètes ne dépend pas uniquement de la distance planètesoleil et de l’ALBEDO mais aussi de l’EFFET DE SERRE. - Développer une démarche hypothético-déductive. - Elaborer et suivre un protocole expérimental. - Utiliser une chaîne ExAO. Durée 1h30 - Développer une démarche hypothético-déductive. Semaine 5 : 2ème Séance : Activités - Présentation des travaux réalisés par les différents groupes. - Mise en commun et correction. - Construction d’un schéma bilan Objectifs méthodologiques - Présenter des informations oralement et dans un schéma bilan Durée 1h30 COURS : Notion construite Chapitre 3 : Energie solaire et atmosphère terrestre. I- L’effet de serre influence la température à la surface de la Terre L’effet de serre résulte comme sur Vénus et Mars de la présence d’une atmosphère. Sur Terre les principaux gaz a effet de serre sont la vapeur d’eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4). L’effet de serre est un phénomène naturel fondamental qui a provoqué une augmentation de la température de -18°C à +15°C permettant ainsi la présence d’eau liquide à la surface de la Terre dans laquelle la vie s’est développée. II- La Couche d’ozone protège la Terre des ultraviolets. L’atmosphère terrestre a une composition chimique et une température qui varient selon l’altitude. La couche d’ozone située entre la troposphère et la stratosphère protège la Terre du rayonnement UV qui en grande quantité provoque la mort des cellules vivantes. TP3 : Mouvements atmosphériques, mouvements océaniques et transfert d’énergie vers les pôles Semaine 6 : 1ére Séance : 1h30 (TP Mosaïque : 2 ateliers différents) - Introduction Support Activités - Carte mondiale du bilan radiatif - Comparer le bilan radiatif à l’équateur et aux pôles afin de mettre en évidence un transfert d’énergie. Question : Comment l’énergie est-elle transportée de l’équateur vers les pôles ? - Atelier 1 : Origine des mouvements atmosphériques. Support Activités - Carte météo des vents en France. - Carte météo des pressions atmosphériques en France. - Relier les informations apportées par les 2 documents afin formuler une hypothèse sur l’origine des vents horizontaux. - Tableau Pressions atmosphériques/latitudes - Utiliser le tableau afin formuler une hypothèse sur l’origine des variations de la pression atmosphérique. - Expériences de création de courants - Utiliser le matériel afin de créer des courants ascendants et descendants ascendants et descendants et expliquer les (plaques de verre chaudes et froides, encens). variations de pressions atmosphériques. - Carte mondiale des vents dominants et - Décrire la forme des vents puis faire modèle plateau en rotation fonctionner le modèle afin d’expliquer le constat précédent. - Atelier 2 : Origine des mouvements océaniques. Support Activités - Carte des courants de surface et carte des vents dominants dans l’atlantique nord. - Document de traçage d’éléments radioactifs contenus dans l’eau de mer à proximité du Groenland. - Expériences de création de courants ascendants et descendants (modèles eau chaude, froide, salée et douce). - Expériences de mesure de la salinité de l’eau de mer et de glace d’eau de mer grâce à un conductimètre. - Relier les informations apportées par les 2 documents afin formuler une hypothèse sur l’origine des courants de surface. - Utiliser le document afin de montrer le devenir d’une goutte d’eau de surface se rapprochant du Groenland. - Utiliser le matériel à disposition afin de déterminer les facteurs qui influencent la densité de l’eau de mer. - Utiliser le matériel à disposition afin d’expliquer comment la salinité de l’eau de mer peut augmenter. Objectifs cognitifs / Objectifs méthodologiques - Comprendre que de l’énergie absorbée à l’équateur n’est pas émise sous forme d’IR mais transférée vers les pôles. - Développer une démarche explicative Durée Objectifs cognitifs / Objectifs méthodologiques - Comprendre que les vents ont pour origine des variations de pressions atmosphériques qui elles-mêmes résulte de l’inégale répartition géographique de l’énergie à la surface de la Terre. Durée 1h30 1h30 - Elaborer et suivre un protocole expérimental. - Comprendre que l’enroulement des vents est en relation avec la rotation de la Terre sur elle-même. Objectifs cognitifs / Objectifs méthodologiques - Comprendre que les courants de surface ont pour origine les vents dominants. - Comprendre que la plongée de l’eau proche du Groenland résulte de variations de sa température et de sa salinité, variations elles-mêmes dues à l’inégale répartition géographique de l’énergie à la surface de la Terre. - Elaborer et suivre un protocole expérimental. - Développer une démarche explicative. Durée 1h30 2ème Séance : Activités - Présentation des travaux réalisés par les différents groupes. - Mise en commun et correction. - Construction d’un schéma bilan. Objectifs méthodologiques - Présenter des informations oralement et dans un schéma bilan Durée 1h30 COURS : Notion construite Chapitre 4 : Mouvements atmosphériques, mouvements océaniques et transfert d’énergie vers les pôles. I- Les mouvements atmosphériques et transfert d’énergie vers les pôles. Les vents sont toujours dirigés des hautes pressions vers les basses pressions. Les différences de pressions qui engendrent les courants atmosphériques trouvent leur origine dans l’inégale répartition de l’énergie solaire à la surface de la Terre. Les mouvements atmosphériques sont rapides ce qui permet un mélange efficace des gaz et des polluants à l’échelle de la planète. II- Mouvements océaniques et transfert d’énergie vers les pôles. Les eaux de surface des océans sont mises en mouvements par les vents dominants. La diminution de la température et l’augmentation de la salinité des eaux océaniques qui engendrent les courants profonds trouvent donc leur origine dans l’inégale répartition de l’énergie solaire à la surface de la Terre.
