ÿþM i c r o s o f t W o r d - A S T R O N O M I E C y c l e I I I

ASTRONOMIE Cycle III
Séquences :
1/ Questionnement initial
2/ Repérages à l’aide de la boussole
3/ Orientation et utilisation du gnomon
4/ Pourquoi le jour, pourquoi la nuit ?
5/ Les saisons
6/ Les phases de la Lune
7/ Le système solaire
8/ Les éclipses de Lune et de Soleil
I/ Questionnement initial :
Cette 1ère séquence correspond à une phase d’observation du ciel à différents
moments de la journée, soit à l’école soit à la maison.
Matériel : cahier d’expériences dans lequel seront notées les aides à
l’observation.
Aide à l’observation :
1) Choisis un lieu d’observation précis pour regarder le ciel et dessine celui-
ci à différents moments de la journée : matin, après-midi, soir, nuit. le
lieu d’observation doit rester le même.
2) Dessine les différentes façons de voir la lune.
3) Le soleil est-il toujours au même endroit au cours de la journée ?
4) La lune est-elle toujours au même endroit au cours de la journée ?
5) Mis à part le soleil, la lune et les nuages que peut –on voir d’autres dans le
ciel le jour ou la nuit ?
Observations possibles : Déplacement du soleil et de la lune, nuages, couleur
du ciel , phénomènes météorologiques , étoiles filantes , avions , satellites .

Cette phase d’observation pourra durer 1 semaine ou 2 avec un rappel quotidien
pour encourager l’observation, et des séances d’observation et de dessins à
l’école.
Les élèves devront être capables de préciser leur lieu d’observation : en direction
de , à côté de etc.
II/ Repérage sur Terre à l’aide la boussole.
Cette séance va servir à comprendre le fonctionnement de la boussole et surtout
son intérêt pour préciser une position d’observation du ciel.
Elle nous servira également par la suite pour orienter le gnomon.
Objectifs : - Connaître la notion de points cardinaux.
- Savoir utiliser une boussole.
Matériel : des boussoles, 1 carte de France
Les élèves auront souvent précisé leur position en utilisant les termes à côté de ,
en face de , en direction de , à droite , à gauche etc.Une expérience simple va
leur montrer les limites de ces termes.
Placer 2 élèves l’un en face de l’autre et demander leur d’aller vers la droite. Ils
n’iront pas dans la même direction.
Les enfants pensent alors à indiquer une direction précise ex : vers le bureau.
Le maître introduit alors la notion de points cardinaux et que pour trouver ces
points cardinaux on va utiliser une boussole.
Manipulation libre : laisser les enfants découvrir l’objet et le dessiner. Ils
observent que l’aiguille tourne, qu’il y a des lettres (N, S, E, O).
Expérience : Tenir la boussole horizontalement dans la main,repérer la
direction indiquée par la partie rouge de l’aiguille. Expliquer qu’elle indique le
nord. Faire coïncider la pointe rouge de l’aiguille avec la direction nord (lettre
N).
Faire continuer cette expérience dans la cours de récréation pour repérer la
position de bâtiments, arbres, enfants, balises etc.
De retour en classe replacer les différentes directions sur la rose des vents.
Pour prolonger en classe on pourra repérer les points cardinaux sur une carte de
France et recherche la position de certaines villes.

III/ Orientation et utilisation du gnomon
1/ Relevés des ombres
Il s’agira de mettre en évidence le mouvement apparent du soleil dans le ciel en
faisant des relevés d’ombres à l’aide du gnomon.
Le gnomon est en fait un cadran solaire rudimentaire constitué d’une planche de
bois et d’une tige fixé comme sur le dessin.
Objectifs : - Relever les ombres produites par le soleil à l’aide d’un
gnomon. - Simuler le mouvement apparent du soleil en utilisant une lampe
torche.
Matériel : des plaques en bois format A4 , 1 tige de longueur 250 mm , des
lampes torches , des boussoles.
Construction du gnomon :

Le gnomon doit être orienté avec une boussole de telle sorte que la tige soit face
au Sud. Son emplacement pourra être matérialisée avec de la craie.
Sur le gnomon pourra être collé une rose des vents pour faciliter l’orientation.
Toutes les heures, chaque groupe devra relever l’ombre produite par le soleil.
Les élèves noteront l’heure à laquelle l’observation est réalisée.
Ces mesures devront également être faites différentes saisons au cours des
différentes saisons afin d’observer la taille des ombres pour des heures
identiques et ainsi voir que la position du soleil est différente.
2/ Recréer les ombres
Objectifs : - Retrouver la position de la source lumineuse pour retrouver la
même ombre que celle produite par le soleil.
Matériel : gnomons + fiches de relevés d’ombres, lampes de poches.
Faire oraliser les enfants sur le fait qu’il y ait un mouvement apparent du soleil
et que les ombres varient non seulement au niveau de la direction mais
également au niveau de la taille.
Chaque groupe reprend son gnomon et ses relevés ainsi qu’une lampe de poche.
Ils doivent reproduire le tracé précédemment obtenu de chacune des ombres de
la tige du gnomon correspondant à un relevé horaire.
Les enfants rechercheront les positions l’une après l’autre puis en allant plus vite
ils devront recréer la courbe suivie par le soleil.
Des difficultés apparaîtront car il faudra faire varier en même temps la position
et la direction de la source lumineuse.
Synthèse : - Les ombres les plus longues sont observées le matin et le soir.
- Plus la source lumineuse est haute, plus les ombres sont courtes.

- Conclure que le mouvement apparent du soleil fait que le soleil
se lève à l’est, passe au Sud et se couche à l’Ouest.
IV/ Pourquoi le jour, pourquoi la nuit ?
Objectifs : - Lier la rotation de la Terre au phénomène de jour et de nuit.
- Passer du modèle géocentrique (la Terre est immobile au centre
du système) au modèle héliocentrique (le soleil est immobile au
centre du système).
Matériel : balles styropors (5 cm de diamètre), lampes torches, piques à
brochettes, punaises.
Les séances suivantes vont permettre à l’enfant de remettre en cause sa
conception géocentrique du système solaire alimentée par le mouvement
apparent du soleil et par de termes de la vie courante (le soleil se lève , se
couche …).
Déroulement : Demander aux élèves de placer deux punaises diamétralement
opposées sur la balle représentant la Terre. Leur expliquer qu’il s’agit de deux
personnages habitant à deux endroits différents sur la planète.
Il sera également intéressant de placer le pôle nord et le pôle sud sur la balle.
Leur expliquer que la lampe torche jouera le rôle du soleil.
Problématiques possibles :
« Est-ce que ses personnages dorment en même temps ? Pourquoi ?
Est-il la même heure dans tous les pays du monde ?
Pourquoi fait-il jour puis nuit ?
La difficulté est de faire prendre conscience que le soleil est fixe et que c’est la
Terre qui effectue une rotation ainsi qu’une révolution autour du soleil. Cet état