La Terre, une planète du système solaire

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1, CM2.
Auteur
C. GUTIERREZ
Objectif
Comprendre la place de la Terre dans le système solaire.
Comprendre la raison de la variation de la durée des journées.
Comprendre la rotation et la révolution de la Terre ; leurs rôles dans le cycle des saisons.
Comprendre la longue histoire de la Terre
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2020

  • Décrire les conditions de la vie terrestre.
Dates
Créée le 12 janvier 2020
Modifiée le 09 février 2020
Statistiques
1585 téléchargements
24 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Etudier différents objets célestes; m'interroger sur le calendrier; construire une maquette du système Terre-Lune-Soleil.

Déroulement des séances

1

Le système solaire

Dernière mise à jour le 12 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre ce qu'est le système solaire et comment il est organisé.
Durée
85 minutes (4 phases)
Matériel
livre Odysséo Elève p 158-159
guide p 191

1. Je m'interroge : le système solaire

collectif | 10 min. | découverte
Recueillir les représentations des élèves :
Phase collective : d'après toi qu'y a-t-il dans le système solaire ?

2 minutes pour faire une liste puis mise en commun sur une affiche.

Phase individuelle : réalise sur ton cahier un dessin légendé du système solaire comme tu l'imagines.

L'affiche et le dessin seront corrigés au fur et à mesure de l'avancée des enquêtes.

2. Je cherche : le système solaire

individuel | 45 min. | recherche

Regarder la vidéo : les types d'astres.

Puis répondre aux questions suivantes :

Quelle est la différence entre une planète et une étoile ?

Les étoiles produisent de l'énergie lumineuse (comme le Soleil). Les planètes ne produisent pas de lumière mais sont parfois visibles car éclairées par le Soleil.

Combien y a-t-il de planètes dans le système solaire ?

Il y a 8 planètes.

Copier le texte suivant au tableau : le système solaire est composé de huit planètes qui gravitent en orbite autour du Soleil. La plus grosse planète s'appelle Jupiter. La plus proche du Soleil est Mercure tandis que la plus éloignée est Neptune. Saturne a des anneaux. La Terre est en 3ème position en partant du Soleil. Vénus se situe entre la Terre et Mercure. Uranus se trouve entre Neptune et Saturne. Mars est rouge et se situe entre la Terre et Jupiter.

Distribuer aux élèves le schéma du système solaire.

Les élèves le légendent grâce au texte.

Correction collective

3. Je cherche : les autres éléments du système solaire

individuel | 15 min. | recherche

Copier au tableau le texte suivant : 

Les planètes du système solaire ont presque toutes des satellites naturels : ce sont des astres qui sont en orbite autour d'elles. Jupiter en a 69 ! La Terre en a un seul : la Lune.

Des satellites artificiels construits par les humains se trouvent également dans l'espace, on les utilise pour les télécommunications par exemple.

Vidéoprojeter les photos suivantes : une photo de la lune; l'astéroïde Ida et sa lune Dactyle; la comète Hale-Bopp.

Interroger les élèves :

Combien la Terre a-t-elle de satellites naturels ?

1 seul, la Lune.

Qu'est-ce qui a causé les cratères à la surface de la Lune ?

Ce sont des morceaux de roches venus de l'espace qui se sont écrasés à la surface de la Lune.

En plus des planètes que peut-on observer dans l'espace ?

des astéroïdes, des satellites (naturels ou artificiels) des comètes.

4. Je conclue : le système solaire

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Une étoile est un astre qui produit de la lumière. Le Soleil est l'étoile la plus proche de la Terre.

Notre système solaire est constitué d'une étoile, le Soleil et de huit planètes qui gravitent autour selon des orbites quasi circulaires. En envoyant de l'énergie lumineuse dans toutes les directions, le Soleil éclaire les planètes. Les planètes ne produisent pas de lumière.

D'autres corps célestes sont présents dans l'espace : des astéroïdes, des comètes et des satellites naturels ou artificiels.

Une étoile émet énormément d'énergie et produit de la lumière. Le Soleil est l'étoile la plus proche de la Terre.

Une planète est un corps céleste qui gravite autour d'une étoile, qui est de forme arrondie et qui n'émet pas de lumière.

L'orbite est la trajectoire décrite par le mouvement d'une planète autour du Soleil.

2

Pourquoi ne voit-on pas le Soleil la nuit ?

Dernière mise à jour le 15 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre ce qu'est la course apparente du Soleil. Comprendre que la rotation de la Terre sur elle-même induit l'alternance jour-nuit.
Durée
120 minutes (4 phases)
Matériel
papier calque 20x15
par groupe de 4 : 1 boule polystyrène (diamètre 6); 1 pique à brochette; 1 punaise, 1 lampe torche.
Remarques
Les élèves doivent connaître les points cardinaux pour effectuer les recherches.

1. Je m'interroge

individuel | 10 min. | découverte

Par écrit sur le cahier de Sciences, répondre aux questions suivantes : 

D'après toi, où est le Soleil quand il fait nuit ? Pourquoi les nuits alternent-elles avec les journées ?

Faire une affiche collective des réponses.

2. Je fais un schéma

binômes | 45 min. | recherche

vidéo-projeter la course apparente du soleil.

demander aux élèves de reproduire cette course par un schéma en indiquant les points cardinaux; en indiquant par une flèche le mouvement du soleil.

Q1 : fais un schéma de la course apparente du soleil.

Q2 : indique par une flèche le mouvement apparent du Soleil au cours de la journée et place les points cardinaux EST et OUEST.

Q3 : Vers quel point cardinal se situe le sommet de la trajectoire du soleil ?

Q4 : Décris le mouvement apparent du Soleil en citant les points cardinaux. Tu peux commencer par "le matin le soleil se lève....."

 

3. Je cherche

collectif | 45 min. | recherche

Copier au tableau le texte suivant : La planète Terre est éclairée en permanence par le Soleil. Elle tourne sur elle-même, sur un, axe qui passe par les deux pôles. Cette rotation se fait en 24 heures. Pour les habitants qui se trouvent du côté non éclairé, c'est la nuit, et pour les autres, c'est le jour. Ainsi il n'est pas la même heure selon l'endroit ou l'on se trouve sur Terre.

Vidéoprojeter un schéma de la Terre éclairée par le Soleil.

Indiquer au tableau plusieurs heures : Paris 12h, San Francisco 3h, Ushuaia 8h.

Inviter les élèves à répondre aux questions suivantes à l'aide des documents présentés.

Q1 : Que représente la zone d'ombre sur le document de la Terre.

Q2 : Dans quelles villes fait-il jour ? Et nuit ?

Q3 : Il est midi à Paris. Est-il 15h à ou 3h à San Francisco

Q4 : Pourquoi parle-t-on du mouvement apparent du Soleil ? Est-ce le Soleil qui change de place ?

4. Je modélise

groupes de 4 | 20 min. | réinvestissement

Proposer aux élèves de modéliser le schéma de la Terre éclairée par le Soleil.

Fournir le matériel : boule, lampe, pique, punaise.

Traverse la boule avec une pique à brochette : c'est l'axe de rotation de la Terre.

Trace l'équateur et plante une punaise qui figure Paris.

Imagine que tu es à la place de la punaise. Dans quel sens faut-il faire tourner la Terre pour que tu puisses observer le Soleil se lever à l'est de Paris ?

Sur le schéma du tableau, est-ce le matin ou l'après-midi à Paris ?

 

3

Pourquoi fait-il nuit plus tôt en hiver ?

Dernière mise à jour le 29 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Constater que la durée des journées varie en cours d'année.
Comprendre le rôle de la révolution de la Terre autour du Soleil dans la variation de la durée des journées.
Comprendre que l'inclinaison de l'axe de la Terre par rapport à la perpendiculaire de l'elliptique explique l'inégalité des journées et des nuits.
Durée
110 minutes (6 phases)
Matériel
tableau des heures des levers et des couchers du Soleil.
Graphique à compléter.
Informations théoriques
En langage scientifique, un jour dure 24 heures. On appelle "journée" la période entre le lever et le coucher du Soleil. Sa durée est variable.

1. Je m'interroge

individuel | 10 min. | découverte

Par écrit sur le cahier de Sciences, répondre aux questions suivantes : 

Pourquoi les journées sont-elles plus courtes en hiver ?

Comment varie la durée de la journée en un an ?

Faire une affiche collective des réponses.

2. Je lis un tableau.

individuel | 45 min. | recherche

distribuer le tableau des levers et couchers du Soleil

Répondre aux questions d'après le tableau

Q1 : Quel est le mois où le Soleil se lève le plus tôt ? Et celui où il se lève le plus tard ?

Q2 : Quel est le mois où le Soleil se couche le plus tôt ? Et celui où il se couche le plus tard ?

Q3 : Pour comprendre comment varie la durée des journées, trace le graphique suivant.

Pour chaque mois, reporte sur le graphique l'heure de lever et l'heure de coucher du Soleil.

Relie les points : par une courbe rouge pour le coucher du Soleil et par une courbe bleue pour le lever.

 

3. J'analyse des documents

individuel | 15 min. | recherche

Inviter les élèves à répondre aux questions suivantes à l'aide du graphique tracé la séance précédente.

Q1 : à quoi correspond l'espace entre les deux courbes du graphique.

Q2 : Quelle est la durée de la journée le 21 mars ? Quelle est la durée de la nuit du 21 au 22 mars ?

Q3 : Trouve l'autre date sur le graphique pour laquelle la durée du jour est de 12 heures. Ces deux journées sont appelées équinoxes. Note-les sur ton graphique.

Q4 : La journée la plus longue est le solstice d'été. Trouve sa date.

Q5 : Donne un titre au graphique.

Q1 : Il correspond à la durée de la journée.

Q2 : La durée de la journée est 18h03-5h54 = 12h09

La durée de la nuit est 24-12h09 = 11h51

Q3 : le 21 septembre 

Q4 : le 21 juin

Q5 : durée des nuits et des journées ; heures des levers et couchers du Soleil ; 

4. Je modélise

collectif | 15 min. | recherche

Proposer aux élèves d'observer une modélisation de la Terre et du Soleil : 1 boule (la Terre) avec un pique (axe de rotation) éclairée par une lampe (le Soleil)

Que peux-tu dire de la longueur des journées et des nuits avec le modèle A ( axe incliné) ?

Et avec le modèle B (axe vertical) ?

Que peux-tu en déduire sur l'axe de la Terre ?

Lorsque l'axe est incliné, la durée des jours et des nuits est différentes selon l'endroit où l'on se trouve sur Terre.

Lorsque l'axe est droit, la durée des jours et des nuits est identique quelque soit l'endroit sur Terre.

Cela prouve que l'axe de la Terre est incliné puisque la durée des jours et des nuits sont différentes.

5. Je lis un schéma.

individuel | 15 min. | recherche

Distribuer aux élèves le schéma "Point de vue d'un observateur en France métropolitaine" ou le vidéoprojeter.

https://www.cieldescorbieres.fr/2018/04/solstices-et-equinoxes-en-2018/

Les élèves répondent aux questions :

à quel moment de l'année l'observateur voit-il le plus longtemps le Soleil durant la journée s'il fait beau ?

Pourquoi les journées sont-elles plus longues en été qu'en hiver pour cet observateur ?

La course la plus longue a lieu au Solstice d'été.

En hiver, la course du Soleil au-dessus de l'horizon est plus courte, l'observateur constate donc que les journées sont les plus courtes et que les nuits sont les plus longues.

6. Je conclus

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Expliquer pourquoi les journées n'ont pas la même durée selon le moment de l'année.

Rédiger la définition des mots "équinoxe" et "solstice".

4

Pourquoi n'est-ce pas l'été partout en même temps ?

Dernière mise à jour le 29 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Savoir que les saisons ne sont pas les mêmes au même moment partout sur la Terre.
Comprendre que l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre par rapport à la perpendiculaire de l'elliptique est responsable de la succession des saisons.
Durée
55 minutes (4 phases)
Informations théoriques
En France métropolitaine, la saison la plus chaude va de juin à septembre : c'est l'été. Mais sur l'ile de La Réunion, au même moment, les températures sont en moyenne les plus basses de l'année ; c'est l'hiver austral.

1. Je m'interroge

collectif | 10 min. | découverte

Proposer aux élèves de répondre à la question suivante :

D'après toi, pourquoi ne sommes-nous pas tous à la même saison au même moment sur Terre ?

Faire une affiche pour recueillir les représentations des élèves.

2. J'analyse des documents

individuel | 15 min. | recherche

Projeter le film "Canopé - les changements de saisons".

Demander aux élèves de compléter le tableau suivant :

 

 JanvierJuillet
Hémisphère nordhiverété
Hémisphère sudétéhiver

 

3. J'expérimente

groupes de 4 | 20 min. | recherche

Proposer aux élèves de vivre l'expérience du rayonnement pour comprendre pourquoi il fait plus chaud en été qu'en hiver.

S'assurer que les élèves comprennent bien l'analogie entre l'air chaud du sèche-cheveux et l'énergie solaire ainsi que la surface de la Terre et la paume de la main.

L'enseignant manipulera le sèche-cheveux et les élèves, à tour de rôle, présenteront leur main à la verticale ou inclinée.

Sur le cahier, les élèves répondront à la question suivante :

Imagine que le rayonnement solaire est représenté par le souffle du sèche-cheveux et que la paume de la main représente la surface de la Terre. Fait-il plus chaud quand les rayons sont perpendiculaires ou obliques ?

La chaleur ressentie est plus forte quand la paume est perpendiculaire à la direction du souffle chaud. Il fait donc plus chaud à la surface de la Terre quand les rayons du Soleil arrivent perpendiculairement. 

4. Je conclus.

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Explique comment l'inclinaison de l'axe de la Terre joue un rôle dans le cycle des saisons.

L'axe de la Terre est incliné. Il reste toujours incliné dans la même position. Les parties inclinées vers le Soleil reçoivent plus de chaleur solaire.

La Terre tourne sur elle-même et autour du Soleil selon une orbite circulaire.

Les saisons se succèdent et sont inversées entre les deux hémisphères.

 

5

Et si nous fabriquions une maquette du système Terre-Lune-Soleil

Dernière mise à jour le 29 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre les mouvements de la Terre en les modélisant.
Construire une maquette en respectant un cahier des charges technique.
Comprendre les limites d'un modèle.
Durée
55 minutes (2 phases)
Matériel
papier cartonné, compas, 3 attaches parisiennes, ciseaux : par élève.
Informations théoriques
Le Soleil est notre plus proche étoile mais il se trouve tout de même à environ 150 millions de kilomètres de la Terre ! Il faudrait voyager pendant 18 ans à la vitesse d'un avion sans s'arrêter pour l'atteindre.

1. Je fais le point

collectif | 10 min. | réinvestissement

Quels sont les informations que tu connais pour expliquer le système Terre-Lune-Soleil ?

La lune tourne autour de la Terre.

La Terre tourne autour du Soleil.

2. Je fabrique un objet technique

individuel | 45 min. | réinvestissement

Ecrire au tableau le matériel nécessaire et les étapes.

Puis les interroger sur les fonctions de chaque élément.

  1. Trace trois cercles dans le carton de diamètre 3cm, 10 cm et 24 cm et découpe-les
  2. Trace deux bandes d'environ 1,5cm de large sur 25 cm de long et découpe-les.
  3. Assemble les différentes parties à l'aide des attaches parisiennes.

Que représentent les trois disques ?

Comment pourrais-tu modéliser les mouvements de la Terre et de la Lune ?

Fabriquer la maquette et valider l'objet technique.

La validation se fera avec la configuration suivante : placer un repère sur la Terre et manipuler la maquette pour qu'il fasse nuit (et pleine lune) à cet endroit.

6

Comment a évolué la vie sur la planète Terre ?

Dernière mise à jour le 09 février 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre comment est apparue la vie sur Terre.
Connaître les origines de la vie sur Terre.
Durée
80 minutes (3 phases)
Informations théoriques
Notre planète est habitée par des milliards d'êtres vivants, de formes et de tailles très variées. L'eau est un composant essentiel de tous les êtres vivants sur la Terre.

1. Je m'interroge

collectif | 10 min. | découverte

D'après toi, pourquoi certains animaux n'existent plus ?

Pourquoi la vie est-elle possible sur notre planète ?

1 - les hommes tuent les animaux; les animaux n'ont plus les bonnes conditions pour vivre.

2 - parce qu'on peut respirer

Recueillir les hypothèses et les noter sur une affiche qui sera corrigée au fur et à mesure de la séance.

2. J'analyse des documents : une frise chronologique.

individuel | 35 min. | recherche

Distribuer la frise chronologique de l'histoire de la Terre.

Les élèves répondent aux questions suivantes :

Associe les numéros avec les lettres des évènements suivants.

A Premiers vertébrés -450MA; B Premiers mammifères et premiers dinosaures : -200MA; C Premiers invertébrés -670MA; D Premières plantes à fleurs -250 MA; E Premiers végétaux terrestres -425MA; F Disparition des dinosaures -65MA

C1 - A2 - E3 - D4 - B5 - F6

Pourquoi dit-on que l'Homme fait partie de l'histoire récente de la Terre ?

L'histoire de la Terre a commencé il y a 4600MA et l'Homme est apparu il y a environ 10 000 ans. C'est une période très proche de la notre.

Pendant combien de temps y-a-t-il eu des dinosaures sur la Terre ?

200 - 65 : 135 MA

3. J'analyse des documents.

individuel | 35 min. | recherche

Distribuer aux élèves le tableau comparatif de Mars et de la Terre.

Vidéoprojeter ou distribuer les documents à analyser.

Les élèves complètent le tableau à l'aide des documents et de leurs connaissances.

 

Type de solPrésence de merEtats de l'eauT° moyenne à la surfacePrincipaux gaz atmosphériquesEtres vivants
Terreterre, rocheouiliquide solide15°CAzote Oxygèneoui
Marsrochesnonsolide gazeuse-63°CGaz carboniquenon