Situer la terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1.
Auteur
P. MATIAS
Objectif
Situer la terre dans le système solaire. Caractériser les conditions de vie sur Terre (température, présence d’eau liquide).
- Le soleil, les planètes.
- Position de la Terre dans le système solaire.
- Caractériser les conditions de vie sur terre.
- Représentations géométriques de l’espace et des astres (cercle, sphère).
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2020

  • Décrire les conditions de la vie terrestre.
Dates
Créée le 11 février 2020
Modifiée le 22 mars 2020
Statistiques
707 téléchargements
10 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Déroulement des séances

1

Le soleil, les planètes.

Dernière mise à jour le 21 mars 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Connaitre les principales caractéristiques des huit planètes, et du soleil, qui composent le système solaire.

Travailler en groupe et effectuer des recherches sur différents supports.
Durée
50 minutes (4 phases)
Matériel
TBI
Affiche + feutres
Cartes d'identités planètes et soleil
Ordinateurs/tablettes
Dictionnaires
Informations théoriques
Le système solaire est composé de 8 planètes autour du soleil.

- Mercure (Mercury) : 2439.7 km (rayon), -173/+427°, tellurique (rocheuse).
- Venus (Venus): 6051.8km, +462°, tellurique.
- Terre (Earth) : 6371km, -88/+58°, tellurique.
- Mars (Mars): 3389.5km, -87/-5°, tellurique.
- Jupiter (Jupiter): 69911km, -148°, géante gazeuse.
- Saturne (Saturn): 58232km, -178°, géante gazeuse, beige.
- Uranus (Uranus): 25362km, -216°, géante de glaces, bleue.
- Neptune (Neptune): 24622km, -214°, géante de glaces, bleue.

- Soleil (Sun): 695508km, entre 5800 et 15 mil°C, étoile.

• Planète tellurique: composée de roches et de métal qui possède trois enveloppes concentriques (noyau, manteau, croûte). Surface solide.
• Géante gazeuse: composée essentiellement de gaz légers (hydrogène et hélium).
• Géante de glaces : constituée de composés volatils tels que l'eau, le méthane ou l'ammoniac (solide, liquide...)
Remarques
Lien de la vidéo Explee : https://explee.com/fr/video/0p8p1zw

1. Recueil des représentations

collectif | 5 min. | découverte

"Aujourd'hui nous allons commencer une nouvelle séquence sur le système solaire. Je vais vous poser quelques questions et j'écrirai les réponses sur cette feuille pour qu'on puisse, après, faire des recherches. Alors, est-ce que vous savez ce qu'est le système solaire ? Et de quoi il est composé ?" Si besoin: "comment s'appellent les planètes du système solaire ? Qu'est-ce que c'est que le soleil ?"

​Le système solaire est composé de huit planètes et du soleil, les planètes sont : Mars, Mercure, Venus, La Terre, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune

Ecrire sur une grande feuille accrochée au tableau pour garder une trace des hypothèses.

 

 

 

2. Recherche documentaire et cartes d'identités.

groupes de 4 | 15 min. | recherche

Enseignant(e) : "On garde toutes nos hypothèses sur cette feuille et ont va passer aux recherches pour répondre à nos questions. Je vais vous distribuer une carte d'identité par groupe (les groupes sont déjà constitués par les ilots de la classe) sur une planète ou sur le soleil, vous devez faire les recherches et trouver les informations demandées sur la carte. Pour cela je vais vous distribuer à tous des dictionnaires et vous pourrez aller sur les ordinateurs pour rechercher sur internet comme on l'a appris la dernière fois. Ensuite chaque groupe passera à l'oral pour présenter sa planète ou le soleil aux autres camarades. Est-ce que vous avez des questions ?"

Si questions il y a, répondre aux questions, si non on débute la recherche. 

Enseignant(e) : "On dit 15 minutes pour effectuer les recherches et ensuite ont met en commun. C'est parti !"

Afficher le timer sur la TBI pour être visible par tous.

Les élèves remplissent les cartes d'identités des planètes.

 

3. Exposé oraux des résultats de recherche.

groupes de 4 | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

"Le temps est écoulé, tout le monde revient à sa place, ce n'est pas grave si vous n'avez pas tous les éléments, on va essayer d'y compléter ensemble. Je vais demander au premier groupe de venir nous donner ses résultats."

L'enseignant désigne le groupe.

"Vous nous dites sur le quelle planète vous avez travaillé (ou le soleil) et toutes les informations que vous avez trouvé. Vous n'allez pas trop vite pour que tout le monde ait le temps de remplir sa fiche. Je vais remplir en même temps que vous au tableau. Les élèves qui ne sont pas au tableau, vous remplissez les cartes d'identités au fur et à mesure. On vous écoute". 

Chaque groupe passe au tableau et donne ses résultats, noter sur le TBI les réponses des élèves. 

 

4. Explications sur les planètes.

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

"Vous nous avez tous parlé de planète tellurique ou rocheuses, planètes géante gazeuses et planètes géantes de glaces mais est-ce que quelqu'un à chercher ce que ça signifiait ? "

Toutes la planètes ne sont pas composées des mêmes matériaux, les planètes rocheuses sont composées de roches, les planètes gazeuse de gaz et les planètes géante de glaces d'eau glacée.

 "Alors levez la main ceux qui ont travaillé sur une planète Tellurique ou rocheuse. Très bien, donc il y en a 4: Mercure, Venus, La Terre et Mars. Ça signifie que ces planètes sont composées de roches et de métal, elles ont donc une surface solide, il est possible de marcher dessus. Ensuite, il y a les planètes géantes gazeuses: Saturne et Jupiter, elles sont composées  de gaz légers, on en peux pas marcher dessus, sinon on tombe. Et enfin les planètes géantes de glaces : Neptune et Uranus qui sont composé de volatils comme l'eau sous forme solide ou liquide, elle n'ont pas de terre comme sur les planètes rocheuses. Est-ce que j'ai été claire dans mes explications ? Est-ce que vous avez des questions ?" 

Réponse aux questions si il y en a.

"Très bien, dans la prochaine séance on s'intéressera un petit peu plus au positionnement des planètes et à leurs tailles."

2

À quoi ressemble le système solaire ?

Dernière mise à jour le 22 mars 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Situer la Terre dans le système solaire.
- Modéliser le réel (maquette, modèles géométrique et numérique), représenter en conception assistée par ordinateur.
- Fabriquer une maquette, un prototype.
Durée
50 minutes (4 phases)
Matériel
TBI
9 boules en polystyrène (1 géante, 2 grosses, 2 moyennes, 4 petites) (par groupe)
Feutres, feuilles A3 blanche, colle/scotch
Ordinateurs/tablettes
Dictionnaires
Informations théoriques
• Le Soleil est au centre du système solaire.
• Les planètes tournent autour du soleil (circulairement).
• L'ordre (du plus proche au plus loin du Soleil) des planètes est : Venus, Mercure, Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune.
• Les 4 plus petites sont les plus proches du soleil, les 4 plus grosses sont les plus loin.
• Jupiter et Saturne sont les 2 plus grosses planètes de notre système solaire.

1. Mise en route

collectif | 11 min. | réinvestissement

"Aujourd'hui, nous allons continuer à travailler sur le système solaire. Souvenez-vous de ce que l'on n'a fait la séance précédente. Qui pourrait me redonner le nom des 8 planètes du système solaire et de notre étoile ? Est-ce que quelqu'un pourrait expliquer à la classe ce qu'est une planète rocheuse ? Une planète gazeuse ?"

Ecrire les différents noms au tableau et les laisser sous forme de liste pour toute la séance.

 

"Bien. Pour commencer notre séance du jour, je vais projeter au tableau chacune des planètes, que nous avons toutes vues la séance précédente."

Les photos défilent au tableau et les élèves lèvent la main quand ils pensent reconnaître la planète, et donne son nom. L'élève commence a associer l'image, la taille et la couleur de la planète à son nom.

2. Modélisation du système solaire

groupes de 4 | 12 min. | entraînement

"Je vais vous donner la consigne pour le travail de groupe. Par îlots de 4, vous allez modéliser (reconstituer) le système solaire sur votre table. Pour cela, vous aurez le modèle projeter au tableau, similaire à celui que vous devez refaire vous-même, mais les noms des planètes ne sont pas indiquer. Je vous laisse 10 minutes en autonomie et je circule dans les groupes si vous avez besoin d'aide. Le chronomètre est affiché au tableau."

Afficher le chronomètre au TBI lisiblement.

À partir de l'image du système solaire, les élèves doivent reconnaître les planètes et les placer en fonction de leur distance au soleil. Pour cela, ils ont à leur disposition 8 balles en polystyrène (de tailles différentes), formant les planètes, et une beaucoup plus grosse pour le soleil. Les élèves doivent indiquer le nom de la planète sur la balle et la positionner par rapport au soleil représenté par la plus grosse boule.

L'objectif premier --> que l'élève place le nom de "Jupiter" ou "Saturne" sur une grosse balle, "Terre" "Mars" "Venus" ou "Mercure" sur une petite balle.

3. Retour collectif sur la modélisation

collectif | 12 min. | mise en commun / institutionnalisation

"Très bien, c'est terminé. On va regarder rapidement les productions de chaque groupe. Quel groupe veut nous expliquer comment il a fait ? Où est le Soleil ? Quelles sont les grandes plus grandes planètes ? Les plus petites ? Où sont-elles toutes situées ?"

En cas d'erreur, insister sur le fait que "Jupiter" ou "Saturne" sont les plus grosses, et que la "Terre" "Mars" "Venus" ou "Mercure" sont les plus petites. Puis, prendre en photo le meilleur modèle, garder la photo pour l'afficher au tableau lors de la phase 5 (au cas où : avoir fait une photo du modèle correcte avant la séance si aucun modèle n'est bon).

4. Synthèse sur la séance

individuel | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

"Prenez votre cahier de Sciences, je vais vous donner le trace écrite que l'on va remplir ensemble et coller dans le cahier. Elle sera à apprendre pour la prochaine séance."

Donner la trace écrite (courte, a trou) qui rappelle la liste des planètes ainsi que leur taille et leur positionnement dans le système solaire. Puis la remplir ensemble avec les élèves.

"En dessous de la feuille, sur votre cahier, vous allez faire un petit schéma du système solaire. Vous avez la liste avec les noms au dessus, je vous remet au tableau la représentation visuelle du système. Recopiez le juste en dessous pour en garder une trace écrite sur votre cahier. Attention à ne pas faire d'erreur dans les tailles, aidez-vous du tableau." Cela permet d'avoir deux représentations du système solaire : une visuelle et une textuelle.

"C'est tout pour aujourd'hui pour le système solaire, on continuera la prochaine fois sur les tailles et la notion de proportionnalité entre les différentes planètes."

3

La taille des planètes par rapport au soleil

Dernière mise à jour le 22 mars 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Résoudre des problèmes impliquant des grandeurs variées (géométriques, physiques, économiques...), en particulier des situations de proportionnalité. .
- Modéliser pour représenter une situation.
- Travailler en équipe, partager des tâches, s'engager dans un dialogue constructif, accepter la contradiction tout en défendant son point de vue, faire preuve de diplomatie, négocier et rechercher un consensus.
Durée
50 minutes (3 phases)
Matériel
Règles
Craie
Carte d'identité pour les tailles
Calculatrices
Informations théoriques
Nous pouvons utiliser l'échelle 1cm/2000km
Mercure: 2439,7/2000 = 1,2 cm
Mars: 3389,5/2000 = 1,7 cm
Vénus: 6051,8/2000 = 3 cm
Terre: 6371/2000 = 3,2 cm
Neptune: 24622/2000 = 12,3 cm
Uranus: 25362/2000 = 12,7 cm
Saturne: 58232/2000 = 29,1 cm
Jupiter: 69911/2000 = 35 cm
6963402000 = 348,2 cm

1. Mise à l'échelle

collectif | 20 min. | réinvestissement

"Aujourd'hui on va continuer notre séquence sur le système solaire et comme vous l'avez remarqué lors de la première séance, toutes les planètes n'ont pas la même taille. Le but de la séance va être de se rendre compte des différences de tailles entre les planètes parce qu'il n'est pas évident de s'imaginer les tailles en kilomètre. Est-ce que vous vous souvenez comment ont fait une échelle pour réduire les tailles des planètes et qu'on puisse les dessiner ?" 

On dit que 1cm sur le dessin représente 100km dans la réalité par exemple.

"Parfait alors aujourd'hui pour réduire la taille des planètes ont va utiliser l'échelle 1 cm pour 2000km. Ce qui signifie que 1 cm sur le dessin représente 2000km dans la réalité. Je vous laisse 10 minutes pour effectuer les calculs, avec les calculatrices, par groupe, sur la planète sur laquelle vous avez travaillé à la première séance, ensuite ont descend dans la cour. Les élèves qui ont travaillé sur le soleil, vous pouvez rejoindre d'autre groupe pour travailler avec eux car aujourd'hui ont ne va pas travailler sur le soleil." 

Projeter le timer de 10 minutes au tableau. 

"C'est terminé, vous prenez vos réponse et ont descend dans la cour, dans le calme". 

 

 

2. Représentation graphique des planètes.

collectif | 25 min. | découverte

"Vous allez vous asseoir sur le rebord et je vous explique comment ont va procéder". 

​"J'ai emmené des règles qui vont nous permettre de tracer les planètes. Par groupe, vous allez récupérer une règle et une craie et vous allez essayer de tracer votre planète sur le sol. Je vais appeler chaque groupe un par un pour vous dire où vous vous placer. D'abord on va rappeler la forme d'une planète ? ... Un cercle oui donc vous tracez des cercles, la mesure que vous avez trouvé est le rayon du cercle. Est-ce que vous vous souvenez ce qu'est un rayon ?"

 

C'est la distance entre le centre du cercle et le bord.

"C'est la distance entre le centre du cercle et le cercle très bien. Je vous laisse vous levez quand je vous appelle. Pour tracer les planètes on ne va pas faire des cercles parfaits, c'est juste pour se rendre compte de la taille donc vous mesurez plusieurs points et vous les reliez pour faire un cercle. Vous avez compris ? est-ce que vous avez des questions ? " 

Désigne les groupes et les places de chacun.

Les élèves vont tracer les planètes sans intervention de l'enseignant. 

​"Très bien donc tout le monde à terminé de tracer les planètes, il y a pleins de taille différentes."

Toutes les mesures semblent avoir été respectées, si non , on demande aux autres élèves d'aider le groupe qui à des difficultés. "On va remonter en classe dans le calme et on continuera la séance en haut". 

 

3. Synthèse en classe.

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

"Maintenant je vais vous inviter par groupe à aller voir vos dessins par la fenêtre comme ça vous pourrez vraiment vous rendre compte des différentes tailles. Est-ce que vous savez pourquoi on n'a pas tracé le soleil ?". 

​Il est trop gros par rapport aux autres planètes, il aurait été plus gros que la cours et compliqué à tracer. 

"On aurait pu tracer le soleil, mais la règle n'aurait pas été suffisante. Si on fait le calcul du soleil à l'échelle, ont obtient 348 cm, c'est à dire 3,48 mètres, c'est donc très grand. Le rayon représente 3 élèves allongés par terre dans la cours donc vous pouvez imaginer la taille du cercle". 

"Vous sortez vos feuille de route sur les planètes et ont va remplir avec les nouvelles informations que l'on a obtenues aujourd'hui."

 

4

Les caractéristiques des conditions de vie sur terre

Dernière mise à jour le 22 mars 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Situer la Terre dans le système solaire et caractériser les conditions de la vie terrestre.
- Caractériser les conditions de vie sur Terre (température, présence d'eau liquide).
Durée
40 minutes (3 phases)
Matériel
Grande feuille et feutre
TBI
Fiche réponse
Vidéo : https://youtu.be/R4PvJlslLw4
Informations théoriques
La terre s’est formée il y a 4,6 milliards d’années.
Les plus anciennes traces de vies connues datent d’il y a environ 3,5 milliards d’années, en milieu marin.
L’élément indispensable à l’apparition de la vie est : l’eau liquide.
Pour qu’il y ait de l’eau liquide, il faut une température ni trop élevée ni trop basse, environ +15°C.
La Terre est donc la seule planète du système solaire à avoir de l’eau à l’état liquide. Les autres planètes sont soit trop chaudes soit trop froides.

La température varie en fonction des saisons, de la région où l’on se trouve sur terre, et donc en fonction du climat.

1. Recueil des représentations

collectif | 15 min. | découverte

"Après avoir abordé le système solaire dans son ensemble, aujourd'hui on va s'intéresser aux conditions de vie et au fait qu'il y a de la vie que sur la Terre. Donc comme à chaque début de séance, je vais écrire vos hypothèses sur le sujets et ensuite ont étudiera tout ça. Donc je vous écoute, à votre avis, pourquoi on peut vivre sur terre mais pas sur les autres planètes ? Rappelez vous de ce qu'on à dit sur les matières des planètes...et penser à ce dont on a besoin pour vivre. Je vous écoute". 

Les élèves répondent, émettent des hypothèses,

Ecrire sur une grande feuille leur réponse.

"Parfait donc on va s'arrêter là, je pense qu'on à déjà pas mal de réponses possibles, maintenant je vais vous distribuer des feuilles à remplir et on va regarder une vidéo pour voir si vos réponses correspondent ou pas. Je vais d'abord passer la vidéo une première fois, vous posez vos stylos, vous écoutez et ensuite je l'a repasserais pour que vous puissiez remplir. Vous avez compris ? Est-ce que vous avez des questions?"

 

2. La vidéo

collectif | 10 min. | recherche

"Maintenant vous êtes attentifs, vous posez vos stylos, je vais commencer la vidéo. C'est partie". 

Projection de la vidéo jusqu'à 1min30.

"Parfait donc vous avez déjà quelques réponses, vous prenez votre feuille et votre stylo, je repasse la vidéo et vous remplissez le papier en même temps." 

Projection de la vidéo 1min30. 

 

Vidéo: https://youtu.be/R4PvJlslLw4 

Voici le texte à faire remplir par les élèves, les mots en rouges seront les mots à trouver : 

"La terre s’est formée il y a 4,6 milliards d’années

Les plus anciennes traces de vies connues datent d’il y a environ 3,5 milliards d’années, en milieu marin

L’élément indispensable à l’apparition de la vie est : l’eau liquide.

Pour qu’il y ait de l’eau liquide, il faut une température ni trop élevée ni trop basse, environ +15°C

La Terre est donc la seule planète du système solaire à avoir de l’eau à l’état liquide. Les autres planètes sont soit trop chaudes soit trop froides. 

La température varie en fonction des saisons, de la région où l’on se trouve sur terre, et donc en fonction du climat."

3. Mise en commun des réponses

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

"C'est bon, ce n'est pas grave si vous n'avez pas toutes les informations, on va mettre en commun pour essayer de compléter tous ensemble. Alors qui veux nous donner la première information? "

Les élèves donnent les réponses au fur et à mesure.

Ecrire leurs réponses sur le TBI, on débat si les réponses ne sont pas les mêmes pour tout le monde et on repasse le moment de la vidéo si besoin. 

"Donc voilà maintenant on à toutes les informations sur les conditions de vie, sur pourquoi on peut vivre sur terre et pas sur les autres planètes. On a fini cette grande approche sur le système solaire, la prochaine séquence se portera plutôt sur la Terre, on essayera de comprendre pourquoi il fait jour et nuit, pourquoi il fait chaud en été et froid en hiver et pourquoi il y a différents climats sur Terre..."