Alternance jour nuit

Astronomie au cycle 3
Alternance jour nuit
Fuseaux horaires
Décalage horaire
BO 2008
Cycle 3
Le ciel et la Terre
Le mouvement de la Terre (et des planètes) autour
du Soleil, la rotation de la Terre sur elle-même ; la
durée du jour et son changement au cours des
saisons.
Le mouvement de la Lune autour de la Terre.
BO 2012
Projets de Programme cycle 3
Attendus de fin de cycle
Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre
Identifier des enjeux liés à l’environnement
Connaissances et compétence associées
Exemples de situations, d’activités et de
ressources pour l’élève
Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre
Situer la Terre dans le système solaire.
Caractériser les conditions de vie sur Terre (température, présence d’eau
liquide).
 Le Soleil, les planètes.
 Position de la Terre dans le système solaire.
 Histoire de la Terre et développement de la vie.
Décrire les mouvements de la Terre (rotation sur elle-même et alternance
jour-nuit, autour du Soleil et cycle des saisons).
 Les mouvements de la Terre sur elle-même et autour du Soleil.
 Représentations géométriques de l’espace et des astres (cercle,
sphère).
Travailler à partir de l’observation et de
démarches scientifiques variées
(modélisation, expérimentation …).
Faire - quand c’est possible - quelques
observations astronomiques directes (les
constellations, éclipses, observation de
Vénus & Jupiter…).
Découvrir l’évolution des connaissances
sur la Terre et les objets célestes depuis
l’Antiquité (notamment sur la forme de la
Terre et sa position dans l’univers)
jusqu’à nos jours (cf. l’exploration
spatiale du système solaire).
Le système solaire
• Objectif : fabriquer une maquette du système
solaire, à partir d’une même échelle donnée pour
les distances planètes/ soleil et les diamètres des
planètes. La faire à l’échelle de la ville par
exemple
Le système solaire à l’échelle de Lille
Lille a un rayon d’environ 3.6 km. Si le soleil est le centre de Lille, alors :
distance pr au soleil diamètre
en km
équatorial en km
Mercure
57900000
4 878
Vénus
108200000
12 101
Terre
149600000
12 756
Mars
227900000
6 794
Jupiter
778300000
140 000
Saturne
1427000000
120 600
Uranus
2869600000
50 800
Neptune
4496600000
48 500
Diamètre
Distance pr au
équatorial à
soleil à l’échelle de l’échelle de Lille en
Lille en km
cm
0,047
0,39
0,087
0,97
0,120
1,02
0,182
0,54
0,6231
11,21
1,142
9,65
2,297
4,07
3,6
3,88
Alternance journée nuit
Objectif :
Comprendre que l’alternance des journées et des nuits s’explique par
la rotation de la Terre sur elle-même. Montrer que le Soleil ne « se lève
et ne se couche pas » mais qu’il est toujours présent.
Situation déclenchante :
« Peux-tu expliquer pourquoi il y a des jours et est des nuits. Propose
une hypothèse sur ton cahier d’expérience et fait un schéma pour
l’illustrer ».
Ou alors introduire directement la notion de décalage horaire, c’est-àdire que l’heure n’est pas la même partout sur la Terre au même
moment :
•https://www.youtube.com/watch?v=2RuDok2VKvA
•Histoire d’un des parents qui part qq jours pour son travail (Etats
Unis par exemple) et pour qui l’heure n’est pas la même, ce qui
complique les heures d’appels téléphoniques possible.
Alternance journée nuit
Hypothèses souvent proposées par les élèves :
• Hyp 1 : Le Soleil tourne autour de la Terre en une
journée.
• Hyp 2 : La Terre tourne autour du Soleil
• Hyp 3 : La Terre tourne sur elle-même.
• Hyp 4 : Le soleil se lève et se couche. (s’élimine si on
a évoqué la notion de décalage horaire)
Alternance journée nuit
Modélisation :
Plusieurs possibilités pour la modélisation :
Avec des rondes d’enfants
Hyp 1 : Le Soleil tourne autour de la Terre
La ronde d’enfants représente la Terre et le Soleil (fait par un enfant)
tourne autour.
Hyp 2 : La Terre tourne autour du Soleil
La ronde représente le Soleil et un enfant représente la Terre qui
tourne autour.
Hyp 3 : La Terre tourne sur elle-même
Le Soleil (fait par un enfant) est fixe. La ronde d’enfants qui représente
la Terre tourne.
Avec des balles et des lampes (lampes puissantes)
On peut opérer le même travail de modélisation à l’aide d’une boule de
polystyrène ou un ballon et de lampes.
Alternance journée nuit
Hyp 2 : La Terre tourne autour du Soleil
L’hypothèse 2 ne permet d’expliquer l’alternance jour et
nuit car un côté de l’enfant qui tourne est toujours du côté
du Soleil et l’autre côté est toujours du côté opposé au
soleil.
Attention : cela ne veut pas dire que la Terre ne
tourne pas autour du soleil, mais ce mouvement
ne permet pas d’expliquer l’alternance
journée/nuit
Alternance journée nuit
Par contre les hypothèses 1 et 3 sont possibles toutes les
deux.
(Hyp 1 : Le Soleil tourne autour de la Terre ; Hyp 3 : La Terre tourne
sur elle-même)
Les conclusions sont identiques avec les balles et la lampe de poche.
On ne peut pas démontrer en classe que seule l’hypothèse 3 est valable.
Il faut effectuer une recherche documentaire pour trancher entre
l’hypothèse 1 et l’hypothèse 3.
L’enseignant précise que les raisons ayant permis aux scientifiques
d’établir que la Terre tourne sur elle-même sont compliquées et ne
peuvent pas être expliquées à l’école primaire
En profiter pour faire des recherches sur Galilée, Copernic et
Ptolémée
Alternance journée nuit
Les recherches documentaires doivent permettre
d’arriver à :
• Le Terre tourne sur elle-même en 24h
• La Terre tourne autour du soleil en 1 an (le mvt
existe bien mais n’explique pas l’alternance
journée nuit).
Alternance journée nuit
Attention : Selon les sources doc, on peut trouver
une durée du jour de 24h (jour solaire)ou de 23h
et 56 min (23,9h) (jour sidéral)
En classe on travaille sur le jour solaire 24h,
choisir les docs en conséquence
La Terre et ses mouvements
Durée du jour
Le jour solaire (24h) est la
durée moyenne entre deux
passages consécutifs du
Soleil par le méridien du lieu
(entre positions 1 et 3)
Le jour sidéral
(23h56min) est la durée que
met une planète pour faire
un tour sur elle-même par
rapport aux étoiles (entre
positions 1 et 2)
Alternance journée nuit
Si des enfants ont proposé le soleil se lève et se couche
ou le soleil disparait on peut travailler sur la
mythologie égyptienne.
« C'est la déesse Nout penchée sur la terre qui forme
avec son corps la voûte céleste. Le soleil effectue sa
course orbitale en suivant cette voûte, le soir, Nout
avale le soleil pour l'engendrer à nouveau le matin
après qu'il a traversé son corps. En raison de ce
fonctionnement régulier, Nout est la maîtresse de la
vie et de la mort, elle assure à chaque être la
résurrection. »
Alternance journée nuit
La trace écrite
Problème du passage d’une représentation en 3D à un
schéma en 2D
Vue de dessus
La Terre ne tourne plus
Si on dessine un personnage, il
est ou dans le jour ou dans la
nuit….
http://www.fondation-lamap.org/fr/page/20293/29-notions-clefs-lesmouvements-de-la-terre
Alternance journée nuit
La trace écrite
Construire progressivement la trace écrite, de
façon conjointe entre les élèves et le PE
Alternance journée nuit
La trace écrite
Il y a une
alternance des
journées et des
nuits car la
Terre tourne
sur elle-même
en 24 h
Alternance journée nuit
• Autre piste envisageable : se servir du
mouvement apparent du soleil comme situation
déclenchante pour comprendre que la Terre
tourne sur elle-même.
• On peut également étudier le mvt apparent du
soleil après avoir compris l’alternance journéenuit…
Quel est le sens de rotation de la Terre ?
Situation déclenchante :
Il est midi en A (heure solaire)
Quelle heure est-il en B ?
Et en C et D
Pour B, pas de
difficulté
particulière, il est
minuit.
En C et D un 6h
l’autre 18h mais
lequel ??????
Éventuellement
problème d’un
découpage en 12h au lieu
de 24h (comme sur une
horloge)
Quel est le sens de rotation de la Terre ?
Les élèves doivent arriver à la conclusion que pour pouvoir
répondre, il faut savoir dans quel sens tourne la Terre.
Comment savoir dans quel sens tourne la Terre ?
Il faut arriver ici à la notion de décalage horaire évoqué
précédemment.
Autre possibilité
(en utilisant la
mappemonde)
Quel est le sens de rotation de la Terre ?
Synthèse et trace écrite :
La Terre tourne sur elle-même dans le sens
inverse des aiguilles d’une montre quand on
regarde le pole nord.
Comment connaître l’heure dans un
pays lointain ?
Objectif :
Comprendre le décalage horaire, les fuseaux
horaires.
A
Situation déclenchante :
Il est 12 h en A
Quelle heure est-il en
B, C, D, E,F
E
B
C
D
Comment connaître l’heure dans un
pays lointain ?
Les enfants notent les heures sur la feuille
Mais si maintenant il est 15h en A
Ou 8h en B ?????
Il faut tout retracer à chaque fois.
Comment faire pour avoir une carte qui nous
donnerait l’heure directement ?
14h
12h
10h
8h
16h
18h
6h
Attache
parisienne
4h
20h
22h
2h
00h
Comment connaître l’heure dans un
pays lointain ?
Ici on travaille en heure solaire (il est midi heure solaire quand
le soleil est le plus haut dans le ciel)
C’est différent de l’heure qui est sur notre montre (heure d’été,
heure d’hiver, fuseaux horaires)