Utiliser les animations en classe

Fiche pédagogique de l'animation "Observer les nuages"

 

Présentation de l'animation "Observer les nuages"

Cliquer sur l'image pour lancer l'animation.
 

Cette animation permet  de découvrir les caractéristiques et les signes particuliers des dix genres de nuages en fonction de leur altitude (trois niveaux). 

Un temps de présentation générale précède une entrée dans les informations proprement dites auxquelles on accède grâce à une navigation par chapitre (sept au total). Présentations multimédias, activités ludiques (jeux d'associations) et créations de fiches d'identité des nuages sont autant d'outils permettant de comprendre :

- les noms des nuages et leurs caractéristiques,

- l'étagement de ces nuages,

- les précipitations liées à ces nuages,

- les signes particuliers des nuages étudiés.

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 dans le cadre d'un projet pluridisciplinaire.

 

Textes de référence

Il s'agit ici de travailler en cycle 3 (CE2/CM1/CM2) : 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.

La matière :

- L'eau : une ressource : le trajet de l'eau dans la nature.

- Etats et changements d'état.


B2i : Les compétences constitutives du B2i sont développées et validées dans le cadre des activités pédagogiques disciplinaires, interdisciplinaires ou transversales menées dans les écoles. Il s'agit ici de travailler le domaine 3 : " Créer, produire, traiter, exploiter des données".

Socle commun de connaissances et de compétences : palier 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 : la matière.


 

Découpage de l'animation

Introduction : courte présentation qui permet d'entrer dans la problématique.  L'animation montre la diversité des nuages dans le ciel (couleurs et  formes) et signale leurs conséquences parfois dangereuses par les précipitations et les orages qu'ils peuvent engendrer.

En cliquant sur " démarrer ", on accède au menu. Les activités possibles sont présentées :

- Réaliser une visite guidée de la carte des nuages selon l'altitude.

- Découvrir les caractéristiques de chacun des  nuages.

- Associer une forme à chaque nuage.

- Savoir quel genre de temps est associé à chaque nuage.

- Retrouver les signes particuliers d'un nuage.

- Reconstituer la fiche signalétique d'un nuage.

L'utilisateur a le choix de naviguer par chapitre ou par onglet. Il peut également se rendre directement à chaque étage pour identifier  les  nuages que l'on trouve à chaque altitude. Enfin, en cliquant sur chaque nuage, il pourra consulter sa fiche d'identité. Quatre dossiers complètent les informations au fur et à mesure de la navigation dans l'animation.

A noter qu'en cliquant sur l'icône " oreille " en bas à gauche, on peut afficher le texte sonore.

On peut revenir à la carte des nuages à tout moment en cliquant sur l'icône " carte " en bas à droite.


Les chapitres  : au nombre de 7.


Chapitre 1 : Présentation des nuages de l'étage 1 correspondant aux nuages présents entre l'altitude 0 et 2 kilomètres. Les caractéristiques  des nuages (forme, couleur, composition,  conséquences sur le temps) sont énumérés dans cet ordre : cumulus, stratocumulus, stratus, cumulonimbus.


Dossier d'information numéro 1 en amont du chapitre 1 : Comment se créent les nuages ? Une animation permet de montrer le mécanisme de création d'un nuage en appréhendant les notions d'humidité, de condensation et de vapeur d'eau.  Le parallèle avec une vitre froide sur laquelle on souffle permet de mieux comprendre cette notion.


Chapitre 2 : Présentation des nuages de l'étage 2 correspondant aux nuages présents entre 2 et 5 kilomètres d'altitude. Les caractéristiques  des nuages (forme, couleur, composition,  conséquences sur le temps) sont énumérées dans cet ordre : altocumulus, altostratus, nimbostratus.

Dossier d'information numéro 2 en aval du chapitre 2 : Que tombe t-il des nuages ? L'animation permet de montrer que les nuages peuvent être à l'origine de la pluie (plus ou moins fine et plus ou moins rapide), de la neige et de précipitations sous forme de glace (granules, grêlons).


Chapitre 3 : Présentation des nuages de l'étage 3 correspondant aux nuages présents entre 5 et 7 kilomètres d'altitude. Les caractéristiques  des nuages (forme, couleur, composition,  conséquences sur le temps) sont énumérés dans cet ordre : cirrus, cirrocumulus, cirrostratus.

Dossier d'information numéro 3 en amont du chapitre 3 : Vitesse des nuages. Le nuage le plus élevé paraît se déplacer moins vite qu'un nuage situé plus bas. Ce n'est effectivement qu'une apparence. Cela dépend de notre champ de vision.

Dossier d'information numéro 4 en aval du chapitre 3 : Explication des noms des nuages.Les nuages sont regroupés en deux grandes familles : les nuages verticaux que l'on appelle  " cumuliformes " et les nuages horizontaux nommés " stratiformes ". Chaque famille est divisée ensuite suivant l'altitude : les nuages d'altitude appelés " cirro " et les nuages intermédiaires appelés " alto ". Enfin les nuages responsables du mauvais temps portent le nom de " nimbo".


Chapitre 4 : Un jeu propose de reconnaître les nuages à leur forme. Des photos sont proposées à l'utilisateur. Charge à lui de lui faire correspondre la bonne icône. Si la réponse est fausse, il est proposé de recommencer. Si la réponse est juste, le nom du nuage et ses principales caractéristiques sont énoncés. Ce chapitre a le même contenu que l'onglet " crayon " en bas à droite.


Chapitre 5 : Il s'agit ici d'associer un nuage à ses précipitations possibles sous forme de jeu. L'utilisateur choisit un nuage, sa photo apparaît dans le cadre de gauche. Les précipitations sont alors proposées en haut sous forme de petites icônes clignotantes (il n'est pas possible de se tromper). Une fois le lien réalisé entre le nuage et la précipitation, une photo s'affiche dans le cadre de droite avec une explication précise sur les types de précipitations.

Ce chapitre a le même contenu que l'onglet " soleil " en bas à droite.


Chapitre 6 : Présentation des signes particuliers des nuages.

L'animation propose dans un premier temps  une présentation linéaire des signes particuliers regroupés en trois catégories :

  • composition et précipitation : cristaux de glace, gouttelettes d'eau, pluie ou neige, grêle ou granules, bruine,
  • couleur : blanc, blanc gris, gris, gris foncé,
  • effets de lumière : halo, couronne, parhélie, colonne lumineuse, irisation, arc en ciel.

Une fois l'inventaire réalisé, l'utilisateur dispose de trois cadres correspondant aux trois catégories. Il est alors invité à choisir la photo d'un nuage et à  trouver les caractéristiques de ce nuage en choisissant parmi différentes icônes. Si la réponse est fausse, l'icône ne trouve pas sa place dans le cadre prévu à cet effet.

Ce chapitre a le même contenu que l'onglet " arc-en-ciel " en bas à droite.


Chapitre 7 : Réalisation de la fiche d'identité de chaque nuage.

Il s'agit ici de reconstituer la fiche d'identité des dix nuages étudiés précédemment au regard des principales caractéristiques relevées au cours de l'animation. L'utilisateur est invité à reprendre les animations des chapitres 4, 5 et 6 pour finaliser sa fiche d'identité.

Ce chapitre a le même contenu que l'onglet " post-it " en bas à droite.


Les onglets : Ils permettent une entrée ponctuelle afin de travailler les quatre derniers chapitres (voir description des chapitres) :

- les formes des nuages,

- précipitations liées à chaque nuage,

- signes particuliers des nuages,

- création d'une fiche d'identité.

 

 

Suggestions d'exploitation pédagogique en classe

L'étude des nuages n'est pas explicitement citée dans les programmes de l'école élémentaire. On peut toutefois prendre appui sur cette animation afin de proposer aux élèves un projet pluri-disciplinaire centré sur les sciences et la maîtrise de la langue. Ces séances pourront intégrer des recherches liées à une démarche d'investigation : point de départ à un questionnement, outil d'aide documentaire, temps de retour sur les conceptions initiales.

Questionnement initial dans le cadre d'une démarche d'investigation
Prendre appui sur une observation météo de la journée afin d'enclencher une réflexion sur l'origine des nuages :
 

- D'où viennent-ils ?  Quelle est leur composition ? Comment se forment-ils ?

- Recensement des hypothèses dans le cahier d'expériences de l'élève.

- Peut-on dans l'espace-classe recréer le phénomène lié à la notion de nuage ?

- Proposition d'un protocole expérimental par les élèves : tendre vers l'expérience consistant à souffler sur une vitre.

- Visualisation du dossier numéro 1 de l'animation : la création des nuages.

- Retour sur les hypothèses, validation.

- Proposition d'une deuxième expérience : Faire chauffer de l'eau dans une casserole pour montrer le phénomène d'évaporation de l'eau et l'aspect invisible de la vapeur d'eau. -Placer ensuite un miroir au dessus de cette casserole et montrer l'eau récupérée sous forme liquide sur la surface du miroir : apporter en vocabulaire actif le mot " condensation ". Voir

la vidéo

de l'expérience. ATTENTION : On veillera aux conditions de sécurité indispensables  pour cette expérience. 

- Élaboration d'une courte trace écrite. Proposition :

" Un nuage est formé d'un ensemble de gouttelettes d'eau présentes dans l'air. Sa formation provient toujours d'un refroidissement de l'air qui transforme la vapeur d'eau contenue dans l'air en gouttelettes d'eau : on parle alors de condensation "
On pourra joindre à ce résumé un schéma de la dernière  expérience.

Réalisation d'une enquête sur les nuages afin de réaliser une exposition, un dossier ou un produit multimédia
 

- Partager la classe en trois groupes de travail, chaque groupe étant responsable d'un étage.

- Proposer à chaque groupe de faire l'inventaire des nuages présents dans chaque étage en visualisant les chapitres 1,2 et 3.

- Prendre des notes afin de collecter le plus possible d'informations sur ces nuages.

- Présentation du travail de chaque groupe à la classe entière.

- S'interroger sur les noms compliqués des nuages : faire réaliser un travail en vocabulaire sur les préfixes et suffixes afin de mettre en relief les différentes familles de nuage (cumuliformes, stratiformes) et les catégories (cirro, alto, nimbo).

- S'appuyer sur le dossier numéro 4 pour valider les hypothèses.

- Faire réaliser un tableau  ou/et un graphique mettant en relief les altitudes de chaque nuage au regard de leurs noms.

- Dans le cadre d'une utilisation d'un appareil photo numérique, faire réaliser des photos de chaque nuage présent dans le ciel sur une période suffisamment longue (plusieurs jours).

- Trier les photos réalisées en s'aidant du chapitre 4 de l'animation.

- Finaliser la première partie de l'enquête sur les formes et les noms des nuages.


Deuxième questionnement dans le cadre d'une démarche d'investigation
Se questionner lors d'une journée de pluie ou de neige : pourquoi des précipitations aujourd'hui ? Pourquoi de la pluie et pas de la neige et inversement ?

- Selon la progression de cycle, il peut s'avérer utile de revenir sur les changements d'état de la matière en procédant à des expériences
      afin de mettre en avant les notions de solidification, de fusion et d'évaporation.
- Emission d'hypothèses : on pourra amener les élèves à se questionner sur le lien entre le type de nuage et la précipitation.
- Validation des hypothèses en visualisant le dossier numéro 2 de l'animation.
- Elaboration d'une trace écrite dans le cadre d'une séance en production d'écrits afin de compléter l'enquête initiée précédemment.
- S'appuyer sur le chapitre 5 de l'animation pour étayer les connaissances : travail autonome en binôme.

Troisième questionnement  dans le cadre d'une démarche d'investigation
Observer les nuages et demander aux élèves quels sont les plus  rapides et pourquoi ?

- Synthèse des réponses obtenues.
- Dialogue entre les élèves sur les arguments des uns et des autres : les amener à se poser la question de l'éloignement.
- On pourra s'appuyer sur des observations ou recherches effectuées en astronomie concernant le mouvement des planètes du système solaire qui sont proches de la Terre  par rapport aux étoiles qui sont éloignées. On peut également observer un camion au loin avec un vélo proche.
- Valider les hypothèses au regard du dossier numéro 3 de l'animation. Faire réaliser un schéma dans le cahier d'expériences.
- Elaboration d'une trace écrite où le vocabulaire suivant devra apparaître : distance, vitesse, champ de vision.

Production d'écrits et vocabulaire : décrire les nuages observés en utilisant des termes précis.

- Revenir sur les photos réalisées pour mettre en relief les signes particuliers de chaque nuage.
- Apporter les termes de vocabulaire suivants au regard des principales caractéristiques :
      Composition et précipitation : cristaux de glace, gouttelettes d'eau, pluie ou neige, grêle ou granules, bruine.
      Couleur : blanc, blanc-gris, gris, gris foncé
      Effets de lumière : halo, couronne, parhélie, colonne lumineuse, irisation, arc-en-ciel.
- S'appuyer sur le chapitre 6 afin de comprendre la signification de ces termes : on pourra ici partager le travail en petits groupes de recherche. Pour valider la signification de chaque mot, les élèves pourront avoir recours au dictionnaire.
- Réalisation d'une affiche ou d'une page multimédia mettant en avant ces principales caractéristiques (B2i).

Finalisation de l'enquête : réalisation d'une fiche d'identité.

Cette phase peut servir d'évaluation pour valider les savoirs et savoir-faire visités pendant ce projet.
Les élèves utiliseront le chapitre 7 pour réaliser individuellement  la fiche d'un nuage.

 

Ressources complémentaires

Voir sur le site les expériences et vidéos sur l'eau.

Les nuages dans la météo aérienne sur le site de francetv.