Unités d apprentissage sur «Le ciel et la Terre au cycle 3»

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César Barrette
il y a 6 ans
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1 Unités d apprentissage sur «Le ciel et la Terre au cycle 3» Unité d apprentissage : Les ombres Situation déclenchante : Problématique : Qu est-ce qu une ombre? Niveau : CE2 Dans la cour, observation des ombres (celles des élèves et celles d objets fixes). Etre capable de décrire des conditions d existence d une ombre ; Comprendre que les objets sont plus ou moins opaques à la lumière. - «une forme noire qui a ma forme» -«une tâche noire de ce qui est éclairé» -«il y a des ombres quand il y a du soleil» -«il peut y avoir une ombre quand il n y a pas de soleil mais quand il y a de la lumière». L existence de l ombre : on distinguera 3 types de matériaux : 1. les objets transparents (pratiquement pas d ombre) ; 2. les objets opaques (qui forment une ombre sombre sur un écran) ; 3. les objets translucides (qui laissent passer la lumière mais atténuent les ombres). La forme de l ombre : Elle dépend de la forme de l objet mais aussi de son orientation dans le faisceau lumineux. de l ombre des élèves ou d un objet fixe : 1. elle est toujours orientée de manière opposée à la source lumineuse ; 2. l ombre est une forme noire dont on ne voit pas les détails et les couleurs ; 3. elle est en deux dimensions. Par la construction de petits écrans observer les ombres dans une salle assombrie. 1 Lampes de poche, bouchons en liège, boules de polystyrène, pique olives 1 dans la cour et émission d hypothèses à la suite du questionnement.

2 2 en classe en utilisant le matériel décrit ci-dessus. 3 Retour dans la cour détailler les caractéristiques d une ombre. S appuyer sur les expérimentations menées lors des séances 2 et 3 faire remarquer que la partie de l objet opposée à la lampe est, elle aussi dans l ombre : c est l OMBRE PROPRE. Distinguer OMBRE PROPRE et OMBRE PORTEE. 4 Structuration 5 Evaluation A la fin de chaque séance, faire un petit bilan (que cela réponde ou pas encore à la problématique). Lors des bilans : possibilités de faire des schémas et élaboration par les élèves d une leçon qui réponde à la problématique en veillant à la mise en place du vocabulaire spécifique. Exemple de trace écrite : L ombre d un objet éclairé par une source lumineuse, est la zone qui ne reçoit pas de lumière provenant de cette source. Quand plusieurs sources éclairent l objet, il y a autant d ombres que de sources. 2 Unité d apprentissage : Pourquoi notre ombre est-elle plus ou Niveau : CM1 moins longue au soleil? Situation déclenchante : Problématique : Pourquoi notre ombre est-elle plus ou moins longue au soleil? Présenter différentes photos d un même objet à différents moments de la journée (à différentes saisons) y compris par mauvais temps. - Découvrir la géométrie de la lumière et des ombres ; - Comprendre que la forme et la taille des ombres, dépend des orientations de l objet et de la source lumineuse, mais aussi de l écran. - «la longueur d une ombre portée dépend de la position du soleil» - «la longueur de l ombre dépend de la dimension de l objet» 1. Produire une ombre plus ou moins grande. 2. Mise en évidence du déplacement de l ombre. Tout le long de la séquence Elaboration d une grille de critères faire un dessin d observation. Création d un cadran

3 solaire Boussoles, papier, craies, planches, clous 1 Présentations des photos, faire émerger la question et les hypothèses. 2 n 1 en classe. Consigne : Comment obtenir une ombre plus ou moins longue? et mise en place du dessin d observation. 3 n 2 sur le terrain Tracer sur le terrain les ombres de deux enfants (rapport taille/ombre) à différentes heures de la journée. Noter en classe les observations faites, possibilités de faire un prolongement en mathématiques sur les angles. 4 : Reproduire avec la lampe le mouvement apparent du soleil tout au long de la journée. Observer que dans la journée le soleil se déplace d est en ouest alors que les ombres se déplacent d ouest en est (en regardant vers le nord dans l hémisphère nord). 5 Création d un objet technologique : Le cadran solaire 6 Structuration 7 Evaluation : Dessiner les ombres en fonction de la position donnée du Soleil. De la séance 2 à la séance 5. Schémas, dessins d observation 3 Unité d apprentissage : Les phases de la Lune Niveau : CM2 Situation - au cours d un mois de la forme de la Lune ; déclenchante : - Livre «Objectif Lune». Problématique : Pourquoi la Lune change-t-elle d aspect dans le ciel au fil des jours? - Savoir que la partie de la Lune non éclairée par le Soleil (son ombre propre) est invisible ; - Comprendre que l aspect de la Lune dépend de l angle sous lequel le Terrien la voit. - Comprendre la modélisation et la schématisation des phases de la Lune. - «elle brille» ; - «elle change de forme toute seule» ;

4 -«elle est éclairée par le Soleil» ; -«elle est cachée par les nuages» Il est essentiel de faire modéliser les élèves expliquer les phases de la Lune ; possibilité d utiliser Géorama (maquette du commerce) cependant faire construire une maquette reste très intéressant les élèves (davantage acteurs dans la construction du savoir). oui 1 mois avant la séance informer les élèves qu ils vont devoir observer la Lune et la dessiner tous les jours. Lampes de poches, boules de polystyrène de 5 cm de diamètre, boules de polystyrène de 10 cm de diamètre, pique-olives, 1 vidéo-projecteur. 1 Mise en commun des différents relevés de la Lune. On peut constater plusieurs points : - La Lune change d aspect chaque jour ; - Elle n est pas toujours observable à la même heure ; - On la voit parfois de jour, en fin d après-midi ou en début de matinée. 2 Formulation de la question et formulation d hypothèses. 4 3 : Possibilité de suggérer aux élèves de déplacer une boule de polystyrène dans le faisceau d une lampe de poche, mais le résultat risque d être peut convaincant. faite par le maître avec les élèves : 4 ou 5 élèves sont placés dans le faisceau du vidéo projecteur (ils sont sur la Terre), le maître tourne autour du groupe d élèves avec une boule représentant la Lune et demande aux élèves «Que voyez-vous?». Les élèves notent que la partie éclairée de la boule peut être vue sous différents angles (ces aspects correspondent plus ou moins aux formes réelles de la Lune). 4 faite par chaque élève dans un groupe de 4 élèves: Chaque élève est invité à faire lui-même l expérience décrite en séance 3 : il simule le mouvement de la Lune vue depuis la Terre ; il observe l évolution de la forme de l ombre propre selon la position devant le vidéo projecteur. 5 et schématisation des différentes phases de la Lune.

5 6 Construction d une maquette ou utilisation de la maquette Géorama + Structuration. 7 Evaluation Après chaque expérimentation, après la recherche et après la modélisation. Schémas et leçon construite par les élèves. Exemple de trace écrite : La moitié de la Lune est éclairée par le Soleil ; l autre moitié est dans l ombre. Depuis la Terre, on ne voit, le plus souvent, qu une partie de cette moitié éclairée. Les 4 phases principales de la Lune sont : la nouvelle Lune, le premier quartier, la pleine Lune et le dernier quartier. Les phases de la Lune se succèdent jour après jour car la Lune tourne autour du Soleil. 5

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