Fiche de préparation

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1 Fiche de préparation Auteurs : Fatiha, Bruna DISCIPLINE Sciences expérimentales et technologie CYCLE NIVEAU CM2 Connaissances -la Lune tourne autour de la Terre, elle est son satellite ; -la Lune est éclairée par le soleil. -On voit toujours la même face de la lune : la face non éclairée appelée face visible (par opposition à sa face cachée). -La lune tourne autour d elle-même en 27 jours. -La lune tourne autour de la Terre en 29 jours 12heures et 45 minutes : c est la lunaison : sa trajectoire est une ellipse assez proche d un cercle, dont le plan est incliné de 6 par rapport au plan de l orbite de le Terre autour du Soleil. -La Lune a un mouvement apparent dans le ciel dû à la rotation de la Terre sur elle-même. -les différentes phases de la Lune : nouvelle lune, premier croissant, premier quartier, dernier quartier, dernier croissant, pleine lune. -savoir qu il y a éclipse de Lune quand la Terre se trouve entre le Soleil et la Lune et éclipse de Soleil quand la Lune se trouve entre le Soleil et la terre. Compétences - 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 recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l écrit et à l oral ; - maîtriser des connaissances dans divers domaines scientifiques ; PARTIE DU PROGRAMME Le ciel et la Terre Le mouvement de la Lune autour de la Terre DEMARCHE Mise en œuvre de la démarche d investigation Pré requis - Les points cardinaux - Les caractéristiques de l ombre et de la lumière - Le mouvement apparent du soleil et saisons ; - l alternance journée-nuit ; Compétences transdisciplinaires Maîtrise de la langue française : - formuler une hypothèse ; - rédiger une conclusion ; - utiliser le lexique scientifique exact ; - d un phénomène ; - présenter les résultats à la classe ; - exprimer et exploiter les résultats d une mesure ou d une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l écrit et à l oral.

2 - mobiliser ses connaissances dans des contextes scientifiques différents. Attitudes - travailler en groupe ; - respecter les autres ; - avoir le sens de l observation ; - avoir l esprit critique ; - être rigoureux. Nombre de séances envisagées : 5 Matériel - des balles de différentes formes : ping-pong, en polystyrène,. - Des piques à brochette ; - Des sources de lumière : lampes torche, projecteur à diapositive ou vidéoprojecteur ; - Pâte à modeler ; - Grilles d observation de la lune; - Calendriers de la poste ; SEANCE n 1 : 50 min Objectif cognitif : Observer un cycle lunaire complet. Objectifs méthodologiques : dessiner la lune jour après jour en précisant l heure, tenir une grille d observation. Les élèves ont acquis au cours des séances précédentes une représentation du système soleil-terre : la Terre tourne sur elle-même et autour du soleil. Cette séance se propose d associer à ce modèle le satellite de la Terre, la Lune. maîtrise Etapes de la Matériel, Organisation de de la démarche Déroulement Consignes Réponses attendues Durée documents la classe langue d investigation SITUATION DECLENCHANTE PROBLEMATIQUE Une affiche poster est affiché au tableau (ou projetée) Le maître écrit les questions suivantes au tableau : Qu est ce que la lune? Quand est ce qu on voit la lune? Quelle est la forme de la lune? Lecture directe de l affiche : «voici une affiche, quel est le titre? lire les encadrées) «répondez aux questions suivantes sur votre cahier, sous la rubrique «ce que je pense»» Les élèves écrivent leurs conceptions (premières) dans leur cahier. Une affiche pour deux élèves : voir annexe1 Cahier d expérience. 15 min collectif Lire dire 5 min Individuel Lire

3 Faire regrouper les réponses par groupe de deux «par groupe de deux, essayer d une réponse pour chaque question sur la feuille verte» Les élèves regroupés par deux se mettent d accord pour regrouper toutes les réponses communes ou non sur la feuille verte. Feuille vierge verte 5 min Par deux MISE EN COMMUN Faire regrouper les réponses par groupe de 4 Exposition des réponses premières des élèves : chaque rapporteur de chaque groupe vient au tableau avec sa feuille jaune pour énoncer ses réponses. «par groupe de 4, essayer d une réponse pour chaque question sur la feuille jaune» «chaque rapporteur de chaque groupe va venir pour lire les réponses aux questions, j écrirai sur les 3 grandes affiches l ensemble des réponses énoncées, l ensemble de la classe est tenue de faire des remarques ou de dire s il a trouvé la même réponse au fur et à mesure, ainsi je noterai la fréquence de chaque réponse à côté de chacune de vos propositions.» Les élèves regroupés par 4 se mettent d accord pour regrouper sur une seule feuille la réponse aux questions. Chaque rapporteur de chaque groupe vient dire les propositions écrites sur la feuille jaune, pendant que le maître écrit et classe les propositions sur les affiches accompagnées de leur fréquence. Feuille jaune vierge -3 grandes affiches vierges, chacune intitulée par une question : qu est ce que la Lune? Quand est ce qu on voit la Lune? Quelle est la forme de la Lune? -les feuilles jaunes. 5 min Par quatre 10 min collectif Nouvelle question : Comment pourrait-on faire pour répondre à ces questions? «voici les réponses, elles sont nombreuses, comment pourrai-on faire pour trouver les réponses à nos questions?» -la documentation : livres, magazines, internet -l observation de la Lune. PREPARATION A Comment pourrait-on Amener les élèves à la - une grille 10 min Les élèves sont

4 L ACTIVITE D OBSERVATION faire pour répondre à ces questions? Expliquer le fonctionnement des grilles d observation : construction d un tableau d observation qui contient : la date, l heure, la forme de la lune, le temps qu il fait. Les inciter à tenir ce tableau sur deux mois (exemple : février-mars) par l observation quotidienne du ciel à différents moments de la journée : à 9h, 12h, 16h30 et 20h et de noter à chaque fois si la lune est visible ou non en spécifiant si la couverture nuageuse autorise ou non son observation, sous quelle forme elle apparaît et dans quelle direction, vers l est, vers le sud, vers l ouest, vers le nord et sous quelle hauteur : haute ou basse «l observation se fera par équipe : chaque jour, sur la première grille, il faudra mettre en jaune la partie éclairée de la Lune dans chacune des cases en précisant la date et l heure de l observation, lorsque la Lune ne sera pas visible, le gabarit restera vide.» «sur la deuxième grille, il faudra dessiner la ligne d horizon, à l endroit où vous regardez la Lune (garder cet endroit tout au long de ces deux mois), et dessiner la lune telle que vous la voyez en respectant sa position par rapport à la ligne d horizon et du soleil.» d observation de la lune (voir annexe 2) -une grille d observation de la lune selon la ligne d horizon déterminée à partir d un endroit fixe. (voir annexe 3) répartis par équipe de 3 ou 4 élèves, Deux équipes se chargent de l observation d une semaine.

5 SEANCE n 2 : 50 min Objectif cognitif : observer le phénomène de lunaison. Objectifs méthodologiques : exploiter les observations, émettre des hypothèses sur le phénomène de lunaison (cycle) Après deux mois d observation, si le temps a été favorable, on dispose de faits relatifs à deux cycles complets des phases de la Lune. L exploitation se fait suivant deux directions : le repérage du cycle et l aspect de la Lune. Les conclusions tirées des observations seront confirmées et complétées par un calendrier. La durée de la lunaison, qui sépare deux phases identiques successives sera établie de façon plus précise à partir du calendrier. Etapes de la démarche d investigation MISE EN COMMMUN Déroulement Consignes Réponses attendues Mise en commun des observations : Un élève rapporteur de chaque équipe vient dessiner ses observations sur la grande grille vierge préparée. Comparaison des observations avec l autre équipe : lorsqu il y a un grand écart avec l aspect réel de la Lune ou s il y a un manque des données, le maître apporte les informations grâce au calendrier lunaire (qu il ne présente pas aux élèves). Apporter Mise en évidence de quelques aspects de la lune remarquables : premières émergence du vocabulaire spécifique «après deux mois d observation, février et mars, nous allons enfin voir ce que vous avez observé, pour chaque semaine d observation, chaque rapporteur de chaque équipe vient dessiner sur le tableau vierge ce qu il a trouvé, les élèves de l autre équipe devra s exprimer sur les points communs et les différences» Pleine lune, nouvelle lune, croissant, quartier Matériel, documents -Une grande grille vierge préparée par le maître sur une grande affiche -feutres marqueurs noir, jaune. -calendriers des postes de février et mars Durée Organisation de la classe maîtrise de la langue 30 min Collectif Dire

6 des phases de la Lune. Compléter sa grille : les élèves complètent les dessins des jours qu ils n ont pas pu observer. «compléter sur votre grille ce qui manque, vous aurez la prochaine fois la copie de la grande affiche) -grille de l annexe 2 Par équipe TRACE ECRITE Petite synthèse : Lecture des textes, à haute voix : Construction d un texte collectif : après avoir gardé les informations les plus pertinentes, le Maître écrit un texte au tableau. «par groupe, vous allez essayer d un petit résumé dans votre cahier «sous la rubrique «ce que je constate» sur ce que vous avez découvert sur l aspect, la forme de la lune en utilisant le vocabulaire que nous avons cité» «chaque rapporteur de groupe vient lire le texte produit» «recopier le texte dans votre cahier» -la lune est éclairée par le soleil. -la phase de la lune que nous voyons est la partie éclairée par le soleil. -la lune tourne autour de la Terre. -en 29 jours environ, elle fait un tour et nous voyons à nouveau la même phase : c est la lunaison -les différentes phases de la lune : si la première commence par la nouvelle lune, elle est suivie par le premier croissant, puis 7 jours plus tard le premier quartier, puis 6 jours plus tard, c est la pleine lune, puis jours plus tard, le dernier quartier, puis 7 jours plus tard, le dernier croissant, et enfin la nouvelle lune qui est invisible. Cahier d expérience 5 min 5 min 10 min Groupe de 4 élèves Collectif individuel lire

7 Objectif cognitif : Comprendre le changement de forme de la Lune. SEANCE n 3 : 60 min Objectifs méthodologiques : émettre des hypothèses et réfléchir à un dispositif expérimental pour vérifier cette hypothèse, énumérer le matériel nécessaire à sa réalisation Etapes de la démarche d investigation Déroulement Consignes Réponses attendues Matériel, documents Durée Organisation de la classe maîtrise de la langue NOUVELLE QUESTION Questionnement : La lune change de forme, mais pourquoi? «pourquoi la Lune changetelle de forme?» Les élèves émettent des hypothèses et les écrivent sur leur cahier Le cahier d expérience sous la rubrique «ce que je pense» 15 min individuel MISE EN COMMUN Collecte des représentations des élèves. : elles sont écrites par le Maître au fur et à mesure en les regroupant par idée. «j écoute vos propositions : je les écris» Affiches vierges collective 20 min collectif dire Synthèse sur les hypothèses émises : Retenir les principales. «vous allez choisir quelle hypothèse est la plus vraisemblable pour vous» VERS UNE MODELISATION Constitution des groupes : en fonction de l hypothèse que chaque élève croit correcte. Mise en groupe : les élèves se répartissent par 4 ou 5. Recherche : les élèves doivent imaginer un dispositif permettant de «les élèves qui pensent que l hypothèse 1 est juste se regroupent, idem pour l hypothèse 2 puis 3 puis 4» «imaginer un dispositif permettant de tester si l hypothèse choisie explique les phases de la lune» Une modélisation avec une source lumineuse, la Terre représentée par une balle et la lune par une autre balle (par exemple) -affiches précédentes avec les hypothèses 15 min Groupe de 4 Dire

8 MISE EN COMMUN comprendre les phases de la lune. Dans chaque groupe un secrétaire est chargé de consigner par écrit l expérience qu ils souhaitent mener et le matériel nécessaire : schéma et liste de matériel. Mise en commun : des différents dispositifs expérimentaux. «un rapporteur de chaque groupe va venir expliquer son expérience, en quelques phrases avec sa feuille» écrites ; -une feuille A4 vierge d expérimentatio n 10 min collectif dire A la fin de la séance : Chaque élève remplit sa propre feuille d expérimentation. -feuille d expérimentatio n (annexe 4) Objectif cognitif : Expliquer et comprendre le processus des phases de la lune. SEANCE n 4 : 50 min Objectifs méthodologiques : réaliser une modélisation expliquant les phases de la lune. Valider son hypothèse. Etapes de la démarche d investigation Déroulement Consignes Réponses attendues Matériel, documents Durée Organisation de la classe maîtrise de la langue PRESENTATION DU MATERIEL Présentation du matériel par le maître Chaque membre responsable de groupe va chercher le matériel nécessaire consigné sur «voici du matériel sur la table, chaque responsable de groupe ira chercher ce qu il a besoin» -matériels divers sur une table : lampes torches, pique à brochette, pâte à modeler, divers balles en polystyrène 10 min Collectif Groupe de 3 ou 4 Dire lire

9 PHASE DE MANIPULATION sa feuille d expérimentation. Chaque groupe réalise son expérience afin de tester son hypothèse (différents diamètres), globes,. -feuille d expérimentatio n précédente. «réaliser votre expérience» 10 min groupe dire RESULTAT ET EXPLOITATION SYNTHESE DES MANIPULATIONS Chaque élève remplit sa propre feuille d expérimentation : le dessin de son observation, le résultat et conclut en validant ou non son hypothèse. Le rapporteur de chaque groupe vient exposer eu reste de la classe si son hypothèse explique ou non les phases de la lune. La maîtresse complète sur les affiches précédentes (celles avec les hypothèses) en validant celles qui sont justes. «à présent, chaque élève va compléter sa feuille d expérimentation, en dessinant ce qu il a observé, puis écrira le résultat et répondra si oui ou non son hypothèse est valide ou non. «Le rapporteur de chaque groupe va dire si oui ou non son hypothèse explique les phases de la lune» Feuille d expérimentatio n Affiches précédentes 15 min individuel 10 min collectif dire PREMIERE CONCLUSION COLLECTIVE La maîtresse reformule les exploitations des élèves à partir des affiches complétées. C est le mouvement et la position de la Terre et la Lune qui sont responsables des phases de la Lune. 5 min dire

10 Objectif cognitif : comprendre et expliquer les différentes phases de la lune. SEANCE n 5 : 60 min (hors évaluation) Objectifs méthodologiques : Retrouver les différentes phases de la lune avec l aide de la modélisation. Etapes de la démarche d investigation Déroulement Consignes Réponses attendues Matériel, documents Durée Organisation de la classe maîtrise de la langue RAPPEL RECHERCHE 1 MODELISATION RECHERCHE 2 SYNTHESE TRACE ECRITE Faire rappeler les hypothèses émises la fois dernière qui ont permis d expliquer les phases de la lune. La maîtresse demande aux élèves de retrouver les 4 formes de la lune représentées sur la fiche à partir d une modélisation. 8 élèves tiennent une boule et forment un cercle. Un élève est au milieu, avec d autres observateurs. Le projecteur est allumé. Les élèves au centre doit reconnaître les 8 phases principales de la lune vues sur les boules. Les élèves doivent élaborer un petit texte «essayer de trouver ces formes en faisant une expérience» «retrouvez sur les boules les 8 phases principales et compléter votre plan) «un petit texte sur ce que vous savez sur la lune et Annexe 5 Annexe 7 -lampe torche -balle de pingpong -pique à brochette -pâte à modeler -fiche où sont représentées 4 phases(annexe6) -8 boules -projecteur -plan du dispositif (annexe 8) -documentaires divers 10 min collectif dire 15 min Groupes de 4 dire 15 min collectif Dire 20 Moitié de classe

11 récapitulant l ensemble des connaissances découvertes. ses phases» ENTRAINEMENT EVALUATION (en différé) Synthèse collective avec la maîtresse. Les élèves consultent les sites d animations pour consolider leurs connaissances. Annexes 9 et 10 pour illustrer Annexe 11 Moitié de classe Dire Lire Annexe min collectif Lire

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