Domaine des principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique : Cycle 3 niveau : CE2/CM1 Le système solaire

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1 Domaine des principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique : Cycle 3 niveau : CE2/CM1 Le système solaire Programmes : Cycle II - Découverte du monde Au C.P. et au C.E.1, les élèves acquièrent des repères dans le temps et l'espace, des connaissances sur le monde. Ils maîtrisent le vocabulaire spécifique correspondant. Les élèves dépassent leurs représentations initiales en observant et en manipulant. Ils découvrent et utilisent les fonctions de base de l'ordinateur : ils commencent à acquérir les compétences pour le brevet informatique et internet (B.2.i.). Cycle III - Sciences expérimentales et technologies Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectifs de : comprendre et décrire le monde réel, celui de la nature et celui construit par l'homme, d'agir sur lui maîtriser les changements induits par l'activité humaine Observation, questionnement, expérimentation et argumentation pratiqués sont essentiels pour atteindre ces buts. Un exemple : l'esprit de la Main à la pâte. C'est pourquoi les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d'une démarche d'investigation. Ces recherches développent la curiosité, la créativité, l'esprit critique et l'intérêt pour le progrès scientifique et technique.

2 Compétences du socle commun visées : Palier1 : LA MAÎTRISE DE LA LANGUE FRANÇAISE Dire : S exprimer clairement à l oral en utilisant un vocabulaire approprié : - S exprimer avec précision pour se faire comprendre dans les activités scolaires. Lire : Lire seul et comprendre un énoncé, une consigne simple Ecrire : Écrire de manière autonome un texte de cinq à dix lignes : - Concevoir et écrire de manière autonome un texte narratif ou explicatif de cinq à dix lignes. LES PRINCIPAUX ÉLÉMENTS DE MATHÉMATIQUES Organisation et gestion de données : Utiliser un tableau, un graphique : - Utiliser un tableau, un graphique. Organiser les données d un énoncé : - Compléter un tableau dans des situations concrètes simples. - Organiser les informations d un énoncé. Palier 2: LA MAÎTRISE DE LA LANGUE FRANÇAISE Dire : Prendre la parole en respectant le niveau de langue adapté : - Prendre la parole devant d autres élèves et à bon escient : adapter ses propos en fonction de ses interlocuteurs et de ses objectifs. Prendre part à un dialogue : prendre la parole devant les autres, écouter autrui, formuler et justifier un point de vue : Échanger, débattre Participer aux échanges de manière constructive : - demander et prendre la parole à bon escient ; - questionner pour mieux comprendre ; - rester dans le sujet ; - situer son propos par rapport aux autres ; - apporter des arguments ; - mobiliser des connaissances ; - respecter les règles habituelles de la communication. Lire : Lire seul et comprendre un énoncé, une consigne : - Comprendre des textes scolaires (énoncés de problèmes, consignes, leçons et exercices des manuels). Repérer dans un texte des informations explicites : - Repérer dans un texte des informations explicites. Effectuer seul, des recherches dans des ouvrages documentaires (livres, produits multimédia) - Effectuer, seul, des recherches dans des ouvrages documentaires (livres, produits multimédia). Ecrire : Répondre à une question par une phrase complète à l écrit - Dans les diverses activités scolaires, proposer une réponse écrite, explicite et énoncée dans une forme correcte. Rédiger un texte d une quinzaine de lignes (récit, description, dialogue, texte poétique, compte-rendu) en utilisant ses connaissances en vocabulaire et en grammaire LES PRINCIPAUX ÉLÉMENTS DE MATHÉMATIQUES ET LA CULTURE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE En mathématiques, en s'appuyant sur la maîtrise du calcul et des éléments de géométrie, l élève apprend à mobiliser des raisonnements qui permettent de résoudre des problèmes. En ce qui concerne la culture scientifique et technologique, l élève étudie : la structure et le fonctionnement de la Terre et de l Univers Il est initié à la démarche d'investigation tout en acquérant des connaissances et apprend à agir dans une perspective de développement durable.

3 objectif spécifique du module : Comprendre l alternance du jour et de la nuit Comprendre le phénomène des saisons Connaître la rotation de la Terre sur elle-même et autour du soleil Support utilisés : B.O. H.S. n 3 du 19 juin 2008 B.O. N 1 du 5 janvier 2012 Le socle commun de connaissance et de compétences, décret du 11 juillet Grilles de référence pour l évaluation et la validation des compétences du socle commun palier 1 et 2. Proposition de séances Séance 1 : LE MOUVEMENT APPARENT DU SOLEIL co-intervention avec la scientifique Séance 2 :LA ROTATION DE LA TERRE SUR ELLE-MEME / LE JOUR ET LA NUIT Séance 3 :LES SAISONS Séance 4 :RÉALISATION D UNE MODÉLISATION PAR GROUPE co-intervention avec la scientifique Séance 5 : Evaluation

4 Séance 1 : Séance 2 : Séance 3 : Séance 4 : Séance 5 : Séance 6 : Séance 7 : SEANCE 1 : LE MOUVEMENT APPARENT DU SOLEIL Comment expliquer que le soleil n est pas la même place au cours de la journée? Objectifs : - observer la position du soleil tout au long de la journée - comprendre que la Terre tourne sur elle même Matériel : saladier transparent, pastille, personnage, appareil photo Déroulement Étape 1 : observation de la position du soleil Lieu : Dans la cour de l école, en amont de la séance Consigne : Vous savez qu on ne voit pas le soleil de à la même place tout au long de la journée. On va donc chaque heure sortir dans la cour pour marquer la position du soleil dans le ciel, et cela pendant toute la journée Dans la cour de récré, un élève se positionne face au soleil. Un autre marque d une croix à la craie à la position du soleil et trace l ombre de l élève. Expliquer qu une modélisation est faite pour représenter la même situation mais en plus petit ce qui permettra d observer plus facilement en classe Étape 2 : Observation en classe, Problème1 Lieu : En classe, le jour de séance Consigne : Quelle question peut-on se poser à partie de cette observation du soleil? La modélisation et les photos prises au cours de la journée d observation du soleil sont montrées à la classe. Les élèves émettent le problème suivant : Comment expliquer que le soleil n est pas la même place au cours de la journée? Problème écrit sur une affiche collective, les élèves l écrivent sur leur feuille Étape 3 : Emission d hypothèses et recherche de stratégies Consigne : Sur votre feuille, vous allez noter ce que vous pensez par rapport à ce problème, vous notez vos hypothèses. A partir du problème, inviter les élèves à écrire individuellement au moins une hypothèse, sur leur feuille de classeur. Recueil des hypothèses sur l affiche collective. Le groupe classe choisira d éliminer les hypothèses «impossible». Des stratégies pour vérifier ces hypothèses sont proposées. Guider les élèves si aucune stratégie n est proposée. Étape 4 : Recherche Observation de la modélisation et d une seconde modélisation apportée par la scientifique d un relevé effectué en novembre : - mouvement apparent du soleil d est en ouest - en novembre et en avril le soleil n a pas la même position

5 Les élèves tentent d expliquer le mouvement, des élèves viennent au tableau pour simuler le soleil et la terre. Deux possibilités possibles. Étape 4 : Conclusion On ne peut pas vérifier si la terre tourne sur elle même ou si le soleil tourne autour de la terre, donc scientifique apporte le savoir ( lien avec l histoire des sciences)

6 Séance 1 : Séance 2 : Séance 3 : Séance 4 : Séance 5 : Séance 6 : Séance 7 : SEANCE 2 : LA ROTATION DE LA TERRE SUR ELLE-MEME / LE JOUR ET LA NUIT Comment expliquer l alternance du jour et de la nuit? Dans quel sens tourne la Terre? Remarque : présence de la scientifique Objectifs : - comprendre l alternance du jour et de la nuit - comprendre le sens de rotation de la Terre Matériel : pour la classe : un globe, une lampe, carton points cardinaux + 1 personnage playmobil pour groupe de 4-5 : une boule polyester (pour la Terre), une lampe de poche ( pour le soleil), une planche point cardinaux Déroulement Étape 1 : rappel de la séance précédente Lieu : en classe Consigne : Rappelez moi ce que nous cherchions à la séance précédente et ce que nous avions conclu. On rappelle le déroulement de la séance 1, le problème posé, les observations menées et les conclusions : 1/la terre tourne sur elle-même 2/le soleil tourne autour de la Terre On rappelle qu avec nos investigations, nous ne pouvions trancher entre les deux postulats, et qu il avait été annoncé la nécessité de faire des recherches documentaires et/ou de se renseigner auprès d un scientifique. Étape 2 : Validation d une hypothèse L enseignante interroge les élèves concernant leur recherche. La scientifique intervient pour faire le lien avec l histoire des Sciences (apport de la scientifique ) Conclusion : la terre tourne sur elle-même, le soleil est fixe. Étape 3 : problème 2 L enseignante propose de vérifier si cela explique également le phénomène de jour et de nuit Pourquoi y a-t-il le jour et la nuit? Problème écrit sur une affiche collective, et les élèves sur leur feuille. Étape 4 : hypothèses Individuellement, les élèves dessinent une hypothèse qui pourrait expliquer le phénomène de jour et nuit. (Ce dessin sera modifié si nécessaire au cour de la recherche /manipulation ) Étape 5 : Recherche/ investigation - Par groupe de 4, les élèves reçoivent le matériel et vérifient. La PE et la scientifique circulent parmi les groupes pour les guider - Conclusion validée collectivement ; schéma collectif au tableau Conclusion : La terre tourne sur elle-même en 24h. Lorsque la Terre est éclairée par le soleil, nous sommes dans le jour, la partie de la Terre dans l ombre est dans la nuit.

7 Étape 6 : Problème 3 Nouveau problème énoncé Dans quel sens tourne la Terre? Étape 5 : Recherche/ investigation - Par groupe de 4, les élèves reçoivent le matériel et vérifient. La PE et la scientifique circulent parmi les groupes pour les guider - Conclusion validée collectivement ; manipulation devant la classe pour s assurer de la compréhension de tous Conclusion : Pour voir le soleil à l Est le matin et à l Ouest le soir, la terre doit tourner dans le sens inverse, d ouest en est, c est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d une montre. Étape 4 : Conclusion Qu avons-nous compris? Que faut-il retenir? Le soleil est fixe, la terre tourne sur elle-même en un jour, partie éclairée est le jour, partie dans l ombre est la nuit. La terre tourne dans le sens inverse des aiguillent d une montre, c est pourquoi on voit le soleil d Est en Ouest dans la journée

8 Séance 1 : Séance 2 : Séance 3 : Séance 4 : Séance 5 : Séance 6 : Séance 7 : SEANCE 3 : LES SAISONS Pourquoi y a-t-il les saisons? Pourquoi fait-il chaud en été et froid en hivers? Objectifs : - comprendre le phénomène des saisons Matériel : document vidéo «les enquêtes de la luciole, pourquoi fait-il froid en hiver?» ; questionnaire documentaire Déroulement Étape 1 : rappel de la séance précédente Lieu : en classe Consigne : Rappelez moi ce que nous cherchions à la séance précédente et ce que nous avions conclu. Rappel par les élèves de tous les problèmes et des conclusions Étape 2 : problème 4 L enseignante propose de résoudre un dernier problème Pourquoi y a-t-il les saisons? Pourquoi fait-il chaud en été et froid en hivers? Problème écrit sur une affiche collective, et les élèves sur leur feuille. Étape 4 : hypothèses Collectivement des élèves énoncent des hypothèses, que l enseignant inscrit sur l affiche. Étape 5 : Recherche/ investigation Recherche documentaire : visionnage du film, les élèves complètent leur questionnaire au fur et à mesure du visionnage. L enseignante veillera à arrêter la vidéo aux moments appropriés. Étape 4 : Conclusion Qu avons-nous compris? Que faut-il retenir? La Terre tourne sur elle-même autour d un axe, cet axe de rotation est incliné. De plus la Terre tourne autour du soleil en un an. L été, l axe de la terre est incliné vers le Soleil et donc les rayons frappent fort, il fait chaud. En hiver, l axe de la Terre est incliné vers l extérieur par rapport au Soleil et donc les rayons solaires «rasent», ils sont étalés, il fait froid. La durée des journées et des nuits varie au cours de l année parce que l axe de rotation de la Terre est inclinée (23 ) par rapport à la verticale. Il est incliné vers le Soleil en été et vers l extérieur en hiver. Donc, en été, la ville de Paris reste plus longtemps éclairée qu en hiver. On remarque qu à l équateur, la durée de la journée est toujours égale à celle de la nuit. Compléter le schéma du document

9 Séance 1 : Séance 2 : Séance 3 : Séance 4 : Séance 5 : Séance 6 : Séance 7 : SEANCE 4 : RÉALISATION D UNE MODÉLISATION PAR GROUPE Remarque : présence de la scientifique Objectifs : - réinvestir ses connaissances pour réaliser une maquette collective Matériel : Par groupe : planche de carton, 4 boules de polyester (terre au 4 saisons), une boule jaune (soleil) 4 cure-dents (axe de rotation de la Terre), feutre jaune (jour), feutre bleu (nuit) Déroulement Étape 1 : rappel de la séance précédente Lieu : en classe Consigne : Rappelez moi ce que nous cherchions à la séance précédente et ce que nous avions conclu. Rappel par les élèves de tous les problèmes et des conclusions Étape 2 : modélisation L enseignante explique aux élèves qu ils vont devoir utiliser leur connaissance pour fabriquer une modélisation qui permettrait de comprendre par tous la rotation de la terre autour du soleil et de phénomène des saisons. La modélisation doit faire apparaitre : la terre inclinée, le jour et la nuit et la terre à chaque saison Le schéma des saisons est affiché au tableau. Consigne : Vous devez, par groupe, faire une maquette qui permet de représenter le jour et la nuit et la position de la terre aux différentes saisons. Pour cela, prenez appui sur le schéma affiché au tableau. Étape 3 : Réalisation Les élèves réalisent leur modélisation. L enseignante et la scientifique guident les élèves, si besoin désignent des consignes pour chacun. aide de réalisation : 1)position la terre inclinée aux 4 saisons plus le soleil 2)dessiner jour et nuit 3) tracer la durée du jour dans l hémisphère nord Étape 4 : Conclusion L enseignante et la scientifique montre les maquettes, et concluent sur la séquence.