Aujourd hui on va essayer de comprendre pourquoi la durée des jours et des nuits varie au cours de l année.

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Benoît Gignac
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Champ disciplinaire : Sciences expérimentales et technologie Domaine : Le ciel et la Terre : la durée du jour et son évolution au cours des saisons Séances n 9 et n 10 Durée : 2 x 1h15 Dates

1 Champ disciplinaire : Sciences expérimentales et technologie Domaine : Le ciel et la Terre : la durée du jour et son évolution au cours des saisons Séances n 9 et n 10 Durée : 2 x 1h15 Dates :23/01/07 ; 30/01/07 Classes : Isabelle Gaulier CM1 Alain Jouannetaud CM1 Karine Bordas/Frédéric Blaisel CM2 Compétence: imaginer et réaliser un dispositif expérimental susceptible de répondre aux questions que l on se pose, en s appuyant sur des observations, des mesures appropriées ou un schéma. Référence à la fiche connaissance n 20 Objectifs de la séance : Pourquoi la durée des jours et des nuits varie-t-elle? Expliquer par un modèle simple (boule + lampe) la variation de la durée des jours et des nuits au cours de l année. Matériel : par groupe :1 lampe + 1 boule, 1 pique à brochette, 1 punaise, collectif :1 poster des saisons (à imprimer en poster), 2 schémas terre inclinée, globe terrestre, lampe forte, individuel : feuille de sciences, 2 schémas terre inclinée. Déroulement de la séance n 9 Collectif oral 15mn Où en est-on, qu a-t-on appris la dernière fois? rappel de la synthèse Aujourd hui on va essayer de comprendre pourquoi la durée des jours et des nuits varie au cours de l année. Individuel écrit 15mn Sur votre feuille de sciences, à la suite, vous écrivez le titre, c est la question : Pourquoi la durée des jours et des nuits varie? Puis vous faites vos hypothèses (un schéma ou une phrase, ou les deux).vous expliquez pourquoi, à votre avis, la durée des jours et des nuits varie au cours de l année. Mise en commun 15mn Ecriture au tableau des différentes hypothèses émises : - A un moment, un côté de la Terre reste plus longtemps face au Soleil - Peut-être que la trajectoire de la Terre autour du Soleil n est pas ronde, mais ovale. Quand la Terre est éloignée, il fait plus nuit. - Peut-être que la Terre ne fait pas des ronds parfaits sur elle-même et autour du Soleil. - Parce qu il y a des décalages horaires - La Terre a plus de mal à faire sa trajectoire quand il fait plus chaud Discussion collective de chacune des hypothèses : On élimine celle du décalage horaire, qui ne concerne pas la durée du jour, mais l heure différente à plusieurs endroits sur Terre. On fait un petit sondage sur l hypothèse la plus vraisemblable : - 5 groupes pensent que c est la 1 ère - 1 groupe pense que les deux 1ères sont valables, 1 autre groupe en désigne 3 valables Manipulations par groupes 15 mn Vous allez maintenant tester les hypothèses avec le matériel. On distribue le matériel : - une lampe, - une boule percée d une pique à brochette pour l axe de rotation et sur laquelle une punaise figure Paris Essayez de trouver une façon d éclairer Paris plus longtemps que la nuit, ou l inverse. Mise en commun des manipulations 15 mn Les groupes viennent présenter leurs manipulations. Aucune n est probante, personne n a pensé à incliner la Terre.

Déroulement de la séance n 10 Collectif oral 15mn Où en est-on, qu a-t-on fait la dernière fois?

essaierez de le placer de façon à ce qu il soit toujours dans la nuit - dernier indice : observez bien le globe terrestre de la classe : il est penché Manipulations par groupes 15 mn On distribue le

manipulations 10 mn Les groupes viennent présenter leurs manipulations.

2 Déroulement de la séance n 10 Collectif oral 15mn Où en est-on, qu a-t-on fait la dernière fois? rappel de la séance Pour vous aider à trouver, aujourd hui, on vous donne 3 indices : - avec le matériel, vous allez essayer de placer Paris pour qu il soit toujours dans la lumière - ensuite vous essaierez de le placer de façon à ce qu il soit toujours dans la nuit - dernier indice : observez bien le globe terrestre de la classe : il est penché Manipulations par groupes 15 mn On distribue le matériel : - une lampe, - une boule percée d une pique à brochette pour l axe de rotation et sur laquelle une punaise figure Paris Rappel des 2 consignes de manipulation pour Paris Mise en commun des manipulations 10 mn Les groupes viennent présenter leurs manipulations. - Pour que Paris soit toujours éclairé : il faut orienter la punaise en direction de la lampe et faire tourner la boule sur son axe - Pour que Paris soit toujours dans la nuit : il faut orienter la punaise dans la direction opposée à la lampe et faire tourner la boule sur son axe Qu avez-vous fait, quel geste avez-vous fait pour réussir? Regardez le globe terrestre il faut pencher la Terre Nouvelles manipulations par groupes 5 mn Maintenant essayez à nouveau, en penchant la boule, d obtenir des jours plus longs que les nuits, et inversement. Manipulation collective avec rétroprojecteur Qui a réussi, qui veut nous montrer avec le projecteur pour qu on voie bien? Deux élèves viennent essayer, puis manipulation par la maîtresse : - quand j incline la Terre vers le Soleil, que se passe-t-il avec la punaise? C est plus longtemps éclairé - est-on en hiver ou en été? en été - la Terre est maintenant placée de l autre côté du Soleil, elle est toujours inclinée dans la même direction, mais que se passe-t-il avec la punaise? Elle est éclairée moins longtemps - en quelle saison sommes-nous? en hiver - la boule est ensuite placée aux équinoxes, amis la manipulation n est pas évidente pour les élèves Schématisation Pour qu on voie mieux la différence de durée du jour en été et en hiver, je vous ai apporté un nouveau schéma. affichage au tableau commentaires : nommer les différentes lignes : l équateur, l axe de rotation, la ligne de zone d ombre, la trajectoire de Paris en pointillés Pourquoi y a-t-il 2 fois Paris? - comme la Terre tourne sur elle-même en 24h, Paris se trouve tantôt dans la nuit, tantôt dans le jour.

Voici un deuxième schéma : - c est le même On va maintenant les placer de part et d autre du soleil. La Terre est toujours inclinée du même côté. On va colorier la partie éclairée.

La trajectoire de Paris en été est donc plus longue dans le jour que dans la nuit, à peu près 16h de jour pour 8h de nuit.

3 Voici un deuxième schéma : - c est le même On va maintenant les placer de part et d autre du soleil. La Terre est toujours inclinée du même côté. On va colorier la partie éclairée. De quel côté est-on en été? pourquoi? De quel côté est-on en hiver? pourquoi? Regardez la longueur de la partie pointillée dans le jour en été - elle est plus longue que la nuit. La trajectoire de Paris en été est donc plus longue dans le jour que dans la nuit, à peu près 16h de jour pour 8h de nuit. Regardez la longueur de la partie pointillée dans le jour en hiver - elle est plus courte que la nuit. La trajectoire de Paris en hiver est donc plus courte dans le jour que dans la nuit, à peu près 8h de jour pour 16h de nuit. Où placerait-on la Terre au printemps et en automne. Le montrer sur le tableau, puis affichage du poster des saisons et commentaires. Individuel écrit 15mn Distribution des schémas individuels, collage en faisant attention de laisser la place pour le soleil au milieu et recopiage de la trace écrite du tableau. On peut aussi colorier Paris en jaune pour le jour et Paris en bleu pour la nuit. La durée des jours et des nuits varie au cours de l année parce que l axe de rotation de la Terre est incliné (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 du jour est toujours égale à celle de la nuit.

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