Séquence pédagogique : le système solaire

De Wikidebrouillard.

Sommaire

Séquence Système Solaire

Age des participants et niveau scolaire : CE2-CM1-CM2 Séquence pédagogique composée de 5 séances

Séance 1 : Recréons le Système Solaire pas à pas

Objectif pédagogique : Visualiser la taille du système solaire et la acquérir la notion d’échelle.

Séance 2 : Le ballet des planètes

Objectif pédagogique : Comprendre la position centrale du soleil et la notion de rotation des planètes (et aussi la rotation de la Lune autour de la Terre)

Séance 3 : Les phases de la Lune

Objectif pédagogique : Assimiler la notion d’ombres et de position de la Terre par rapport à la Lune et au Soleil

Séance 4 : La rotation de la Lune autour de la Terre

Objectif pédagogique : Savoir se questionner, et trouver les réponses à l’aide d’expériences. CM2 : Notion de gravité et force centrifuge.

Séance 5 : Objectif Lune : créons notre propre fusée

Objectif pédagogique : Terminer la séquence de manière ludique.

Séance 1 : Recréons le Système Solaire pas à pas

Introduction

Première séance sur les planètes et le système solaire. On pose des questions aux enfants sur le nombre de planètes, leur noms. (Eventuellement on dispose de fiches planètes). On donne le moyen mnémotechnique pour retenir l’ordre des planètes (Mélanie Viendras Tu Manger Jeudi Sur Un Nuage / Mercure Venus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune).

Déroulement

On amène les enfants à recréer par eux mêmes le système solaire avec des objets simples (des cailloux) et en utilisant leurs pieds pour compter la distance. Le but est qu’ils appréhendent la taille du système solaire.

Description de l’activité

Il s’agit de recréer le système solaire avec la notion d’échelle, de distance entre les planètes, et de tailles de planète. Cette activité se pratique en extérieur préférentiellement pour dessiner sur le trottoir.

Matériel nécessaire :

- de grosses craies pour dessiner sur le trottoir

- 10 pierres : 1 très grosse, 4 grosses, 2 moyennes, 2 petites et 1 petit caillou

Type de mise en scène

Première approche qui permet d’aborder le thème du système solaire. De petits groupes recréent le système solaire avec les explications fournies.

Dynamique de groupe

Divisions en quelques groupes pour la réalisation de l’expérience. Groupe entier pour le questionnement.

Lien vers la manip

le système solaire pas à pas (n'existe pas encore)

Observation et explications

On commence par placer la plus grosse pierre. A côté on inscrit SOLEIL. Un enfant place le talon d’un de ses pieds contre la grosse pierre. A la moitié du pied, on place une petite pierre. A côté on inscrit MERCURE. A la jointure du gros orteil, on dépose une pierre de taille moyenne. A côté on inscrit VENUS. Au bout du pied, on place l ‘autre pierre de taille moyenne. A côté on inscrit TERRE. Tout juste à côté de cette pierre, on place le petit caillou, c’est la Lune. Ensuite on fait avancer un enfant à partir du Soleil, pied contre pied, et bien en ligne droite. A un pied et demi du soleil, on place la deuxième petite pierre. A côté on inscrit MARS. A 5 pieds du soleil on place une grosse pierre. A côté on inscrit JUPITER. A 9 pieds et demi du soleil, on place une autre grosse pierre. A côté on inscrit SATURNE. A 19 pieds du Soleil, on place une grosse pierre. A côté on inscrit URANUS. A 30 pieds du soleil, on place la dernière grosse pierre. A côté on inscrit NEPTUNE.

On demande aux enfants leurs impressions sur la taille du système solaire, et la différence entre les planètes. On note que les planètes situées les plus près du soleil, les planètes rocheuses ou telluriques, sont plus rapprochées les unes des autres que ne le sont les planètes gazeuses, dites joviennes.

Conclusion de la séance

A la fin de la séance on récapitule ce que l’on sait sur les planètes du système solaire.


Séance 2 : Le ballet des planètes

Introduction

On demande aux enfants si le système solaire est linéaire ? Que se passe-t-il ? Qui tourne autour de quoi ?

Déroulement

Après avoir admis que le soleil était central, on passe à une manipulation pour visualiser le système Soleil/Terre/ Lune

Description de l’activité

Il s’agit de recréer le système Soleil/Terre/Lune avec des objets simples. Les enfants peuvent ainsi s’amuser à tourner la Terre autour de la Lune, et la Lune autour de la Terre.

Matériel nécessaire :

Par enfant :

- Une assiette en carton

- Une ou deux feuille de papier

- Deux attaches parisiennes

Pour le groupe :

- des crayons

- des crayons de couleur

- des ciseaux

Type de mise en scène

Ici on laisse les enfants s’amuser à créer un système Soleil/Terre/Lune, ce qui a pour but de les aider à visualiser le système.

Dynamique de groupe

Questionnement en groupe, puis créations individuelles.

Lien vers la manip

ballet des planètes (n'existe pas encore)

Observation et explications

Chaque enfant possède une assiette en carton qui représente le soleil. Il peut la décorer et colorier pour en faire un soleil. Sur une feuille en papier, il dessine une planète terre, beaucoup plus petite que l’assiette en carton, et une lune, encore plus petite que la terre. Puis il dessine une longue bande qui part de la terre, qui doit être au moins égale au diamètre de l’assiette. Il dessine une deuxième longue bande qui part de la lune, qui doit être au moins égale au diamètre de la terre. Il découpe la terre et sa bande, ainsi que la lune et sa bande. Puis il attache la bande rattachée à la terre au centre de l’assiette, grâce à une attache parisienne . Il attache ensuite la bande rattachée à la lune au centre de la terre, grâce à une deuxième attache parisienne. On peut également imprimer des feuilles où la terre et la lune, ainsi que leurs bandes à la bonne taille seraient dessinées. Il n’y aurait plus qu’à découper, colorier et assembler.

On obtient ainsi un système Soleil/Terre/ Lune, avec la lune tournant autour de la Terre, et la Terre tournant autour du soleil. On peut mettre faire tourner la terre sur elle même, et ainsi mettre en évidence les zones éclairées et la notion de jour et de nuit. Option pour les enfants plus rapides/avancés, on peut leur proposer de rajouter d’autres planètes autour du soleil.

A la maison

Les enfants peuvent emporter leurs créations, et s’amuser à la maison à rajouter les autres planètes pour recréer le système solaire en entier.

Conclusions

Avec cette manipulation, les enfants peuvent faire tourner par eux même la terre et la lune, et mieux visualiser leurs mouvements.

Séance 3 : Les différentes phases de la Lune

Introduction

On demande aux enfants pourquoi selon eux, la Lune change de forme au cours d’un mois ? Est-ce qu’elle grossit et rétrécit ?

Déroulement

On amène les enfants à se questionner et on essaye d’opposer des arguments aux propositions. Puis on retient les hypothèses les plus solides et on regarde ce qui se passe réellement à l’aide d’une expérience simple.

Description de l’activité

Il s’agit de récréer les différentes phases de la lune avec une lampe de poche et un ballon. Cette activité se pratique dans une pièce sombre, à l’abri de la lumière. Idéalement on peut éteindre la lumière de la pièce. Plus il fera noir, plus il sera facile d’observer le phénomène. Matériel nécessaire : - Une lampe de poche - Un ballon de baudruche - Une feuille de papier aluminium suffisamment grande pour recouvrir entièrement le ballon

Type de mise en scène

Ici on essaye de ne pas trop en dévoiler aux enfants avant l’expérience, et de les amener à découvrir par eux-mêmes les différentes phases de la lune, et à se questionner.

Dynamique de groupe

Groupes de 3 enfants.

Lien vers la manip

La lune en phase (n'existe pas encore)

Observation et explications

On recouvre le ballon avec du papier d’aluminium. Un enfant tient le ballon au dessus de sa tête. Il représente la Lune. Un autre enfant tient la lampe de poche au dessus de sa tête et éclaire le ballon. Il représente le Soleil. Le troisième enfant représente la Terre et tourne autour du ballon afin d’observer les différents éclairages de la lune. Les enfants intervertissent ensuite leurs rôles.

On demande aux enfants de décrire ce qu’ils voient et d’en tirer des conclusions. On explique ensuite : lorsque le ballon se trouve aligné entre l’enfant et la lampe de poche, le côté du ballon apparaît noir. Dans l’espace, c’est le moment où la lune a le « dos » éclairé par le soleil, vu de la terre sa face est sombre, c’est la nouvelle lune. Lorsque l’enfant se trouve entre la lampe de poche et le ballon, il voit la face du ballon complètement éclairé. Dans l’espace, c’est le moment où la lune a le « devant » éclairé par le soleil. Vu de la terre, sa face est complètement lumineuse, c’est la pleine lune. Entre ces deux phases, l’enfant tourne autour du ballon, ce sont les différentes phases de la lune. On explique bien que c’est la lune qui tourne autour de la terre, qui elle même tourne autour du soleil.

Conclusion

On peut terminer la séance en montrant un schéma des différentes phases de la lune (quartiers, montante, descendante…)


Séance 4: la rotation de la Lune autour de la Terre

Introduction

On demande aux enfants pourquoi, selon eux la Lune tourne autour de la Terre ? - Parce que la lune est attachée à la terre ? - Parce que la lune est aimantée ? - Parce que c’est la terre qui tourne, la lune est immobile ? - Parcequ’il y a du vent ? - Parce que la lune rebondit sur les étoiles ? - Parce que la lune est retenue par l’atmosphère ? - Parce que la lune est ronde, elle roule sur le ciel ? - C’est à cause de la gravité ?

Déroulement

On amène les enfants à se poser les bonnes questions. Puis on essaye de valider les hypothèses par des expériences.

Description de l’activité

Après avoir noté les hypothèses, on pratique des petites expériences pour prouver qu’elles sont fausses. A la fin on explique le principe de la force centrifuge et de la gravité par l’expérience de l’ascenseur pelliculaire.

Lien vers la manip

ascenseur pelliculaire

Type de mise en scène

On divise le lieu d’animation par petits groupes en donnant le matériel nécessaire. Chaque groupe se propose de tester une hypothèse.

Dynamique de groupe

par 5 petits groupes.

Observations et explications

Hypothèse : parce que la lune est attachée à la terre

Expérience : Allons voir sur les images satellites de google Earth et google Moon si on aperçoit un fil attaché

Résultats : On ne voit rien donc la terre et la lune ne sont pas attachées.


Hypothèse : parcequ’il y a du vent.

Expérience : on regarde les vidéos des missions apollo (11 pour la plus célèbre), et les photos des sites d’alunissage.

Résultats : Le drapeau reste fixe sur la vidéo et on voit toujours les traces de pas sur les photos des années plus tard. Il n’y a pas de vent sur la lune.


Hypothèse : parce que la lune rebondit sur les étoiles :

Expérience : le flipper de l’espace. Quelques clous plantés dans une planche symbolisent les étoiles. Faire rouler une balle (c’est la lune)sur la planche et observer.

Résultats : la trajectoire de la lune est très aléatoire dans cette modélisation, cela n’a rien à voir avec la trajectoire réellement observable de la lune qui est très régulière. Donc, si la lune rebondissait contre les étoiles, elle aurait une trajectoire très aléatoire, ce qui n’est pas le cas.


Hypothèse : la lune est ronde, elle roule sur le ciel.

Expérience : Observation de photo de la Terre et de la Lune prise à 29,6 millions de km.

Résultats : on ne voit pas de surface entre la terre et la lune. De plus cette sonde a dépassé la Lune et n’a rencontré aucun obstacle : la lune ne roule donc pas sur quelque chose.


Hypothèse : c’est dû à la gravité.

Expérience : l’ascenseur pelliculaire

Résultats : La force centrifuge s’oppose à la gravité d’où cette impression que la boîte qui tourne est plus lourde. Bien insister sur le fait qu’elle pèse toujours le même poids mais qu’elle subit une force. Un juste équilibre entre les deux forces peut permettre à un astre de rester en orbite autour d’un autre.

Conclusions

On termine la séance en insistant sur le principe de test d’hypothèses. Telle ou telle expérience a permis de rejeter telle ou telle hypothèse et une autre a permis de valider une autre hypothèse.


Séance 5 : Objectif lune : construisons notre propre fusée

Introduction

Déroulement

Description de l’activité

Type de mise en scène

Dynamique de groupe

Lien vers les manips

Fusée à eau Fusée allumette

Observation et explications

A la maison

Conclusions

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09 2019

Séquence pédagogique : le système solaire

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