Les mouvements de la Terre

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22
Chapitre
Les mouvements de la Terre
Extrait du programme* / Correspondance avec le manuel
V Livre de l’élève pp. 296-309
© Édition Belin 2016
Connaissances et compétences associées Unités
Attendus de fin de cycle :
Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre
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.
V Unité 1 pp. 298-299
Décrire le mouvement de la Terre sur elle-même
V Unité 2 pp. 300-301
Décrire le mouvement de la Terre autour du Soleil
•Représentations géométriques de l’espace et des astres (cercle, sphère). V Unité 3 pp. 302-303
Représenter l’espace
Repères de progressivité*
La place, les mouvements et la nature de la Terre, parmi
les planètes du système solaire, sont détaillés tout au
long du cycle par l’observation et la modélisation. La
description précise des mouvements est liée au (I.) :
CM2 et 6e.
De même, les notions de Terre externe (atmosphère et
océans) et interne sont détaillées tout au long du cycle.
Les échanges énergétiques lies au thème (1) sont intro-
duits en 6e.
Il faudra veiller à une cohérence avec la progression des
outils mathématiques. […]
Choix pédagogiques
Ce chapitre étudie d’abord le mouvement de rotation
de la Terre (unité 1), puis son mouvement de révolu-
tion autour du Soleil (unité 2). Sont abordées ensuite les
représentations de la Terre et du Monde depuis l’Anti-
quité (unité 3).
Pour commencer… V p.296 du livre élève
Des mots. Ce texte est l’occasion de s’arrêter sur un mot
du quotidien : midi. L’élève découvre que cette heure de
la journée et la région appelée le Midi sont liées par une
même origine, le point cardinal Sud. Bien entendu, le
midi dont on parle ici est le midi solaire (instant où le
Soleil culmine précisément en direction du Sud**), qui
ne coïncide pas avec le midi de notre montre (heure
légale), mais cette distinction n’a pas à être soulevée.
Le professeur pourra préciser que dans les pays anglo-
saxons, les heures sont notées a.m. ou p.m. selon qu’on
parle du matin ou de l’après-midi (a.m. = ante meri-
diem*** ; p.m. =post meridiem).
Des images. La question autour de la première photo
pourra provoquer des réponses spontanées : « On ne
peut pas patiner sur le lac gelé toute l’année car la glace
aura fondu. » / « On peut patiner seulement en hiver. »,
etc. C’est bien entendu l’existence de variations de
température au cours de l’année (les saisons) qui doit
émerger de la discussion.
Sur la gravure du xviie en bas de page, les élèves pour-
ront reconnaître la Terre et réagir sur la façon dont on
représentait le Monde à l’époque de Ptolémée.
Unités V pp.298-303 du livre élève
L’unité 1 montre le mouvement de rotation de la Terre.
L’élève, par l’expérimentation, est amené à découvrir le
mouvement qui explique la succession des journées et
des nuits. Les doc. 1 et 2 sont consacrés à l’observation
de l’ombre d’un piquet de deux points de vue diérents :
depuis la Terre et depuis un satellite. Dans la légende
du doc. 1, on parle du mouvement apparent du Soleil
(notion déjà évoquée au chapitre 3 p.42). « Apparent »
ne signie pas qu’il s’agit d’une illusion, car le Soleil se
déplace eectivement dans le ciel du point de vue de la
fille. Le doc. 3 permet de simuler une séquence journée/
nuit sur la France et de s’approprier définitivement le
mouvement de rotation de la Terre autour de son axe,
ainsi que son sens.
*BO spécial, n°11, 26novembre 2015.
** Observation valable dans l’hémisphère Nord. Dans l’hémisphère Sud, au midi solaire, le Soleil culmine en direction du Nord.
*** En latin, meridies signifie « midi ».

Chapitre 22 • Les mouvements de la Terre 97
© Édition Belin 2016
L’élève mobilisera la compétence « Proposer, avec
l’aide du professeur, une démarche pour résoudre un
problème ou répondre à une question de nature scienti-
fique ou technologique ».
L’unité 2 décrit le mouvement de révolution de la Terre.
Le cycle des saisons est abordé par les changements
observés au cours d’une année (variations de la durée de
la journée et de la température). Dans « J’expérimente »
du doc. 3, on propose à l’élève de constater qu’une Terre
« verticale » ore un éclairement égal à chaque hémis-
phère, contrairement à une Terre « inclinée ». La modéli-
sation du doc. 4 explique les variations de température
ressentie au sol selon l’inclinaison des rayons solaires.
L’unité 3 expose les diérentes représentations de la
Terre et du Monde de l’Antiquité à nos jours. Le passage
du géocentrisme à l’héliocentrisme en est le point char-
nière.
Quelques conseils pratiques
Unité 1
Matériel : 1 Terre en mousse (par exemple sur www.
oxybul.com, 3,50 € l’unité, ou faire une requête avec
les mots-clés « balle antistress mousse planète Terre »),
1 épingle à tête, 1 lampe 3,5 V-200 mA sur support,
1 générateur, 1 bouchon en plastique (qui servira de
support à la Terre en mousse).
• La Terre en mousse (diamètre 7,5 cm) présente les
avantages d’être réaliste, esthétique et pratique (on peut
planter une épingle sans l’endommager). Les éléments
importants comme l’équateur, les méridiens et les pôles
apparaissent nettement.
• La lampe 3,5 V-200mA utilisée dans les doc. 2 et 3
sut pour travailler sur l’ombre de l’épingle. Si l’expé-
rience est faite au bureau, privilégier la lumière d’un
projecteur diapositives.
Unité 2
Matériel : 1 Terre en mousse, 1 source de lumière, 1 lampe
de bureau, 1 thermomètre infrarouge, 1 carré de papier
noir (type Canson).
•Placer l’ampoule de la lampe à la même distance du
carré noir dans les cas 1 et 2 (doc. 4).
•Des écarts de température parfois signicatifs peuvent
apparaître avec deux lampes de bureau de même
modèle et inclinées de la même façon.
L’évaluation du socle commun et des compétences travaillées
Codage Composante du socle1Compétence travaillée2Place dans le chapitre (livre élève)
[D1.3] [D1.3] Comprendre, s’exprimer
en utilisant les langages
mathématiques, scientiques
etinformatiques
[D1.3] Exploiter un document
constitué de divers supports
(texte, schéma, graphique, tableau,
algorithme simple)
V Unité 3 : Ta mission 4 p.303
V Exercices : 4 p.306 ; 7 p.307
[D1.3] Utiliser diérents modes de
représentation formalisés (schéma,
dessin, croquis, tableau, graphique,
texte)
[D2] [D2] Organisation du travail
personnel
[D2] Utiliser les outils
mathématiques adaptés
V Exercices : 6 et 8 p.307
[D4] [D4] Démarche scientifique [D4] Proposer des expériences
simples pour tester une hypothèse
V Unité 1 : J’expérimente p.298 ;
Ta mission 1 p.299
V Unité 2 : J’expérimente p.301
V Exercices : 5 p.307 ; 9.2.c p.308
[D4] Interpréter un résultat, en tirer
une conclusion
[D4] Proposer une ou des
hypothèses pour répondre à une
question ou un problème
[D5] [D5] L’espace et le temps [D5] Se situer dans l’environnement
et maîtriser les notions d’échelle
V Unité 2 : Ta mission 5 p.301
V Unité 3 : Ta mission 3 p.303
[D5] Replacer des évolutions scien-
tifiques et technologiques dans un
contexte historique, géographique,
économique et culturel
1. JO du 2 avril 2015.
2. BO spécial n° 11, 26 novembre 2015

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© Édition Belin 2016
•Le choix du Canson noir est fait en raison de sa meil-
leure absorption de l’énergie thermique.
• Le logiciel « Gravity and orbits » résume les mouve-
ments de rotation et révolution :
https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/
gravity-and-orbits
•Une vidéo du réseau Canopé sur ce thème :
www.reseau-canope.fr/lesfondamentaux/discipline/
sciences/le-ciel-et-la-terre/les-saisons-et-la-
rotation-de-la-terre-autour-du-soleil/la-revolution-
de-la-terre-autour-du-soleil.html
Unité 3
Liens vers quelques épisodes d’expéditions spatiales du
xxesiècle :
–Youri Gagarine, premier humain dans l’espace :
www.ina.fr/video/CPD12002828/mysteres-d-
archives-1961-gagarine-premier-homme-dans-l-
espace-video.html
–Lancement du premier satellite français en 1965 :
www.ina.fr/video/CAB95064698/asterix-1er-
satellite-video.html
–Décollage de la fusée Saturn V avec l’équipage de la
mission Apollo XIII (1970) :
www.ina.fr/video/CAF97004223/lancement-d-
apollo-xiii-depuis-cape-canaveral-video.html
Bibliographie pour le professeur
• Pierre Causeret et Liliane Sarrazin, Les saisons et les
mouvements de la Terre, Belin, 2001.
• Enrico Bellone, Galilée, le découvreur du monde, Belin,
2003.
Corrigés des
Missions
Unité 1 V pp. 298-299 du livre élève
1. Doc. 1 et 2 Le déplacement de l’ombre du piquet s’ex-
plique par le mouvement de rotation de la Terre autour
de son axe.
Autre réponse possible : le déplacement de l’ombre s’ex-
plique par le mouvement apparent du Soleil dans le ciel.
2. Doc. 3 L’axe de rotation de la Terre passe par les pôles
Nord et Sud.
3. Doc. 3 Un observateur placé en France peut voir
le Soleil dans les situations « journée en France » et
« coucher de Soleil sur la France ».
4. Conclusion La succession des journées et des nuits
s’explique par le mouvement de rotation de la Terre.
Depuis la Terre, on observe le Soleil se lever, monter
dans le ciel et se coucher : c’est le mouvement apparent
du Soleil.
Unité 2 V pp. 300-301 du livre élève
1. Doc. 1 et 2 On peut citer qu’au cours d’une année : la
durée de la journée varie, la température moyenne varie,
le Soleil culmine à des hauteurs diérentes.
2. Doc. 3 En été, les rayons qui atteignent la Terre sont
peu inclinés, alors qu’ils sont plus rasants en hiver.
3. Doc. 4 En hiver, les rayons sont très inclinés et
apportent moins d’énergie au sol : il fait plus froid. C’est
l’inverse en été.
NB : dans le manuel élève, la question est « […] pour
expliquer pourquoi il fait plus chaud en été qu’en hiver. »
4. Doc. 3 et 4 Quand les rayons sont très inclinés pour
l’hémisphère Nord (c’est l’hiver), ils sont peu inclinés
dans l’hémisphère Sud (c’est l’été). Il y a donc inversion
des saisons entre les deux hémisphères.
5. Conclusion L’inclinaison de l’axe de rotation de la
Terre par rapport au plan de l’écliptique est à l’origine
des saisons. Celles-ci se répètent dans le même ordre en
raison du mouvement de révolution de la Terre autour
du Soleil.
Unité 3 V pp. 302-303 du livre élève
1. L’idée d’une Terre sphérique a été proposée au
vesiècle av. J.-C.
2. La Terre est au centre du modèle de Ptolémée.
3. Le modèle héliocentrique a fini par s’imposer au
xviiesiècle.
4. Les moyens d’observation actuels, comme les satel-
lites ou les sondes, ont permis de réaliser d’immenses
progrès dans la connaissance de la Terre et du système
solaire.
5. La Terre a d’abord été imaginée plate, avant que la
forme sphérique soit adoptée. La représentation du
système solaire a d’abord été géocentrique avant que le
modèle héliocentrique s’impose définitivement.
Corrigés des exercices
J’utilise mes compétences
4.
5. La Terre tourne autour de son axe, donc l’ombre de la
tige change de position au cours de la journée.
Autre réponse possible : Le Soleil se déplace dans le ciel,
donc l’ombre de la tige change […].
Est Ouest
Soleil
Sens de parcours

Chapitre 22 • Les mouvements de la Terre 99
© Édition Belin 2016
6. La Terre décrit un angle de 360° en 1 tour, soit en 24
heures.
120° =360° : 3
Angle décrit par la Terre 360° 120°
Durée écoulée 24 h 24 : 3 = 8 h
: 3
: 3
Inès a dormi pendant 8 heures.
NB :
– Le recours à un tableau doit être proposé chaque fois
que possible dans une situation de proportionnalité.
– La méthode proposée mobilise une propriété de linéa-
rité (ici en divisant par 3), mais l’élève est libre de choisir
une autre stratégie, comme le passage à l’unité.
– la méthode dite du « produit en croix » ne sera abordée
qu’au cycle 4.
7. Au solstice d’été en juin, c’est l’été pour l’hémisphère
Nord.
NB : une version imprimable du schéma à compléter est
disponible sur le site : https://education.editions-belin.
com/sciences-et-technologie-6e
Pôle Nord
Axe des pôles
Rayons solaires
Plan de l’écliptique
Équateur
8. a. Longueur du cercle C = × diamètre
3,14 × 12800 =40192, soit 40000km environ.
NB : la formule de la longueur d’un cercle est précisé-
ment abordée au cycle 3 en mathématiques.
b. La distance du pôle Nord à l’équateur correspond au
quart de la longueur du cercle C : 40000 : 4 =10000km.
La valeur indiquée sur le panneau du doc. 2 (10002km)
est donc correcte.
9. 1. a. Les mesures d’indice UV ont été réalisées la
journée (la nuit, il n’y a pas de soleil…).
b. La Terre eectue un tour sur elle-même en 24h.
c. La rotation de la Terre s’eectue autour de l’axe des
pôles.
2. a. À Paris, l’indice UV est maximal en été, aux mois de
juin et juillet.
b. En été, les rayons solaires sont peu inclinés et il fait
donc plus chaud.
c. Izïa observe que pour la ville du Cap, l’indice UV est
minimal en juillet, alors qu’il est maximal à Paris. Les
saisons de Paris et du Cap sont inversées : la ville du Cap
est dans l’hémisphère Sud.
L’hypothèse est vérifiée en consultant un atlas : la ville
du Cap est située en Afrique du Sud.
3. a. L’orbite de la Terre est (considérée comme) un
cercle et tout point d’un cercle est situé à même distance
du centre : la distance Terre-Soleil ne change donc pas
au cours de l’année.
b. Distance entre le pôle Nord et l’équateur :
40000 : 4 =10000km.
Distance entre Paris et le pôle Nord :
10000 : 2 =5000km.
10. Jules doit réaliser le schéma suivant :
Rayons solaires
Pôle Nord
Axe des pôles
Plan de l’écliptique
Équateur
Position de la Terre au solstice d’hiver (le 21 décembre)
Jules observe que le pôle Nord n’est pas éclairé.
Exercices complémentaires
11. Qui a gagné au grattage ?
Mehdi, Léa et Maxime ont chacun eu des tickets de
jeu à gratter. Un ticket est gagnant s’il comporte trois
cases équivalentes.
L’un d’eux a-t-il un ticket gagnant ?
Ticket de Maxime :
Saison où l’énergie
reçue par le Soleil
est maximale
Saison où les rayons
sont les moins
inclinés Printemps
Rotation de la Terre
sur elle-même
en 24 h
1 tour 360°
Durée d’une
révolution de la Terre
autour du Soleil 365 jours1 année
Saison où l’énergie
reçue par le Soleil
est maximale
Saison où les rayons
sont les moins
inclinés
Printemps
Rotation de la Terre
sur elle-même
en 24 h
1 tour 360°
Durée d’une
révolution de la Terre
autour du Soleil 365 jours1 année
Saison où l’énergie
reçue par le Soleil
est maximale
Saison où les rayons
sont les moins
inclinés
Printemps
Rotation de la Terre
sur elle-même
en 24 h
1 tour 360°
Durée d’une
révolution de la Terre
autour du Soleil 365 jours1 année

100
© Édition Belin 2016
12. La Terre vue du pôle Nord
Pôle Nord
T
a. Reproduis ce schéma et ajoute les légendes : journée,
nuit.
b. Indique de quel côté se trouve le Soleil.
c. Quelle heure est-il approximativement pour Théo
(T) ?
d. Indique sur ton schéma où Théo se trouvera 12 h plus
tard.
Réponses
a. Journée à droite, nuit à gauche.
b. Du côté « journée ».
c. Environ midi
d. Au point diamétralement opposé au point T sur le
schéma.
Ticket de Léa :
Ticket de Mehdi :
Réponse : Léa et Mehdi ont chacun un ticket gagnant.
Saison où l’énergie
reçue par le Soleil
est maximale
Saison où les rayons
sont les moins
inclinés Printemps
Rotation de la Terre
sur elle-même
en 24 h
1 tour 360°
Durée d’une
révolution de la Terre
autour du Soleil
365 jours1 année
Saison où l’énergie
reçue par le Soleil
est maximale
Saison où les rayons
sont les moins
inclinés Printemps
Rotation de la Terre
sur elle-même
en 24 h
1 tour 360°
Durée d’une
révolution de la Terre
autour du Soleil 365 jours
1 année
Saison où l’énergie
reçue par le Soleil
est maximale
Saison où les rayons
sont les moins
inclinés Printemps
Rotation de la Terre
sur elle-même
en 24 h
1 tour 360°
Durée d’une
révolution de la Terre
autour du Soleil
365 jours
1 année
Saison où l’énergie
reçue par le Soleil
est maximale
Saison où les rayons
sont les moins
inclinés Printemps
Rotation de la Terre
sur elle-même
en 24 h
1 tour
360°
Durée d’une
révolution de la Terre
autour du Soleil 365 jours1 année
Saison où l’énergie
reçue par le Soleil
est maximale
Saison où les rayons
sont les moins
inclinés Printemps
Rotation de la Terre
sur elle-même
en 24 h
1 tour
360°
Durée d’une
révolution de la Terre
autour du Soleil 365 jours1 année
Saison où l’énergie
reçue par le Soleil
est maximale
Saison où les rayons
sont les moins
inclinés Printemps
Rotation de la Terre
sur elle-même
en 24 h
1 tour 360°
Durée d’une
révolution de la Terre
autour du Soleil 365 jours1 année