Fiche de préparation de classe (7 séances)

Domaine des principaux éléments de mathématiques et la culture
scientifique et technologique : Cycle 3 niveau : 3
Le système solaire
Programmes :
Cycle II - Découverte du monde
Au C.P. et au C.E.1, les élèves acquièrent des repères dans le temps et l'espace, des connaissances sur
le monde. Ils maîtrisent le vocabulaire spécifique correspondant. Les élèves dépassent leurs
représentations initiales en observant et en manipulant. Ils découvrent et utilisent les fonctions de base
de l'ordinateur : ils commencent à acquérir les compétences pour le brevet informatique et internet
(B.2.i.).
Cycle III - Sciences expérimentales et technologies
Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectifs de :
•
•
comprendre et décrire le monde réel, celui de la nature et celui construit par l'Homme, d'agir
sur lui
maîtriser les changements induits par l'activité humaine
Observation, questionnement, expérimentation et argumentation pratiqués sont essentiels pour
atteindre ces buts. Un exemple : l'esprit de la Main à la pâte. C'est pourquoi les connaissances et les
compétences sont acquises dans le cadre d'une démarche d'investigation. Ces recherches développent
la curiosité, la créativité, l'esprit critique et l'intérêt pour le progrès scientifique et technique.
Compétences du socle commun visées :
Palier1 :
Palier 2:
LA MAÎTRISE DE LA LANGUE FRANÇAISE
Dire :
S’exprimer clairement à l’oral en utilisant un
vocabulaire approprié :
- S’exprimer avec précision pour se faire
comprendre dans les activités scolaires.
LA MAÎTRISE DE LA LANGUE FRANÇAISE
Dire :
Prendre la parole en respectant le niveau de langue adapté :
- Prendre la parole devant d’autres élèves et à bon
escient : adapter ses propos en fonction de ses
interlocuteurs et de ses objectifs.
Lire :
Lire seul et comprendre un énoncé, une consigne
simple
Prendre part à un dialogue : prendre la parole devant les autres,
écouter autrui, formuler et justifier un point de vue :
Échanger, débattre
Participer aux échanges de manière constructive :
Ecrire :
- demander et prendre la parole à bon escient ;
- questionner pour mieux comprendre ;
Écrire de manière autonome un texte de cinq
- rester dans le sujet ;
à dix lignes :
- situer son propos par rapport aux autres ;
- Concevoir et écrire de manière autonome un texte
- apporter des arguments ;
narratif ou explicatif de cinq à dix lignes.
- mobiliser des connaissances ;
- respecter les règles habituelles de la communication.
LES PRINCIPAUX ÉLÉMENTS DE
MATHÉMATIQUES
Organisation et gestion de données :
Lire :
Utiliser un tableau, un graphique :
Lire seul et comprendre un énoncé, une consigne :
- Utiliser un tableau, un graphique.
- Comprendre des textes scolaires (énoncés de
problèmes, consignes, leçons et exercices des
Organiser les données d’un énoncé :
manuels).
- Compléter un tableau dans des situations
Repérer dans un texte des informations explicites :
concrètes simples.
- Repérer dans un texte des informations explicites.
- Organiser les informations d’un énoncé.
Effectuer seul, des recherches dans des
ouvrages documentaires (livres, produits
multimédia)
- Effectuer, seul, des recherches dans des ouvrages
documentaires (livres, produits multimédia).
Ecrire :
Répondre à une question par une phrase complète à l’écrit
- Dans les diverses activités scolaires, proposer une
réponse écrite, explicite et énoncée dans une forme
correcte.
Rédiger un texte d’une quinzaine de lignes (récit, description,
dialogue, texte poétique, compte-rendu) en utilisant ses
connaissances
en vocabulaire et en grammaire
LES PRINCIPAUX ÉLÉMENTS DE MATHÉMATIQUES ET
LA CULTURE
SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE
En mathématiques, en s'appuyant sur la maîtrise du calcul et des
éléments de géométrie, l’élève apprend à mobiliser des
raisonnements qui permettent de résoudre des problèmes.
En ce qui concerne la culture scientifique et technologique, l’élève
étudie :
•
la structure et le fonctionnement de la Terre et de l’Univers
Il est initié à la démarche d'investigation tout en acquérant des
connaissances et apprend à agir dans une perspective de
développement durable.
objectif spécifique du module :
• Apprendre les différents composants du système solaire et leur ordre par rapport au soleil, ainsi que
les distances entre eux.
• savoir différencier une planète tellurique et une planète gazeuse
• découvrir que tous les objets tournent autour du soleil
Support utilisés :
-
B.O. H.S. n°3 du 19 juin 2008
B.O. N°1 du 5 janvier 2012
Le socle commun de connaissance et de compétences, décret du 11 juillet 2006.
Grilles de référence pour l’évaluation et la validation des compétences du socle commun palier 1 et 2.
Proposition de séances
Séance 1 : Émergence des représentations
Séance 2 : Point sur les représentations
Séance 3 : Taille des planètes
Séance 4 : Distance au soleil
Séance 5 : Mouvement des planètes les unes par rapport aux autres
Séance 6 : Maquette du système solaire
Séance 7 : Élargissement (vidéo)
Séance 1 :
Séance 2 :
Séance 3 :
(regroupable avec la deuxième en anticipant):
Faire émerger les représentations
Séance 4 :
Séance 5 :
Séance 6 :
Matériel :
Les cahiers d’expérimentation
Consigne
Notez dans le cahier d’expérimentation ce que vous pensez qui existe dans le ciel après les nuages et que vous
ne pouvez pas voir.
Déroulement
Je note au tableau, ( puis sur affiche pour valider ou invalider en fin de séquence) les différentes
réflexions des élèves sur ce qu’ils pensent qui existe dans le ciel.
Séance 1 :
Séance 2 :
Séance 3 :
Séance 4 :
Séance 5 :
Séance 6 :
Lors de la mise en commun, du vocabulaire est ressorti et il est indispensable de le partager et le
préciser
Matériel :
Dictionnaires
Internet
TBI
Déroulement : au tableau, sur un paperboard informatique, figurent les mots que les enfants ont
utilisés lors de la séance précédente et qu’il va falloir clarifier. De même, il sera complété par un
vocabulaire indispensable :
Planète/étoile :
Une étoile est une grosse boule de feu (gaz très chaud)qui produit sa propre lumière grâce aux
réactions nucléaires qui ont lieu en son centre.
Les planètes ne produisent pas leur propre lumière ; elles brillent dans le ciel car elles réfléchissent la
lumière du Soleil.
Planète tellurique/planète gazeuse :
Une planète tellurique est une planète rocheuse comme la terre, on peut marcher dessus ! Une planète
gazeuse, on ne peut pas marcher dessus !
Satellite : astre tournant autour d’une planète, qui peut être artificiel s’il a été envoyé par l’homme ou
naturel si tel n’est pas le cas.
Comète : astre qui forme une traînée lumineuse lorsqu’il passe près du soleil
Astéroïde : petit corps du Système solaire, composé de roche, de métaux et de glace, de forme
irrégulière et dont les dimensions varient de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres.
Possibilité également en groupes de construire les cartes d’identité des planètes.
Suivant le modèles ci-dessous
Projection de l’exercice « illustration » ci-dessous.
Illustrer par les photographies suivantes (mettre les bons noms sous les bonnes images) :
-------------------------------------------
---------------------------------
--------------------------------------------
-----------------------------------
Le nom des planètes peut également être proposé par les élèves : les noter.
Possibilité également en groupes de construire les cartes d’identité des planètes.
Voir document joint.
Séance 1 :
Séance 2 :
Séance 3 :
Séance 4 :
Séance 5 :
Séance 6 :
Objectif :
Prendre conscience des différentes tailles de planètes les unes par rapport aux autres
Matériel :
- craie
- terre glaise
- ballons de différentes tailles ou ballons de baudruche que l’on peut gonfler différemment en
fonction des diamètres demandés
Démarche :
Calcul avec les élèves en groupe classe ou en petits groupes des échelles :
Les deux corps extrêmes sont Mercure et le Soleil. Le rapport de leur diamètre est 1 392 000 km/4
879km=285. Donc, si l’on veut que Mercure soit reconnaissable, une boule de 5 mm de diamètre est
un minimum, on arrive à un diamètre de 5 x 285mm = 1,46m pour le Soleil, ce qui est très grand. On
est donc obligé de ne pas représenter le Soleil. Reprenons le calcul avec le deuxième corps le plus
gros : Jupiter.le rapport de leur diamètre est 142 984km/4879km = 29. Cela conduit à un diamètre de
Jupiter d’environ 15cm pour un diamètre de Mercure de 5 mm, ce qui est raisonnable. On peut donc
prendre une échelle deux fois plus grande et on arrive aux diamètres suivants pour les planètes,
arrondis à la taille de boule la plus proche (les erreurs sont inférieures à quelques pourcents.)
nom
Soleil
Diamètre 300
en cm
Mercure Vénus
1
2.5
Terre
2.5
Mars
1.5
Jupiter
30
Saturne Uranus Neptune
25
10
10
Le soleil peut être représenté dessiné sur un mur (intérieur ou extérieur)
Afin de mémoriser les noms, il est possible de faire rechercher une phrase avec les mêmes initiales en
groupes
Séance 1 :
Séance 2 :
Séance 3 :
Séance 4 :
Séance 5 :
Séance 6 :
Objectif :
Prendre conscience des distances au soleil des planètes
Matériel
Craies pour tracer les repères (si exercice au sol)
Etiquettes avec les noms des planètes
Fil
Un décamètre
La planète la plus lointaine du Soleil est Neptune. Imaginons que l’on veuille construire la maquette
aux dimensions de la taille de la classe qui fait ici, pour simplifier 9m de diagonale.
Tendre un fil suivant cette diagonale
On a alors les distances suivantes
nom
Mercure Vénus
0,12
0,22
Terre
0,30
Mars
0,46
Jupiter
1,56
Saturne Uranus Neptune
2,86
5,74
9
L’échelle est alors :Ed = 9m / 4504.10exp6 km = 2.10exp-12
On remarque, comme on le remarquait déjà en regardant les distances au soleil, que l »es quatre
planètes telluriques sont très proches du Soleil en comparaison avec les planètes externes, même si
cela ne pose pas de problème de construction à cette échelle.
La solution classique consiste à aligner les planètes dans la plus grande longueur de la pièce, ici 9m,
mais il est improbable que les planètes soient toutes alignées. On peut alors placer les planètes les
unes par rapport aux autres telles qu’elles sont au moment où on construit la maquette (logiciel du
planétarium ou recherche Web : Stellarium par exemple.
Séance 1 :
Séance 2 :
Séance 3 :
Séance 4 :
Séance 5 :
Séance 6 :
Objectif : comprendre le mouvement des planètes les unes par rapport aux autres
Matériel : maquette dont les références sont ci dessous :
Déroulement :
Montage et observation de la maquette en photo ci-dessous
Déduction d’une trace écrite commune au groupe qui viendra compéter le paperboard initial.
Ex de trace écrite :
Huit planète tournent autour du Soleil, dans le même sens, et presque dans le même plan
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séance 7
visionnage du documentaire que l’on peut trouver à l’adresse suivante :
http://ufe.obspm.fr/1-2-3-PLANETE