Jour/Nuit

Séance 1 : Qu’est-ce qu’un jour ? Qu’est-ce
qu’une journée ?
durée
60 minutes, puis plusieurs moments dans la journée, et la
journée du lendemain
Matériel :
1 craie + 1 mètre.
Objectifs :
- Distinguer le jour de la journée.
- Connaître la course du Soleil dans le ciel au cours d’une journée.
- Connaître la définition astronomique du jour.
conditions
météo : Temps ensoleillé (suffisamment pour avoir des ombres).
Question initiale
Le maître engage une discussion collective autour des mots « jour » et « journée », l’objectif
étant de les distinguer. On met en commun les différents avis.
– la journée est la période pendant laquelle « il fait jour », c’est-à-dire pendant laquelle le Soleil
reste au-dessus de l’horizon ;
– le jour est une période de 24 heures.
Le maître demande à la classe : Comment faire pour savoir qu’il s’est écoulé un jour, si on
n’a pas de montre ? Les élèves travaillent en binôme et formulent des hypothèses.
Mise en commun
Le maître écrit les réponses au tableau.
Réponses attendues : – quand le Soleil revient à la même place dans le ciel ;
– quand le Soleil se lève à nouveau (ou se couche à nouveau) ;
– quand l’ombre d’un bâton a fait un tour complet…
On oriente la solution vers l’observation de l’ombre d’un enfant, pour repérer la place du soleil
dans le ciel à une heure donnée.
Recherche (expérimentation)
Les élèves, répartis en petits groupes de trois, relèvent à plusieurs moments de la journée la
taille et la position de l’ombre de l’un d’entre eux (9h, 11h30, 13h30, 15h30)

L’ombre est tracée à la craie sur le sol et mesurée de la tête aux pieds.
Les enfants dont on mesure l’ombre se tiennent dos au Soleil. Ils se placent au même endroit à
chaque fois, pour ne faire varier qu’un seul paramètre entre les différentes observations. Pour
chaque mesure, les élèves notent sur un tableau collectif la taille de l’ombre et l’heure.
Une fois la première mesure réalisée, les élèves peuvent tenter de prévoir les résultats futurs.
Le maître leur donne la consigne :
Dessinez dans votre cahier d’expériences l’ombre telle que vous pensez l’observer
demain à 9 heures,11h30 puis à 13 h 30 heures et à 15 h 30.
Le lendemain et le surlendemain
Le lendemain, les mesures sont effectuées à 9 h 30, 11 h 30, 13 h 30 et 15 h 30. Les mesures
sont notées sur une grande feuille collective. On compare les résultats obtenus avec les
hypothèses faites la veille.
Les jours suivants, on constate qu’au cours de la journée les ombres changent de taille et que,
d’une journée à l’autre, elles ont la même taille si on les mesure à la même heure.
Conclusion.
La classe peut donc conclure: Le Soleil se déplace dans notre ciel au cours d’une journée. Le
jour est la durée que met le Soleil pour revenir deux fois de suite au même endroit dans le ciel.
À 24 heures d’intervalle, il revient dans la même position.

Séance 2 : La durée d’une journée est-elle
partout la même sur la Terre?
Durée : 60 minutes
Objectifs :
- Savoir que l’axe de rotation de la Terre est incliné
- Comprendre que cette inclinaison est responsable de la variabilité
de la durée du jour sur Terre
Matériel :
- une photocopie de la fiche 2
- un planisphère
- des lampes de poche
- une boule de polystyrène
- une pique à brochette
- des épingles de couleur
Question initiale
Le maître interroge la classe : D’après vous, est-ce que la durée de la journée est la même
partout sur la Terre ?
Le maître distribue à chaque groupe une photocopie de la fiche 2, qui montre la durée de la
journée en différents lieux sur Terre (pour différentes latitudes). Les élèves font des remarques
sur le document. On situe les différents lieux sur le
planisphère, on les marque par des gommettes. On remarque que la journée n’a pas la même
durée partout sur Terre, et qu’il y a un lien entre la latitude et la durée de la journée : plus on va
vers le sud, plus la journée dure longtemps (en hiver).
On cherche à expliquer le phénomène et on note les hypothèses de la classe.
Recherche (expérimentation)
Modélisation du soleil, de la Terre, de la rotation de la Terre sur elle-même.
Par groupes, les élèves essaient, à l’aide du matériel, de trouver un moyen de montrer
comment positionner la Terre et la faire tourner pour que la durée du jour soit différente sur les
différents points symbolisés par des épingles de couleur (on doit incliner l’axe de rotation).
Mise en commun et trace écrite

Les groupes montrent ce qu’ils ont trouvé, on valide l’inclinaison de l’axe comme cause des
écarts de longueur de journée constatés. On pourra montrer ce qui se passe lorsque l’axe n’est
pas incliné : la durée du jour est la même partout.
Les élèves schématisent l’expérience et notent la conclusion collective dans leur cahier : l’axe
de rotation de la Terre est incliné par rapport aux rayons du Soleil. C’est pour cela que la
journée n’a pas la même durée partout sur la Terre.

Séance 3 : La durée de la journée est-elle la
même tout au long de l’année ?
Durée : 45 min
Objectifs :
 Savoir que la Terre tourne autour du Soleil et que son axe pointe toujours dans la même
direction.
 Comprendre que cette inclinaison est à l’origine des saisons.
Matériel :
 La fiche 6
 par groupe : une lampe sur pied, une boule en polystyrène, une pique à brochette, une
feuille de schématisation.
Etude documentaire (fiche 6) : les heures de lever et de
coucher de soleil à Paris en 2009.
Les élèves observent que la durée de la journée et de la nuit varie tout au long de l’année. On
pointera en particulier les moments de solstices et équinoxes, c'est-à-dire :
 La journée la plus longue se situe au mois de juin
 La journée la plus courte au mois de décembre
 Il y a égalité entre journée et nuit aux mois de mars et septembre
On peut schématiser au tableau la révolution de la Terre autour du Soleil sur une année, en
mettant en évidence les 4 positions observées, à chaque quart de tour.
Conclusion de l’analyse :
La durée de la journée varie tout au long de l’année en un lieu donné.
Quelle en est la cause ? On fait des hypothèses.
Expérimentation :
On essaie de départager les différentes hypothèses en utilisant le matériel à disposition. On
attend que les enfants se souviennent de la position de l’axe de la Terre (penché) et fassent
tourner la boule autour de la lampe en gardant cette position fixe, en permanence. Essayer
aussi de repérer les positions de la Terre aux 4 quarts de tour. On peut tracer avec des feutres
de couleurs différentes, pour ces 4 positions, la durée de la journée pour un point donné de
l’hémisphère nord repéré par une gommette. Plus le trait est long, plus la journée est longue.