Utiliser les animations en classe

Fiche pédagogique de l'animation "Les saisons"

 

Présentation de l'animation "Les saisons"

  Cliquer sur l'image pour lancer l'animation.


Cette animation propose un ensemble de simulations permettant de travailler la notion de saisons dans le cadre d'une démarche d'investigation.Chaque partie est basée sur un questionnement précis au service d'une progressivité dans l'apprentissage. Ainsi, l'enseignant pourra s'appuyer sur chaque problématique au cours de l'année, soit pour enclencher une réflexion, soit pour illustrer une observation ou un propos. Des dossiers liés aux étapes permettent d'approfondir les notions.Cette animation permet de découvrir et de comprendre, en prenant appui sur une modélisation dans le domaine de l'astronomie, les changements de saisons.

Un temps de présentation générale précède une entrée dans les informations proprement dites auxquelles on accède grâce à une navigation par onglet. Cette dernière se fait de façon linéaire et l'entrée dans les apprentissages se fait en respectant cette linéarité.

Les élèves, à travers ces courtes animations accompagnées de dossiers complémentaires pourront ainsi :

- aborder les notions de taille et d'échelle (Terre / Soleil),

- appréhender la notion d'axe de rotation et d'aborder ainsi solstice et équinoxe,

- explorer à travers les animations l'exposition aux rayonnements du Soleil et comprendre ainsi la succession des saisons,

- s'interroger sur cet axe de rotation : et si la terre n'était pas inclinée ?

L'objectif principal est de travailler le mouvement de la Terre autour du Soleil, la durée du jour et son changement au cours des saisons.

Outre les objectifs liés au domaine scientifique, l'enseignant pourra proposer des séances consacrées au domaine de la langue et plus particulièrement l'acquisition lexicale.


Textes de référence

Programmes 2008, cycle 3 : BO n° 3 du 19 juin 2008

Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectif de comprendre et de décrire le monde réel, celui de la nature et celui construit par l'Homme, d'agir sur lui, et de maîtriser les changements induits par l'activité humaine. Leur étude contribue à faire saisir aux élèves la distinction entre faits et hypothèses vérifiables d'une part, opinions et croyances d'autre part.

Observation, questionnement, expérimentation et argumentation pratiqués sont essentiels pour atteindre ces buts ; c'est pourquoi les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d'une démarche d'investigation qui développe la curiosité, la créativité, l'esprit critique et l'intérêt pour le progrès scientifique et technique.

Le ciel et la Terre : Le mouvement de la Terre (et des planètes) autour du Soleil, la rotation de la Terre sur elle-même ; la durée du jour et son changement au cours des saisons.

Socle commun des connaissances et des compétences : pallier 2 / compétence 3 du livret personnel de compétences

Pratiquer une démarche scientifique ou technologique :

- Pratiquer une démarche d'investigation (savoir observer, questionner)

- Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter, mettre à l'essai plusieurs pistes de solutions.

- Exprimer et exploiter les résultats d'une mesure et d'une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l'écrit ou à l'oral.

Maîtriser des connaissances dans divers domaines scientifiques et les mobiliser dans des contextes scientifiques différents et dans des activités de la vie courante.

- Le ciel et la Terre.


Progressions publiées au BO n°1 du 5 janvier 2012 : CE2 et CM1.

Dans le cadre d'une progressivité des apprentissages il faudra dissocier les objectifs  en CE2 et en CM1.

CE2

- Mettre en lien l'évolution de la durée du jour au cours de l'année et des saisons.

- Définir les termes équinoxes, solstices.

CM1 :

- Repérer et comprendre le mouvement apparent du Soleil au cours d'une journée et son évolution au cours de l'année.

- Savoir interpréter le mouvement apparent du  Soleil par une modélisation.

B2i : Domaine 4 " S'informer et se documenter "

Découpage de l'animation

Cette animation est  structurée en huit chapitres et cinq dossiers d'information qui peuvent être consultés au fil de l'animation.  Lorsque l'animation est rejouée en entier, les dossiers d'information sont cliquables dès le début. L'animation est introduite par des questions simples : pourquoi fait-il plus chaud en juillet ou  pourquoi la nuit tombe -t-elle plus tard en juin qu'en décembre ? En parallèle du commentaire sonore, les différentes saisons sont présentées visuellement. Le tout pour arriver au problème à résoudre : comment expliquer les saisons ?

Chapitre 1- Présentation dynamique du système Terre-Soleil ainsi que des deux mouvements de la Terre, sa rotation sur elle-même et sa révolution autour du Soleil avec le placement des équinoxes et des solstices. Il est bien précisé que les échelles de distances et de tailles ne sont pas respectées. Le dossier d'information précise les proportions Terre-Soleil avec les valeurs en kilomètre des différentes distances et en précisant que dans le cas d'une représentation du Soleil par une sphère d'un mètre  la Terre serait représentée par une sphère de moins d'un centimètre espacée de cent mètre du Soleil.

Chapitre 2- Sur le même visuel qu'au chapitre précédent, l'attention de l'observateur est attirée sur l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport au plan de l'orbite. La direction de cet axe demeure constante tout au long du périple de la Terre autour du Soleil. Le dossier d'information associé présente différentes vues de la Terre où apparaît l'angle que fait l'axe de rotation de la Terre avec la direction des rayons du Soleil parvenant à la Terre. Cette animation permet de visualiser la variation de cet angle selon la position de  la Terre par rapport au Soleil aux solstices ou aux équinoxes.

Chapitre 3-Le commentaire sonore indique que cette inclinaison ou " ce petit air penché " est une clé pour l'explication puis propose d'observer une révolution complète. Un cercle rouge clignotant autour de la planète indique qu'il faut cliquer sur la Terre pour passer au chapitre suivant.

Chapitre 4-Une deuxième fenêtre s'ouvre  proposant une vue de la Terre en rotation sur elle-même depuis le Soleil le jour du solstice d'été. Le commentaire  s'attache à présenter ce qui se passe dans l'hémisphère Nord. En cliquant sur  l'icône en forme de Soleil on visualise l'image du Soleil sur la Terre et ainsi on comprend pourquoi la température est supérieure en été dans l'hémisphère Nord. Le dossier d'information propose une expérience qui permet de relier la quantité d'énergie reçue et la surface qui intercepte les rayons lumineux.

Chapitre 5-Ce chapitre traite de  l'alternance entre la nuit et le jour. Un point rouge clignotant indique la position de Paris et invite à passer au chapitre suivant.

Chapitre 6- Une troisième fenêtre simultanée s'ouvre alors proposant la course apparente du Soleil en fonction des différentes heures de la journée. Une commande verte en haut à gauche permet de commander l'activité. Remarque : Dans l'hémisphère nord, les levers de soleil ont lieu précisément à l'Est au moment de l'équinoxe uniquement. Entre les équinoxes, le lever évolue légèrement au nord et au sud de cette position. Le dossier d'information précise le vocabulaire sur la hauteur du Soleil dans le ciel (le point culminant) et son lien avec la chaleur reçue.

Chapitre 7- Ce chapitre conclut sur l'été et propose un dossier d'information étudiant le cas où l'axe de rotation de la Terre ne serait pas incliné.

Chapitre 8- Cette dernière partie en conclusion, permet de faire fonctionner les trois fenêtres en même temps. Le choix de la saison s'effectue à l'aide d'une commande en bas de la première fenêtre.

Notions travaillées au cours des  8 chapitres et dossiers liés

Introduction : comment expliquer les saisons ?
1.    Le système Terre-Soleil : rotation de la Terre sur elle-même et autour du Soleil.
Vocabulaire apporté : révolution, rotation, équinoxes, solstices.
Dossier relié : Les proportions Terre-Soleil
2-  L'axe de rotation de la Terre est penché. Il conserve la même direction tout au long de la  révolution de la Terre autour du Soleil en une année.
Dossier relié : La Terre face au Soleil
3- Premier essai de réponse : Et si les saisons étaient liées à la position de l'axe de rotation de la Terre par rapport au plan de l'orbite ?
Vocabulaire apporté : hémisphère.
4- Différences entre les hémisphères selon les saisons.
Dossier lié : Variation de la quantité d'énergie solaire reçue par la surface terrestre en fonction de la latitude.
Vocabulaire apporté : latitude.
5-    Notion de jour et nuit.
6- La course apparente du Soleil dans le ciel.
Vocabulaire apporté : zénith
Dossier lié : Point culminant du Soleil.
7-    Et si la Terre n'était pas inclinée ? Validation des acquis.
8-    Validation de la course apparente du Soleil. Il est possible de choisir la saison et d'observer le globe terrestre depuis le Soleil.

 

Suggestions d'exploitation pédagogique en classe

Cette animation permet de mener une véritable démarche d'investigation. Il est conseillé de ne pas utiliser les différentes ressources sur  une courte période. Au contraire, cette animation trouvera tout son sens en  menant l'apprentissage sur les deux années de CE2 et de CM1. Dans ce cadre, l'enseignant  recourra aux animations proposées :

- soit comme situation problème de départ,

- soit pour mieux comprendre une observation réalisée en situation réelle et comme outil de modélisation,

- soit pour finaliser et valider une recherche,

- soit comme outil de remédiation au service des élèves en difficulté.

Situation de départ en début d'année
Il sera possible de prendre appui sur l'introduction et la première animation pour enclencher la problématique : Pourquoi y a t-il des saisons, pourquoi fait-il plus chaud en été, plus froid en hiver ?

Pistes de recherche :

- Utiliser le principe d'une gommette placée sur une vitre pour montrer la notion de diamètre apparent (validation du dossier numéro 1), celle-ci pouvant cacher un ballon placé plus loin.

- Représenter sous forme d'un tableau et d'un graphique la variation de la durée du jour et de la nuit sur une année.

Exemples de travaux d'élèves :

 

 

Education nationale

Education nationale

- Utiliser le DVD " Tous sur orbite " pour visualiser les notions d'équinoxes et de solstices. -

- Utiliser le logiciel " Stellarium " (en téléchargement gratuit)  afin de bien montrer la position du Soleil au cours des différents mois et notamment aux équinoxes et solstices.

Exemples tirés de ce logiciel :
Stellarium

Première trace écrite des élèves :

Education nationale

Recherche suivante :
Introduire le paramètre d'axe incliné pour enclencher un nouveau questionnement : et si les saisons étaient liées à la position de l'axe de rotation de la Terre ?
Pour cela prendre appui sur le texte ci-dessous.

Travail en littérature : texte de Jean-Louis Etienne

JL Etienne  

Questionnement : Pourquoi une nuit polaire de 3 mois ainsi qu'un jour permanent de 4 mois ?

Formuler des hypothèses au regard de l'animation (onglet numéro 3.) Faire réaliser l'expérience en classe.

Traces écrites induites (travaux d'élèves) :

 Education nationale

Situation problème suivante :

 Education nationale

Validation des hypothèses et retour sur la notion en réalisation un schéma synthétique :

 

Education nationale 

 Prolongements :

Transfert des connaissances. Revisiter la notion de jour et nuit au regard de l'animation (onglet numéro 5).

Trace écrite finale :

 " L'axe de rotation de la Terre est incliné. Il en résulte un ensoleillement inégal de nos régions au cours de l'année ".
 

 Education nationale

Evaluation des acquis : cf. onglets 7 et 8.

Ressources complémentaires

- Site " la main à la pâte "
- Logiciel Stellarium
- DVD " Tous sur orbite ". Nicolas Gessner : " Tous sur orbite " est un parcours d'un an dans le système solaire, découpé en 52 semaines, qui commence le 1er janvier pour s'achever le 31 décembre. Le spectateur découvrira la grandeur, la beauté, la proximité, la simplicité de choses qui jusqu'alors lui avaient semblé lointaines

Sources traces écrites élèves : circonscription de Strasbourg 7.